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液质联用仪S应对植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物测定的解决方案

2026年07月27日 17:01 来源:珀金埃尔默
液质联用仪S应对植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物测定的解决方案


草甘膦作为广谱灭生性除草剂,被大量用于杂草防控,但其在植物体内与环境中可代谢生成氨甲基膦酸(AMPA)、N-乙酰氨甲基膦酸(N-acetyl AMPA)、N-乙酰基草甘膦等代谢产物。这些代谢物与母体化合物共同构成残留风险,但因极性大、强水溶性的特性,传统检测方法前处理复杂、衍生化步骤繁琐、灵敏度与稳定性不足,难以满足精准、高效的残留监测需求。

液质联用仪S应对植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物测定的解决方案

为规范植物源性食品中草甘膦及其关键代谢物的残留检测,2026年3月1日正式实施GB 23200.122-2026食品安全国家标准 植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》新的标准,作为发布的专项检测方法,应用于草甘膦、氨甲基膦酸、N-乙酰氨甲基膦酸、N-乙酰基草甘膦4种目标物及其代谢物,采用非衍生化直接分析、固相萃取净化结合LC-MS/MS检测技术,提升检测效率与定量准确性,方法定量限达0.05mg/kg,可覆盖蔬菜、水果、谷物、茶叶等各类植物源性食品基质。


液质联用仪S应对植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物测定的解决方案


本文建立了一种基于LX50-QSight系列液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的检测方法,该方法可快速、准确、灵敏地检测植物源性食品中的草甘膦等4种农药及其代谢物残留量,轻松应对GB 23200.122-2026的标准需求。






前处理方法[1]

参考GB 23200.122-2026



LC-MS/MS仪器方法


珀金埃尔默LX50 UHPLC参数

色谱柱:CNW Sep极性农药专用柱(PN:LAEQ-4015Z1,4.0×150mm,5μm)

流动相A:200mmol/L碳酸氢铵-0.05%氨水水溶液;B:

柱温:45℃

流速:0.6mL/min

进样量:10μL


表1.液相色谱梯度洗脱表

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质谱参数

以下参数以珀金埃尔默QSight 500三重四极杆质谱仪为例,目标化合物质谱参数见表2和表3。


表2.化合物质谱参数表

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表3.质谱离子源参数

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结果与讨论


灵敏度与线性

该方法采用一针进样,能够保证每个通道具有足够的驻留时间,使其得到优异的灵敏度及重现性。图1中展示了10种化合物的提取离子谱图。同时采用处理后的韭菜空白基质溶液稀释标准曲线,浓度分别为5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、500μg/L,图2为各化合物标曲情况,所有化合物线性均较好,R²均大于0.995。

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图1.草甘膦等10种化合物的提取离子谱图(5ng/mL)


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图2.草甘膦等10种化合物的标准曲线(5-500μg/L)

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讨论

(1)


由于草甘膦和AMPA等含磷酸基团的化合物,极其容易与色谱及质谱系统中的金属表面发生相互作用,导致峰型拖尾、目标化合物被吸附,检测灵敏度大幅下降等情况,故对于系统管路的影响进行了考察,分别考察了原有系统管路分析的结果、将进样器到色谱柱、色谱柱到喷雾针分别更换为peek管路后的灵敏度结果,同时因为LX50自动进样器的进样针初始配置为peek材质,故未更换考察。考察后未见结果有明显差异,对比谱图如下图3,可见LX50的液相标配管路适合草甘膦等化合物的分析,无需额外更换。

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图3.草甘膦等10种化合物在不同管路材质下的结果比对(50μg/L)(点击查看大图)


(2)


由于该方法流动相含有高浓度的盐,流速较高,容易在离子源锥孔处析出,但QSight的离子源采用了内外双锥孔质谱接口和反吹气的设计,具有不易堵塞和抗污染能力;同时离子源具有废气泵设计,可同步抽取离子源腔体的中性干扰物,使其在应对高复杂基质及高盐流动相时具有抗污染能力。


在整个实验期间,共分析近2000针样品,并且在整个实验过程中,为防止盐析出堵塞管路,流速始终未停,每次样品分析结束后,仍然用小流速冲洗管路,故有大量的高盐流动相进入离子源(实验时间持续2个月),但样品响应未有任何降低,质谱外锥接口只有极少部分盐结晶,详细图片细节情况如下图4,待测物响应对比情况如下图5,由图可见2000针后和初始测试时的谱图对比,仪器信号没有下降。

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图4.草甘膦项目分析结束后离子源锥孔图片(左图为离子源照片,右图为质谱锥孔正面照片)


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图5.2000针后和初始测试时的谱图对比情况(10ng/mL)

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(3)


为优化各化合物的响应及峰型情况,考察了不同浓度的碳酸氢铵(100mM、200mM、250mM、300mM、350mM)以及添加不同浓度氨水时的响应情况,100mM碳酸氢铵时,化合物响应较低,几乎无峰,故忽略,其他化合物结果如下图6、图7,在不同浓度的碳酸氢铵以及氨水下,N-乙酰基草甘膦的峰宽均在0.3min左右,略有前沿,故最终确定仍然使用标准建议的200mM碳酸氢铵(含0.05%的氨水)。

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图6.不同浓度碳酸氢铵条件下的响应对比情况(紫色:200mM;蓝色:250mM;绿色:300mM;红色:350mM)


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图7.不同碳酸氢铵浓度下添加不同浓度氨水的响应对比情况(紫色:200mM碳酸氢铵(含0.02%、0.05%、0.08%氨水);蓝色:250mM碳酸氢铵(含0.02%、0.05%、0.08%氨水);红色:300mM碳酸氢铵(含0.08%氨水)

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液质联用仪S应对植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物测定的解决方案

本文采用LX50-QSight三重四极杆液质联用系统,建立了快速、高效可靠的LC-MS/MS实验方法来测定植物源性食品中的草甘膦等4种强极性农药物质及其代谢物的含量。该方法无需衍生化,前处理更简便,双打拿极统一场检测器可以获得优异的负离子模式的灵敏度,使得定量结果更准确。


同时,珀金埃尔默的QSight系列三重四极杆液质联用系统的HSID热表面诱导去溶剂的技术,以及独立废气泵设计,使其具有优异的自清洁功能,应对该标准中高盐浓度的流动相以及复杂基质样品分析时,具有高效的抗污染免维护作用,大大节省了仪器的维护成本,并大幅提升人员工作效率。

参考文献

液质联用仪S应对植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物测定的解决方案

[1] GB 23200.122-2026《食品安全国家标准 植物源性食品中草甘膦等4种农药及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》



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