灵敏稳定地进行干燥大麻植物材料中受加利福尼亚州监管的农药检测

摘要：目前，受美国许多州监管大麻中的农药只需通过 LC/MS/MS 进行分析。需要注意的例外有加利福尼亚州、佛罗里达州和内华达州，这几个州监管大麻中的农药还需要借助 GC/MS/MS 进行分析。预计需要采用 GC/MS 的州数量会随化合物数量增加和检测限降低而增多。使用安捷伦标准化大麻样品前处理过程与安捷伦的 8890 气相色谱系统和 7010B 三重四极杆质谱仪联用系统相结合，能够对大麻中的低浓度农药进行定量分析。 Agilent MassHunter 农药与环境污染物 MRM 数据库包含有关加利福尼亚州目标列表中的农药信息，保留时间锁定功能可实现简单而快速的系统设置。同时，使用柱中反吹可以延长色谱柱寿命并降低离子源清洁频率。使用这种方法，加利福尼亚州大麻控制局监管的 43 种适用于 GC 分析的农药符合规定的定量限 (LOQ)，其中 36 种农药的样品瓶中 LOQ ≤ 0.08 ppb（假设农药回收率为 100%，则干燥大麻植物材料中 LOQ ≤ 10 ppb），所有 43 种农药的样品瓶中 LOQ ≤ 0.8 ppb （干燥大麻植物材料中 LOQ ≤ 100 ppb）。

前言：到 2018 年底，消遣用大麻已在美国 9 个州和华盛顿特区以及加拿大所有省份合法化。大麻合法化运动推动了对农药残留检测中大麻分析检测方法的需求。许可零售商必须对大麻产品进行分析，以进行合规性检测。美国各州的大麻法规各不相同，其中加利福尼亚州目前监管的消遣用大麻中的目标农药多[1]。加拿大卫生部规定的目标农药 LOQ 通常低于美国任何州的规定[2]。之前发表的一篇应用简报中所述的大麻中农药残留分析方法利用规定的样品前处理过程和先进的气相色谱和液相色谱三重四极杆质谱解决了分析挑战[3]。由于高浓度（重量百分比）的大麻素和萜烯等内源性化学物质甚至会干扰 MS/MS 过程，因此大麻中农药的分析具有挑战性。对于在分析物之后洗脱的高沸点基质，需要延长烘烤时间，以防随后运行中出现交叉污染和鬼峰。沸点高的污染物可能在柱头沉积，引起保留时间漂移，从而需要更频繁地切割色谱柱并调整 MRM 和数据分析时间窗口。按照安捷伦推荐的样品前处理过程，使用柱中反吹和保留时间锁定 (RTL) 功能，可轻松在州规定的限值内对农药进行定量分析。

本应用报告重点介绍了受加利福尼亚州大麻控制局监管的适用于 GC 分析的农药的三重四极杆 GC/MS 分析，着重分析通常对 LC/MS 分析具有挑战性的农药，如克菌丹、氯丹和五氯硝基苯。43 种农药成功满足了加利福尼亚州的 LOQ 规定。加利福尼亚州监管的其他农药在实践中通过 LC/MS 进行分析，如之前的报道所述[3]。

实验部分：安捷伦系统专为实现高灵敏度并大程度减少高基质大麻样品中农药分析的潜在问题而设计。重要的是： • 高效离子源 (HES) 可产生多达 20 倍的离子，在超痕量水平应用中实现可靠的痕量分析 • 采集 MS 数据后采用柱中反吹，柱温箱在后运行模式下保持在终温度下，流经根色谱柱的载气流反向。这一反向气流将数据采集结束时色谱柱中的所有高沸点化合物带出柱头并使其进入分流出口捕集阱中。气流反向功能由安捷伦吹扫 Ultimate 接头 (PUU) 提供。在本例中，PUU 为插在两根相同的 15 m 色谱柱之间的三通。在分析过程中，利用来自 Agilent 8890 GC 气路反吹模块 (PSD) 的尾吹气流速较小的载气吹扫连接管路。在反吹过程中，大幅提高来自 PSD 的尾吹气流速，将高沸点化合物向后吹扫出根色谱柱，向前吹扫出第二根色谱柱。在本配置中，反吹时间为 1.3 分钟

• 脉冲不分流进样可大程度使分析物从进样口转移到气相色谱柱上。在 50 psi 的脉冲压力下，允许采用 3 µL 乙腈的进样量，因此能够在大麻样品中实现更低的检测限 (LOD) • PSD 是针对反吹应用优化的 Agilent 8890 GC 气动模块。在反吹过程中的较高压力下，固定限流器可具有数百 mL/min 的废气流速。即使在较高压力下，PSD 也将保持在用户自定义的设定值（默认 3 mL/min）下，显著降低了所需的气体流速。另外，当柱中反吹配置中存在 PSD 时，脉冲不分流模式的设置得到简化，因为在脉冲过程中，色谱柱 1 和色谱柱 2 的色谱柱流速将分别增加 • Agilent MassHunter 农药与环境污染物 MRM 数据库中包含每种分析物的多达 8 个 MRM 离子对，使用户能够简化农药分析所用采集方法的创建。该数据库中包括用于保留时间锁定方法的保留时间 • 动态 MRM 模式能够处理大量多分析物检测，并能通过高效自动化驻留时间分布来准确定量分析窄峰 • 保留时间锁定可使新色谱柱或仪器具有与 MRM 数据库或现有方法相匹配的保留时间。这可以简化方法维护和系统设置

结论：加利福尼亚州目标列表中多数农药的 MRM 离子对包含在 MassHunter 农药与环境污染物 MRM 数据库中，大大简化了采集方法的创建过程。用于 GC/TQ 的 MassHunter Optimizer 能够开发新型目标化合物的 MRM。反吹减少了对系统维护的需求，有助于提升实验室的分析效率。安捷伦的 8890 气相色谱系统的 PSD 简化了可用于色谱柱反吹的脉冲不分流进样模式，可显著降低氦气流速、节省载气并降低运行成本。安捷伦的 7010B 三重四极杆 GC/MS 在复杂大麻基质农药分析中提供了优异的灵敏度和选择性。43 种受大麻控制局监管、适用于 GC 分析的农药 LOQ 符合加利福尼亚州的规定。分析稀释 125 倍的稀释大麻提取液时，36 种农药的样品瓶中 LOQ ≤ 0.08 ppb （假设农药回收率为 100%，则干燥大麻植物材料中 LOQ ≤ 10 ppb），且所有 43 种农药的样品瓶中 LOQ ≤ 0.8 ppb（干燥大麻植物材料中 LOQ ≤ 100 ppb）。