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使用安捷伦微型化 QuEChERS 和 7010 三重四极杆 GC/MS 提升农药分析能力和优化样品前处理

作者：Melissa Churley 和 Joan Stevens
安捷伦高级应用科学家

食品安全的重中之重是改善样品前处理，以便对农药进行先进性分析。为了满足这一需要，安捷伦将微型 QuEChERS 与安捷伦 7010 三重四极杆 GC/MS 的超高效离子源相结合，减少了 75% 样品进样，从而优化了食品中农药分析的样品前处理过程，实现了稳定的分析。

微型化样品前处理具有多种优势：

• 使用更少的溶剂意味着可降低溶剂成本并减少浪费。
• 更小样品体积更易于在实验室处理、储存和操作。
• 用作内标的样品前处理吸附剂和标记化合物成本更低。
• 更小样品体积允许您针对较大样品体积中成本高昂的难处理分析物使用更多的标记化合物。

在下面的示例中，安捷伦微型 QuEChERS 系统对于苹果、胡萝卜和西兰花的 126 种农药中超过 95% 均达到了定量限 ≤ 10 ng/g。仅进样标准进样体积的 25%，可以对处于或低于 10 ng/g MRL 阈值（如美国 EPA、欧盟和日本报道的足以进行暴露监测）的农药进行分析。结果表明，进样较少的基质可延长仪器的正常工作时间，维持性能，从而降低维护成本。

使用按比例缩小的 QuEChERS 对农药提取进行研究

在分析中，称取 2 g 均质样品（苹果、胡萝卜或西兰花）放入装有两个陶瓷均质子的 15 mL 离心管中。采用 1 µg/mL 农药储备液（126 种农药）制备 QC 样品，生成 5、10 和 50 ng/g 的 QC 样品。向除了对照空白外的其他所有样品中加入内标加标溶液（10 µL 的 10 µg/mL 对硫磷-d₁₀、DDT、p,p-¹³C₁₂、TPP），每个样品得到的浓度为 50 ng/g。然后向每根试管中加入 1% 乙酸的乙腈溶液 2 mL。盖上离心管，涡旋振荡 1 min，然后加入 1 g Agilent AOAC QuEChERS 盐。最后，盖紧离心管，剧烈振摇 1min，然后以 4000 rpm 的转速离心 5 min。从提取物中吸取 1 mL 乙腈上清液，移至 2 mL Agilent QuEChERS 分散 SPE 管。针对苹果提取物，使用含 50 mg PSA、150 mg MgSO₄ 的 Agilent QuEChERS AOAC 分散 SPE。针对西兰花和胡萝卜，使用含 25 mg PSA、2.5 mg GCB、150 mg MgSO₄ 的 Agilent QuEChERS EN 分散 SPE。有关此检测的完整信息，请参阅应用简报 5990-1054EN 和 5990-5507EN。

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图 1. 苹果、胡萝卜、西兰花提取物中加标浓度为 1 和 5 ng/g 的 126 种农药的 %RSD 分布情况，进样体积为 0.5 µL (n = 6)

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图 2. 苹果 (AP)、胡萝卜 (CA) 和西兰花 (BR) 中加标1 ng/g 溴氰菊酯的相关系数 (R²) 和定量离子对 (MRM)

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图 3. 加标苹果、胡萝卜和西兰花提取前的 126 种农药的回收率分布情况，进样量为0.5 µL，提取物浓度为 5、10 和 50 ng/g

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图 4. 65 次进样后的气相色谱衬管 (A) 残留沉积，0.5 µL（上图）和 2 µL（下图）基质提取物；(B) 0.5 µL 基质提取物进样 200 多次后，衬管几乎无可见残留

惰性流路可实现结果最大化

为了继续进行分析，我们使用了 Agilent J&W HP-5ms 超高惰性气相色谱柱（5 m x 0.25 mm，0.25 µm 和 15 m x 0.25 mm，0.25 µm (G3903-61005、19091S-431UI)）、安捷伦超高惰性 2 mm 凹形衬管和安装在吹扫 Ultimate 接头上的用于色谱柱反吹的安捷伦 UltiMetal Plus 可塑金属密封垫圈，以最大限度提升流路惰性

通过向空白提取液基质（苹果、胡萝卜和西兰花）中添加 126 种农药和农药类异构体的混标，制备校准标样，浓度范围为 1 至 100 ng/g。图 1 示出了浓度为 1 和 5 ng/g，进样量为 0.5 µL 时，苹果、胡萝卜和西兰花中农药的 %RSD 分布情况。

接着，将具有 6 个浓度标样的校准组连续进样 6 次，取 6 次的中位值绘制校准曲线，采用 1/x 加权处理进行线性拟合。指定其他 5 组标样为 QC，在图 2 中以蓝色三角形显示，用于指示方法的精度。苹果、胡萝卜和西兰花中加标的 126 种农药中有 95% 的校准组所得的相关系数值 (R²) 大于 0.99。

进样四分之一体积的样品即可保持最优的色谱性能

进样 0.5 µL 的样品量为 2.5 pg，比标准进样 2 µL 时10pg 的样品量减少了 75%。即使减少进样量，一些最复杂的农药仍能最佳的色谱分析结果（含量为默认 MRL 的一半或 5 ng/g）。

向粉碎的苹果、胡萝卜和西兰花中加标浓度为5、10 和 50 ng/g 的农药标样，以便进行回收率评估。通过基质加标校准曲线对这些 QC 样品定量，每个浓度重复 3 次。图 3 示出了通过1 mL 分散 SPE 所得回收率的分布情况。

缩小进样量，提高衬管性能

图 4 展示了具有不同进样量的气相色谱进样口衬管。在 A 中，上图衬管进行 65 次进样，进样量为 0.5 µL。对相同的样品同样进样 65 次，下图衬管的进样量更大 (2.0 µL)，其结果明显含有更多沉积物，从而缩短了衬管的使用寿命，增加了额外的维护成本。B 中的衬管具有更小的进样量，而进样次数为 200 多次 (0.5 µL)。此衬管在放大视图中几乎没有可见的沉积物，因此提升了性能，降低了成本。

安捷伦微型化 QuEChERS 可优化食品分析

微型化 QuEChERS 提取将样品前处理成本降低了 80%，减少溶剂用量和溶剂废液，同时减少标记化合物的需求。通过将 Agilent 7100 三重四极杆气质联用仪的超高效离子源与现有的分析方法相结合，对苹果、胡萝卜和西兰花中 95% 以上的农残在等于或低于默认阈值 (10 ng/g) 的条件下进行定量分析。

更多有关安捷伦 QuEChERS 方法的示例可免费从 Agilent Bond Elut QuEChERS 食品安全应用文集：卷 2中获取。此外，我们全面的GC/MS/MS 农药分析参考指南为农药检测提供完整的解决方案。请联系安捷伦销售代表，立即获取副本。

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