大葱不仅是中国传统的调味品,而且是一种重要的出口农产品。传统的分析方法,比如气相色谱或者气相色谱-单四极杆质谱仪容易受大葱当中强基质干扰,造成分析结果出现偏差。高分辨Q-TOF GC/MS即可以工作在单TOF模式下,利用采集到的碎片精确质量数对未知化合物进行定性分析,也能充分利用MS/MS选择性进一步增强的优势,对目标化合物进行更准确的检测,特别适用于类似大葱这样复杂的样品。本文使用安捷伦7200 Q-TOF GCMS对大葱当中的多种农药残留进行定性分析,以考察其检测复杂样品的能力。
仪器参数
气相色谱:Agilent 7890A;色谱柱:Agilent HP35 MS色谱柱(30m ×0.25mm×0.25μm);程序升温:80℃保留1.0min,25℃·min-1升到170℃,6℃·min-1升到300℃,保留10min;载气:氦气;载气流量:1.1 mL·min-1;进样口温度:270℃;进样体积:1.0μL;进样模式:不分流。
质谱系统:7200 Q-TOF;离子源:EI;离子化能量:70eV;离子源温度:250℃;气质接口温度:280℃;溶剂延迟:50min;工作模式:全扫描和MS/MS;扫描范围:45~450m/z。
结果及讨论
1.精确质量数对结果的影响
图1(上)是大葱基质当中100.0 ng·mL-1的100种农药在TOF模式下采集得到的TIC结果;图1(中)显示的是Procymidone质荷比为283.0161的碎片在+/-0.5Da提取窗口情况下得到的EIC结果,此时由于离子提取窗口太宽(即所要求的准确度低),其他质荷比相近的离子碎片也被提取出来了。这个结果与低分辨四极杆质谱结果类似,而如果把提取窗口进一步缩小到+/-10ppm,如图1(下)所示,那么高分辨情况下得到的精确质量数碎片就可以与基质当中的干扰离子碎片明显区别开来。
2.质量准确性
表1显示了部分被检测农药在 10.0 ng·mL-1添加水平时的分辨率和质量精度。即使是在如此低浓度的情况下,7200 GC-Q/TOF也表现出了非常优异的质量检测精度和分辨率,特别是长时间的整机性能的稳定性(仪器调谐是2d之前做的,而且在数据采集过程当中没有使用内标来实时校准质量轴)。
3.校准曲线
在大葱基质当中添加了100种农药,添加水平分别为10.0、20.0、50.0、100.0、200.0ng·mL-1。结果显示,绝大多数农药都有很好的线性响应。图2中,敌稗在10.0ng·mL-1添加水平EIC结果,信噪比为63.39;敌稗标准曲线,相关系数0.9992。
为了考察7200在全扫描模式下的灵敏度,选择最低添加水平(10.0ng·mL-1)结果计算所有农药的信噪比,所有农药的S/N都大于3。表2列出了部分农药的线性相关系数及信噪比结果。
根据EU法规对农药残留检测的要求,高分辨质谱需要至少两个精确质量数碎片才能对目标化合物进行确认。图3显示的是在10.0ng·mL-1浓度水平下部分农药的两个精确质量数的EIC重叠结果。可以看出即使浓度很低,但是仍能很容易对农药进行准确的定性分析。
4.MS/MS选择性及精确质量采集
一些基质非常复杂的样品,或者由于某种原因,样品的前处理步骤比较简单,都会导致大量高浓度离子碎片进入到质谱检测器当中。如果这些碎片的保留时间和质荷比与被检测的目标化合物非常接近,单纯的TOF工作模式也不能满足检测的需要,此时可以使用Q-TOF模式,首先用低分辨四极杆选择性地只让某一种碎片离子通过,在碰撞池碎裂后,再进入TOF进行高分辨条件下精确质量数的采集。这样可以有效排除干扰问题。图4中Atrazine在离子提取窗口为20ppm时,旁边仍然有干扰离子出现。采用Q-TOF模式进行检测,则可以得到非常干净的结果。
结 论
(1)凭借高分辨和出色的离子碎片精确质量数采集能力,7200 Q-TOF GC/MS在面对类似大葱这样复杂样品当中农药残留任务时表现出了高灵敏度和高准确性的特点。
(2)7200在高分辨条件下的长期工作稳定性会极大方便用户的日常使用。
(3)Q-TOF两种工作模式可以确保用户面对不同检测状况采取不同的检测方法,取得同样高可靠性的实验结果。
食安中国
(责任编辑:yangj)