分析保护剂在常规农残分析检测中的应用

1.前言 分析保护剂（Analyte Protectants,以下简称AP），能够有效 解决GC/GCMS在常规农残分析检测中因基质效应（Matrix Effects）导致的诱导增强效应、峰形拖尾、灵敏度差、重现性差 以及线性差等问题，不必频繁维护仪器，进而提高分析通量。 添加AP具有*的实用价值，现已成为欧盟等国际法规中推 荐的抑制基质效应的有效方法之一。而我国农残常规检测领 域，AP普及度不高，基质效应问题并未引起足够的重视，且不 能有效简便的解决。文章通过综述前人研究成果，并结合赛默 飞的气相色谱、气质联用仪以及气质超高分辨质谱联用仪，对 添加AP进行了进一步的验证和讨论，为检测工作者提供了更好 更便捷的农残分析检测解决方案。

2.AP简介 基质效应，除了因基质干扰导致在色谱或检测器上发生的目标 物与干扰物分不开的现象外，对于赛默飞GC/GCMS而言，主要是指 目标物与系统内活性吸附位点相互作用而导致的基质诱导增强 的现象。Jana Hajšlová等人在2003年对基质效应做了较为全面 的阐述1。图1是对基质诱导增强效应简单的说明。基质诱导增强效应无法避免。因为*惰化的系统并不存在。 即使采用超高惰化的衬管与色谱柱，也会因基质中非挥发性成 分在系统积聚而产生新的活性吸附位点。Ana Lozano等人采用 ME（%）来评估基质诱导增强效应（图2），并采用Exactive GCTM超高分辨气质联用仪对婴幼儿食品中农残的基质效应做 了进一步研究2，结果见表1。

 结果显示，不同化合物在不同基质中的基质效应强度并不相 同，个别组分ME%大于500%，即采用溶剂配制的标曲工作液 定量样品，其定量结果及回收率往往会被放大至少5倍左右。 另一方面，因为与活性吸附位点的相互作用，一些特殊化合物 （含-P=O的有机磷酸酯类、含–O–CO–NH–的氨基甲酸酯类、 含-OH的羟基化合物以及含R-NH-的氨基化合物等）则会出现 峰形拖尾、线性差及重现性差等问题3。

空白基质匹配标曲、标准加入法及稳定同位素内标法是抑制或 消除基质效应的有效技术。其中空白基质匹配标曲应用更为广 泛。但这三种技术均需要额外的人力成本和经济成本，并且可 能因为基质的不同、抑制或消除效果的差异导致定量不准确。 AP，最早以“掩蔽试剂（Masking Reagents）”概念，由美国 农业部Ronald Erney博士与韦恩州立大学Colin F. Poole于1993 年提出，旨在抑制或降低农残与GC系统内的活性吸附位点的 相互作用4。不过在其研究的8种掩蔽试剂中，并未取得预期 的结果。2003年，QuEChERS发明人之一Michelangelo Anastassiades博士在其研究基础上，进一步评价了90多种不同的化 合物，目的是找到能够与活性吸附位点发生强烈作用，实现目 标物的响应增强，且不产生诸如分解或污染系统等不良影响的 化合物5。Anastassiades博士将这类物质命名为“分析保护剂 （Analyte Protectants）”。测试的化合物中，L-古洛糖酸内酯 提供了最高的整体增强。为了覆盖更宽的洗脱范围，应对各种 复杂基质的基质效应,Anastassiades博士在2005年的进一步研 究中，评估了AP的多种不同组合，最终提出适用于农残常规检 测的*、经济且简便的组合6。

AP具有如下特点：

1.富含羟基或氨基；

2.易挥发；

3.多种AP组合优于单种AP；

4.洗脱范围广；

5.经济便宜，易获取； 6.EI源下，碎片离子质量数小，不易产生干扰； 相比空白基质匹配标曲、标准加入法及稳定同位素内标 法三种方法，无论是人力成本、经济成本，又或是实际 效果，分析保护剂均体现出了*的实用价值7。截止目 前，SANTE/11813/2017法规中提出添加分析保护剂可作为抑 制或消除基质效应的有效手段8。

3.AP配制方法 为了进一步降低成本，提高方法的便捷性与实用性，在不影响 试验结果的条件下，结合赛默飞关于农残检测的方法包，同时 参考国内农残常规检测的实际情况，在EURL-SRM（EU Reference Laboratories for Residues of Pesticides）技术文件基础 上，进行了简单的修改。

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结论 1.分析保护剂已被证明能够有效解决GC/GCMS在常规农残分 析检测中因基质效应导致的诱导增强效应、峰形拖尾、灵敏度 差、重现性差以及线性差等问题，不必频繁维护仪器，进而提 高分析通量。添加AP具有*的实用价值，现已成为欧盟等国 际法规中推荐的抑制基质效应的有效方法之一。 2.结合赛默飞农残分析方法包，针对性的提出了添加分析保护 剂的解决方案，并分别通过GC、GCMS以及GC-Orbitrap三个 案例进行了验证，结果均达到预期目的。