GCOrbitrapMS技術進行嬰兒食品中農殘的快速篩查...（一）

GC Orbitrap MS 技術進行嬰兒食品中農殘的快速篩查、鑒定和定量分析

Cristian Cojocariu,1 Dominic Roberts,1 Michael T. Hetmanski,2 Richard J. Fussell,2 and Paul Silcock1

1Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK

2Food and Environment Research Agency (FERA), York, UK

關鍵詞

嬰兒食品；精確質量；篩查；食品安全；GC Orbitrap；高分辨 GC-MS；農殘分析；定量分析；TraceFinder

前言

農藥是廣泛用于控制蟲害的化學物質，可以用于昆蟲、植物病害和野草等對農業生產造成危害的生物。農藥使用后可能會在作物上殘留下來，因此，對這類化合物的使用都會進行嚴格的監管，以確保殘留不會超過規定允許的最大殘留水平（MRLs）1。

農藥分析大都使用基于液相色譜（LC）和氣相色譜（GC）方法進行的。GC與質譜（MS）聯用儀被農殘檢測實驗室廣泛使用，因為許多農藥并不適合用 LC-MS分析，或是在“軟”電離的條件下離子化效率不高。GC的分離效率比較好，并且有包括單四極桿或三重四極桿在內的多種質譜檢測器可以選擇。四極桿質量分析器是一款選擇性、靈敏度、經濟性都非常好的質量分析器，不過只能達到單位質量分辨率（nominal mass resolution）。當使用四極桿質譜儀時，通過選擇離子監測（SIM）或選擇反應監測（SRM）即可實現目標農藥與化學背景的選擇性分離。SIM 和 SRM 皆適用于定靶分析實驗，在這類分析中通常會根據一個預先確定好的農藥列表對質譜儀進行一些參數設定。這樣一來，在分析中就確定了要監測的化合物，從而限制了分析的范圍，并對未知及未定靶的化合物產出假陰性（未檢出）的結果，進而為食品安全帶來隱患。

這一局限性促使科學家和業界人士開始不斷努力建立新分析方法，使用能夠以全掃模式運行、質量分辨率更高、而選擇性和定量表現堪比三重四極桿的質譜分析儀。

到目前為止，高分辨精確質量 GC-MS 儀器尚未被廣泛接受，主要因為其全掃選擇性和定量表現尚無法與以 SRM 模式運行的三重四極桿比肩。

在本研究中，我們使用 GC 與 OrbitrapTM MS 聯用技術進行了嬰兒食品樣品的快速、高通量農殘分析。通過進行全掃分析，樣品中的農殘一覽無遺，為分析呈上了一個完整、不受限制的視角。此外，堪比三重四極桿且符合 SANCO 指令的定量表現在本研究中也得到了呈現。

樣品前處理

首先根據已發表的方法4，使用檸檬酸緩沖液和 QuEChERS 流程對嬰兒食品樣品進行萃取。然后向終提取液（1 g/mL，乙腈為溶劑）中添加 132 種農藥的混合物，其中大部分被分析物的濃度范圍為 0.5–100 ng/g （ppb），其余為 1.0–200 ng/g。

儀器及方法設置

全部分析均使用 Thermo ScientificTM Q ExactiveTM GC 組合四極桿 –Orbitrap 質譜儀進行。進樣使用的是 Thermo ScientificTM TriPlusTM RSH 自動進樣器，色譜分離使用 Thermo ScientificTM TRACETM 1310 GC，色譜柱為 Thermo ScientificTM TraceGOLDTM TG-5SilMS 15 m × 0.25 mm I.D. × 0.25 μm 薄膜毛細管柱 （P/N： 26096-1301）。更多儀器參數及細節參見下表。

Q Exactive GC 系統經過調諧和校準（使用校準溶液 [FC 43，CAS 311-89-7] 中質量數已知的標準品的質譜峰進行），質量精度達到 < 0.5 ppm RMS。離子化模式為電子轟擊電離（EI），掃描模式為全掃描，質量分辨率為 60,000（峰高一半處的峰寬，在 m/z 200 處測定），符合 SANCO 關于高分辨率分析儀器的推薦分辨率標準2。

色譜數據采集確保不小于每個色譜峰不少于 12 個點，以保證峰面積積分的準確性和重復性。