使用 Agilent 8860 GC 与 Agilent 5977B GC/MSD 和SureTarget 解卷积工具对草莓进行农药筛查

利用 Agilent 8860 GC 与 Agilent 5977B GC/MSD 系统对草莓中的农药进行筛查。这套经济有效的系统与适当的样品前处理、操作条件和软件工具相结合，为鉴定复杂基质（如食品）中的农药及其他污染物提供了一种实用的方法。该仪器配置将脉冲不分流进样、不锈钢 EI 离子源和保留时间纳入农药和环境污染物数据库中。完整分析分两个步骤完成。首先使用 Agilent MassHunter 未知物分析软件对样品进行筛查。该软件提供了自动化解卷积和谱库搜索功能，可鉴定任何目标农药或其他相关化学物质。然后，基于筛查结果分析样品以定量发现的任何目标化合物。利用购自当地杂货店的草莓样品来证明该方法的能力。

实验部分

本研究所用的系统被配置用于鉴定草莓提取物中的农药。所用的重要技术包括:

脉冲不分流进样:借助脉冲不分流进样，在进样过程中流过进样口和色谱柱的流量增加。与正常的不分流方式相比，增加的流量将分析物更快地吹扫出进样口，从而减少分析物在进样口高温下的暴露。这样减少了活性农药的分解

RTL:RTL是安捷伦提供的一项功能，其中在系统上运行锁定化合物(在本例中为甲基毒死蜱)，软件确定为得到与锁定条件下采集的质谱库完全相同的RT所需的色谱柱流速。此功能可在多种仪器和平台上为农药提供几乎相同的RT，从而使数据分析和方法维护更加轻松。在筛查过程中，精确RT是一种实用的筛选工具

质谱解卷积:MassHunter定量分析10未知物分析软件中的质谱解卷积功能提供了一种自动化方法，该方法使用谱库匹配得分和精确RT 匹配(如有)快速鉴定高基质样品中的化合物

图1示出本研究所用的系统配置。表1列出了仪器操作参数。利用脉冲不分流进样，可将农药(尤其是活性农药)最大程度地转移至色谱柱中。最初，由于使用乙腈作为进样溶剂，分析物峰形出现问题。已知乙腈在不分流进样至所用的半非极性色谱柱中会带来麻烦。安捷伦单锥超高惰性不分流衬管(部件号5190-2293)(图2的上图)广泛用于不分流进样，并适合与大多数常见的GC溶剂一起使用。但是，使用乙腈时，脉冲不分流进样会使每种分析物产生多个峰。实验发现，将安捷伦超高惰性通用低压降进样口衬管(部件号5190-2295)(图2的下图)与调整初始柱温和保持时间相结合，能够消除这一问题。在所有后续分析中，均使用该方法。请注意，这个问题与体积相关，此处将进样量限制为1.0pL。

样品前处理

从当地的零售商店和农贸市场购得16种不同包装的有机和非有机草莓。将草莓切成小块，冷冻，并在液氮下混合(首先将有机样品混合)。所用的QuEChERS样品前处理方法如下。称取10g各个样品置于50mL离心管中。将两粒陶瓷均质子加入每个离心管中，然后向每个离心管中加入10mL乙腈(HPLC级)。在1500次冲程/分钟下，将样品机械振摇3分钟。将EN方法15662 QuEChERS萃取盐包(部件号5982-6650)加入每个离心管中。在1500次冲程/分钟下，将样品机械振摇3分钟，然后在5000rpm下离心5分钟。将6mL提取物转移至QuEChERS分散SPE15 mL 管(一般水果和蔬菜，部件号5982-5056)中。在1500次冲程/分钟下，将样品涡旋混合3分钟，然后在5000 rpm下离心5分钟。然后将样品提取物转移至带标记的自动进样器样品瓶中进行分析。

结果与讨论

筛查扫描数据:RTL农药谱库

图3示出样品21提取物的扫描总离子流色谱图(TIC)。尽管QuEChERS萃取过程可有效地回收草莓中的农药，但它仍然带来了许多基质化合物，如图3所示。

然后，通过MassHunter未知物分析软件运行提取物21的扫描文件，在RTL农药谱库中搜索解卷积的组分。图4示出生成的报告。该报告可以按任意列进行排序，此处显示为按LMS递减排序。以第五项环酰菌胺为例，它具有较高的LMS (91.9),其RT处于RTL 谱库中RT的0.0619分钟以内，因此存在该化合物的可信度很高。该报告显示，9种农药的LMS值均大于65，且RT匹配度接近。图5示出提取物21的TIC的一部分，其中鉴定出的组分显示为绿色，而环酰菌胺组分显示为红色。TIC表明，存在与环酰菌胺共洗脱的大量基质干扰物质。

图6示出在MassHunter未知物分析软件中检查匹配结果(在本例中为环酰菌胺)时所示的信息。图6A将软件鉴定为质谱图的一部分的离子的EIC叠加。检查该叠加图，查看EIC是否具有与此处所示相同的峰形和RT。图6B的质谱图是该峰组分曲线上的原始谱图的平均值。目的是显示来自共洗脱化合物的干扰离子的干扰程度。该质谱图表明存在干扰物质，如图5中的TIC所示。

图6C示出在环酰菌胺的RT处发现的组分的解卷积质谱图与反向谱库参比谱图的比较。解卷积过程去除了干扰离子，产生了91.9的高质量LMS。考虑到精确的时间匹配，样品21中存在环酰菌胺的可信度很高。针对MassHunter未知物分析软件中发现的所有匹配结果，重复检查过程，生成目标化合物列表以进行定量分析。决定将哪种化合物添加到列表中取决于多个因素，例如LMS、RT匹配度、对特定化合物的关注程度等。

“基峰面积”项还可以用于指示列出的匹配结果的响应的相对大小。通常，将忽略LMS得分低于65的化合物，除非该化合物是重点关注的化合物。为说明对具有边际LMS的匹配结果的检查，样品提取物19中的环酰菌胺含量大大低于样品21中的含量。图7示出MassHunter未知物分析软件中显示的匹配结果的质谱图信息。仅基于谱图匹配得分，该匹配结果可能会被拒绝。但是，由于三种主要离子以大致正确的比例存在，且RT与RTL谱库中RT的差异在0.066分钟以内，因此，该匹配结果可能值得添加到待定量分析的化合物列表中。

筛查扫描数据:NIST17谱库

包含1000多种化合物的RT谱库便于筛查，因为RT匹配度非常出色，且待检查的匹配结果数量有限。但是，在某些情况下可能需要更大范围的筛查，例如在评估新供应商的情况下。MassHunter未知物分析软件还可用于在包含超过260000幅质谱图的NIST17谱库搜索解卷积的组分。NIST17包含在本文用于许多条目的半标准非极性色谱柱上通过实验确定的Rl。利用RTL农药方法运行烷烃RI校准混标，并用其创建RI校准文件。然后，MassHunter未知物分析软件在NIST17中搜索解卷积的质谱图，并列出匹配结果的LMS和RI值以及NISTRI值(如有)。这是一种非常强大的工具，但是由于它搜索所有基质组分，因此可能导致需要检查的匹配结果列表很长。例如，草莓提取物的筛查通常会产生400多个LMS值>65的匹配结果。

图8示出由NIST17得到的提取物21的筛查结果的一部分。使用烃类RI校准计算出组分Rl。谱库RI取自NIST条目，为半标准非极性相的实验RI(如有)或根据分子参数计算出的理论值。请注意，后者的价值有限，因为预测RI的误差通常很大。审查NIST17结果时，考虑到LMS和ARI值。如果LMS较高，ARI占RI的一小部分，且NISTRI通过实验确定，则有确凿的证据表明该化合物存在。

NIST17筛查可用于多种用途:

确认通过RTL农药谱库筛查发现的化合物的鉴定结果。

匹配结果的替代鉴定结果查找具有可疑的LMS值的RTL筛查。

鉴定RTL筛查未鉴定出的目标化学物质。

在图8中，发现环酰菌胺具有较高的LMS 值(93.7),但相比于RI 2349,A RI值(估计的类型)较大，达到159。在本例中，由于LMS很高且估计的谱库RI值不确定，因此认为可能存在环酰菌胺。RTL农药谱库筛查已确认存在该化合物。NIST17搜索结果还表明，嘧菌环胺、嘧霉胺和咯菌腈具有非常高的LMS值和非常低的实验型ARI值，从而确认了通过RTL农药谱库筛查鉴定出的这些化合物。在审查提取物19的NIST17搜索结果时，列出了被鉴定为沙林的匹配结果，其LMS为78.1。这一LMS值足够高，需要由数据审查人员进行进一步检查。由于沙林是一种化学战剂，因此如果它存在于食品中，将受到最高程度的关注。

图10示出MassHunter未知物分析软件中显示的信息。沙林的谱库谱图中仅含两种重要的离子，且它们的质量数相当常见。这两种离子主导了LMS计算，得到78.1分。RI值与实测值(实验)RI之间也存在很大差异。基于RI值和相对较差的谱图选择性，最终可以排除沙林的存在。还将草莓样品的提取物用于一项独立的实验中，该实验对筛查过程中发现的农药进行定量分析。通过对筛查结果与定量值进行比较，可以估算通过筛查过程得到鉴定所需的农药的含量。

表2包含在草莓提取物中鉴定出的农药、USEPA规定的草莓中农药残留最大浓度容许量4以及通过筛查得到鉴定所需的估算含量。草莓样品中存在的所有农药均可以在容许浓度或更低浓度下得到鉴定。

结论

Agilent 8860 GC  Agilent 5977B GC/MSD系统提供了一种经济有效的鉴定草莓中农药的方法。脉冲不分流进样可在所需的水平上实现适当的样品惰性转移。通过首先使用提供自动化解卷积和谱库搜索功能的Agilent MassHunter 未知物分析软件在扫描模式下筛查样品提取物，可以检出农药

或其他目标化学物质。使用RTL还可轻松地对结果与利用其他仪器和MS类型获得的结果进行比较。使用安捷伦农药与环境污染物MRM数据库，可以对通过此系统检出的任何目标化合物与通过GC/MS/MS获得的结果进行比较。还可以对它们与通过GC/Q-TOF和Agilent MassHunter 定量分析软件以及精确质量农药个人化合物数据库和谱库(PCDL)获得的结果进行比较。利用多种平台，为解决食品安全需求提供了一套强大的工具包。

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