日本肯定列表农药方法的 GC/MS 快速分析解 决方案

2006 年 ，日本厚生劳动省发布了农药 、饲料添加剂 和兽药的法规新体系 。这一“肯定列表体系”保证食 品中只能使用批准表上列出的化合物 ，它提供一个规 范这些化合物的框架 。这些新的法规已经增加了能够 检测各种食品中这些化学品残留的分析方法的需求 。 这些法规限定的大部分化学品是农药 ，其残留常用 的检测方法是带质谱检测器的气相色谱或液相色谱法 (GC/MS 或 LC/MS)。为了应对日本市场上快速和全 面分析食品的需求 ，安捷伦已经推出了新的使用解卷 积报告软件 (DRS) 的日本肯定列表农药数据库 。采 用这一新的数据库和 DRS，分析人员可以针对现在日 本政府限定的 430 种 GC 可分析的农药进行 GC/MS 数据文件筛查 。这一过程是自动化的 ，每个样 品只需要约 2 分钟的时间 。

分析农药残留的食品萃取物通常很脏 ，因为如果使用 复杂的样品净化步骤 ，在除去内生化合物的同时 也可能除去农药 。所以 ，要检测含有大量干扰物的 样品中的痕量农药就是一个挑战 。DRS 帮助分析人 员“透过”干扰物来鉴定目标化合物—在此情况下就 是农药 。DRS 的核心是一个来自美国国家标准研究 所 (NIST) 的软件 ，即自动质谱图解卷积和鉴定系统 软件 (AMDIS)。AMDIS 分析背景噪声 、校正质谱峰 、在扫描之间内插 ，以发现每个质谱图上每个离 子的更准确的保留时间 。然后寻找同时增大和减小 且具有相同保留时间的离子 。这些离子被分组归入 一个“组分”的质谱图 ，再用该质谱图在日本肯定 列表农药数据库中检索 。AMDIS 可从背景中找出干 净的 、可进行数据库检索的质谱图 。 为了说明解卷积的功能 ，在绿色胡椒粉萃取物中加 入 229 种农药 ，其中约 148 种是可以用 GC/MS 分 析的 。图 1 是这一萃取物的总离子流色谱图 。图 2 是 17.840 min 处未解卷积（上图 ）和解卷积（中 图 ）的质谱图 。解卷积的质谱图与环酰菌胺的谱库 质谱图（下图 ）匹配的很好 。

要点 • 解卷积可以从共流出峰中提取干净的 、可进行谱 库检索的质谱图 • 安捷伦的日本肯定列表农药数据库和解卷积报告 软件 (DRS) 能够在一次运行中筛查日本政府限定 的 430 种农药的 GC/MS 数据文件 • 保留时间锁定消除了几乎所有假阳性匹配结果 • 全自动化的过程 ，每个样品只需 2-3 min，比传 统的 GC/MS 方法更可靠 • DRS 总结报告可以根据校准化合物的未解卷积和 解卷积质谱图对其进行定量分析

图 3 所示为添加农药的绿胡椒粉萃取物的 DRS 报告 的一部分 。表格的大部分没有显示 ，只是为了简单 地说明表格的格式和所提供的信息 。 前三栏给出了 DRS 软件发现的每个目标分析物的保 留时间 、CAS 编号和名称 。接下来的两栏是安捷伦 GC/MS 化学工作站测定的计算含量 。第一个值（第 4 栏 ）是使用未解卷积目标离子测定的 ，代表从标 准 GC/MS 校准方法得到了典型结果 。在“AMDIS” 标题下的含量是采用解卷积目标离子计算所得 。 注意 ，图 3 所示的定量结果只是基于平均响应因子 估算的 ，即对校准表中的所有农药采用了平均响应因 子 ，没有对每个化合物单独校准 。许多实验室对一 系列目标农药采用多级校准 ，而对其余农药则采用平 均校准因子 。

标为 AMDIS/Match 的栏下显示了解卷积质谱图与日 本肯定列表农药数据库中谱图的匹配质量 。用户可 以设置报告阈值 。低于阈值的匹配将不报告 。 日本肯定列表农药数据库包含使用发布的日本列表方 法所得每种农药的保留时间 。采用保留时间锁定 (RTL)，用户很容易重复数据库的保留时间 。如果化 合物的保留时间落在用户设置的窗口之外（一般为 ±10 s），AMDIS 可以设置为拒绝“匹配”。这一功 能大大减少了假阳性结果 。

图 3 的下一栏标为 AMDIS/R.T. Diff sec，表示色谱 图上分析物的保留时间与日本肯定列表农药数据库中 所存保留时间之差 。在 DRS 鉴定的 156 种农药中 ， 保留时间偏离数据库值超过 2 s 的不到 10 种农药 。 在极脏的样品中 ，峰可能有一些漂移 ，但是 ，可以 加大保留时间窗口以便适合这些峰的鉴定 。即使这 样 ，保留时间匹配的要求消除了几乎所有假阳性结 果 。

按照一般的规律 ，匹配系数大于 60 就是非常可靠的 了 ，尤其是与 NIST 谱库有良好的匹配 。对于图 3 所示的 DRS 报告 ，最小的匹配系数设置为 40。报告 的几种农药的 AMDIS 匹配因子都在 40 到 60 之 间 。对于这些化合物 ，最好在 Qedit 中检查结果 ， Qedit 现在（使用 DRS 版本 A.04 或更高版本 ）包含 与化学工作站结果相结合的 AMDIS 结果 。 作为确证步骤 ，DRS 取每个“匹配”的解卷积谱 图 ，采用 NIST 谱库检索算法在整个 NIST 质谱库中 检索 。如果在 NIST 谱库中发现有匹配 ，将报告其 匹配值和排序 。命中数为 1 意味着 AMDIS 鉴定的化 合物在 NIST 谱库中也有好的匹配 。 在早些时候的安捷伦应用 [1] 中可以找到这一方法的 更多信息 。最近的安捷伦分离时代电子版上有一篇 文章 [2] 讨论了 DRS 版本 A.04 的优点 。

总结 • 该应用文摘简单讨论了日本厚生劳动省 (MHLW) 的肯定列表体系限定的 、GC 能够分析的农药的 一种筛查方法 • 新的日本肯定列表农药数据库包含 430 种农药的 质谱图及其锁定的保留时间 • 使用解卷积可从共流出峰中提取干净的 、可进行 谱库检索的质谱图 • 解卷积报告软件 (DRS) 对所有解卷积质谱图和日 本肯定列表农药数据库的谱图进行比较 ，以发现 任何匹配的谱图 。匹配还必须落在窄的保留时间 窗口内 ，使用保留时间锁定可以实现这一点

• 筛查每个数据文件需要 2 到 3 分钟 ，且比传统的 GC/MS 方法更为可靠 • DRS 生成一个总结报告 ，列出化学工作站 、 AMDIS 和 NIST 谱库检索鉴定的化合物 。校准的 化合物可以依据它们的未解卷积和解卷积质谱图 实现定量分析 

• 这一方法在一次运行中筛查 MHLW 列出的所有 430 种农药

• 参考文献 1 完整地介绍了该方法