使用GC/MS定量分析红茶中的 200 多种农药

本应用简报介绍了使用配备第二代高效离子源 2.0 (HES 2.0) 的 Agilent 7010D 三重四极杆质谱仪 (GC/TQ) 对红茶提取物中的 246 种农药进行灵敏且稳定的定量分析所得到的结果，该方法解决了复杂基质中残留农药分析所面临的挑战。通过优化样品前处理并使用包括离子源技术和柱中反吹在内的先进的 GC/MS 硬件，实现了出色的校准性能和低 ppb 级的灵敏度。该方法在农药加标浓度为 2 ppb 的红茶提取物的800 次连续进样中表现出优异的可靠性和稳定性，获得了高精密度和低 RSDs，可确保延长仪器正常运行时间并大幅提高通量。所评估的化合物中，超过三分之一的化合物表现出低至 0.01 ppb 的定量限 (LOQs)，校准范围涵盖五个数量级，同时满足SANTE 11312/2021 指南要求。本应用简报重点介绍了早期维护反馈和仪器运行状况面板等智能 GC/TQ 功能，这些功能可确保高通量分析结果的可信度。更新的数据采集平台改善了用户体验，包括全新的保留时间锁定功能。

前言茶是全球常见的非饮料之一。与许多食品一样，茶树栽培高度依赖于使用农药来防治害虫，这导致大众对农药残留的担忧加剧[1]。评估茶叶中的农药含量对于评价其安全性至关重要，并且是包括欧盟委员会和美国国家环境保护局在内的许多监管机构的要求[2,3]。茶叶中农药检测的完整工作流程包括通过 QuEChERS进行样品萃取，然后净化提取液，随后用液相色谱和气相色谱与三重四极杆质谱联用法（LC/TQ 和 GC/TQ）进行检测[4]。工作流程性能应当能够确保足够出色的方法灵敏度、校准范围、农药萃取回收率和精密度。灵敏度要求是基于最大残留 (MRLs) 设定的，MRLs 是指正确施用农药的情况下，食品或饲料中法规允许的最高农药残留量。宽动态范围内的校准能力允许监测商品中具有不同 MRLs 的各种化合物，它们的 MRLs 范围可从 10 ppb 至 100 ppm。当某种农药没有规定MRL 时，通常默认 10 ppb。根据基质加标样品的回收率表征萃取和净化效率，并以重复分析的相对标准偏差 (RSD)来表示精密度。

本应用简报为准确、可靠地分析红茶中 246 种挥发性和半挥发性农药提供了一种完整的 GC/TQ 工作流程解决方案。前沿技术与优化方法的组合使该工作流程实现了出色的分析性能，其中包括：– 使用 QuEChERS 萃取进行样品前处理，然后使用 AgilentCaptiva EMR–GPD 小柱的 EMR 混合模式进行净化– Agilent 8890 气相色谱硬件和备件– 采用新型 HES 2.0 电子电离 (EI) 技术– 内置 GC/TQ MS 智能功能和新软件功能，用于方法设置、维护和系统运行状况评估

所介绍的工作流程能够定量测定红茶中的 246 种农药残留，34% 的目标物的 LOQs 低至 0.01 ppb，74% 的化合物的 LOQs等于或低于 0.1 ppb，且 96% 的化合物的 LOQs 低于 2 ppb。基质匹配校准在宽动态范围内表现出出色的准确度，对于复杂的红茶提取物，涵盖从 0.01 ppb 至 1000 ppb 的 5 个数量级。在 17 天连续分析中，对加标浓度为 2 ppb 的红茶提取物进行了 800 次进样分析，结果表明该方法保持了出色的测量准确度和良好的精密度（176 种化合物的 RSDs < 20%），证明了方法的稳定性。新型 HES 2.0 离子源配备创新的偶极射频 (RF)透镜，可偏转载气离子，从而提高系统稳定性并尽可能延长正常运行时间，同时保持出色的分析灵敏度。

实验部分GC/TQ 分析使用 8890 GC 和 7010D GC/TQ 系统（图 1A）并优化配置，以实现理想的灵敏度，保持宽校准范围，并提供更稳定的方法性能。GC 配置了 Agilent 7693A 自动液体进样器 (ALS) 和 150个瓶位的样品盘。该系统使用多模式进样口 (MMI)，并在程序升温不分流进样模式（也称为冷不分流）下运行。对进样参数进行了优化，以尽可能提高灵敏度，同时降低交叉污染。在两根相同的 15 m 气相色谱柱之间安装了安捷伦吹扫 Ultimate 接头 (PUU)，其与 Agilent 8890 气路反吹模块 (PSD)（图 1B）共同实现了柱中反吹功能。表 1 列出了仪器操作参数。在动态 MRM (dMRM) 模式下采集数据，在该模式下可以进行大组分多分析物检测，并能通过自动测定的高效的驻留时间分布来准确定量分析窄峰。dMRM 功能成功分析了多达 246 种农药，共 749 个 MRM 离子对，MRM 最大并发数为 64。此外，dMRM 使分析人员能够轻松地添加和删除额外的分析物。采集方法为保留时间锁定法，以匹配 Agilent MassHunter 农药与环境污染物 MRM 数据库 4.0 (P&EP 4.0)[5] 中的保留时间，

该数据库用于无缝创建 MS 方法。使用 P&EP 4.0 可以更快、更简便地设置靶向 dMRM 方法。在存在共洗脱基质组分的情况下，通过从 P&EP 4.0 数据库中每种化合物可用的多达九个离子对中选择理想的 MRM 离子对，实现了高方法选择性。三种目标物不包含在 P&EP 4.0 数据库中（氟啶虫酰胺、环戊烯丙菊酯和噻草酮）。对于这些化合物，使用用于 GC/TQ 的Agilent MassHunter Optimizer 开发 MRM 离子对，在“从全扫描开始”模式下操作。Optimizer 集成到用于 GC/MS的 MassHunter 采集软件 13.0 中（图 2）。

采集方法为保留时间锁定法，与 P&EP 数据库中的保留时间一致，甲基毒死蜱洗脱时间为 9.143 min。集成在用于 GC/MS的 MassHunter 采集软件 13.0 中的保留时间锁定功能具有更新的用户友好的直观界面（图 3）。它支持半自动或手动选择化合物，可以选择使用三个点或五个点进行保留时间锁定校准，并支持对校准曲线拟合结果进行直观的定量评估，同时提供工具以保持出色的保留时间精密度，即使是在色谱柱切割后也是如此。采用全扫描数据采集模式对基质提取物进行初步筛查。该筛查用于评估离子源内的负载，监测 QuEChERS 萃取后样品净化程序的效率。在本研究中，使用 Agilent MassHunter Workstation 软件，包括用于 GC/MS 的 Agilent MassHunter 采集软件 13.0、MassHunter 定量分析软件 12.1 和 MassHunter 定性分析软件12.0 软件包。

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结论本应用简报介绍了一种使用新型 7010D GC/TQ 分析红茶中农药的工作流程解决方案，该解决方案能够对 246 种痕量水平的农药残留进行定量，其中 34% 的目标物 LOQs 低至 0.01 ppb，74% 的目标物 LOQs 等于或低于 0.1 ppb，96% 的目标物 LOQs低于 2 ppb。基质匹配校准能够在宽动态范围内获得出色的准确度，对于复杂的红茶提取物，涵盖从 0.01 ppb 至 1000 ppb 的5 个数量级。在 17 天连续分析中，对加标浓度为 2 ppb 的红茶提取物进行了 800 次进样分析，结果表明该方法保持了出色的测量准确度和良好的精密度（176 种化合物的 RSDs < 20%），证明了方法的稳定性。稳定的工作流程的关键组成部分包括高效的样品前处理和净化、Agilent 8890 气相色谱硬件、功能和气相色谱备件、采用 HES 2.0 的新型 EI 离子源技术以及内置的 GC/TQ 智能和新软件功能。