基于安益谱 Anyeep TQ9100 超高效液相色谱串联质谱系统对植物源性食品中 236 种农药的分析方法
一、引言
植物源性食品在人们的日常饮食中占据重要地位，其安全性直接关系到公众健康。农药的广泛使用在保障农作物产量的同时，也带来了农药残留问题。准确检测植物源性食品中的农药残留，对于确保食品安全、维护消费者权益至关重要。安益谱公司的 Anyeep TQ9100 超高效液相色谱串联质谱系统，凭借其卓越性能，为解决这一问题提供了有力工具。
二、Anyeep TQ9100 超高效液相色谱串联质谱系统概述
2.1 技术原理
Anyeep TQ9100 系统融合了超高效液相色谱的高效分离能力与串联质谱的高灵敏度和高选择性检测能力。
在质谱部分，采用电喷雾离子化源（ESI）或大气压化学离子化源（APCI）将分离后的化合物离子化。以 ESI 源为例，在高电场作用下，溶液中的样品形成带电液滴，随着溶剂挥发，液滴变小，最终产生气态离子。离子通过质量分析器（如三重四极杆）时，依据质荷比（m/z）的不同进行分离和检测。三重四极杆通过调节射频（RF）和直流（DC）电压，选择性地让特定 m/z 的离子通过，实现对目标离子的精确检测。
2.2 仪器优势
- 高灵敏度：采用先进的离子源技术和高效离子传输系统，如 90° 直角喷雾设计，有效提高了离子化效率，降低了背景噪音，使得仪器能够检测到痕量的农药残留。例如，在检测某些低浓度有机磷农药时，其检测限可达 pg/mL 级别。
- 高分辨率：串联金属四极杆设计无限接近四极杆理论电场，前后预杆平衡离子入射角度，消除边缘场效应，能够对质量数相近的离子实现有效分离，准确区分不同农药及其代谢物。
- 快速分析：配合超高效液相色谱的快速分离能力，以及质谱的高速扫描速度，可在短时间内完成复杂样品的分析。如对植物源性食品中多种农药的检测，可在 30min 内完成一针进样分析。
- 操作简便：配备的 ANYEEP Chemstation 软件具有中文操作界面，集成了仪器控制、调谐校准、数据采集、数据处理等功能，操作人员能够快速上手，设置分析方法和参数。
三、实验部分
3.1 实验材料
- 样品：选取具有代表性的常见植物源性食品，包括青椒（代表蔬菜类）、梨（代表水果类）、大米（代表粮食类）、食用油（代表油料类）、茶叶（代表饮品及特色农产品类）等。样品采集自不同产地和批次，以确保覆盖多种实际情况。
- 试剂：甲醇、乙腈（质谱纯，美国 Thermo Fisher 公司），用于样品提取和流动相配制；甲酸（质谱纯，德国 CNW 公司）、甲酸铵（色谱纯，德国 Merck 公司），用于调节流动相酸碱度和离子强度；氯化钠、无水硫酸镁、柠檬酸钠二水合物、柠檬酸二钠盐倍半水合物、乙酸钠（农残纯，分别购自上海阿拉丁、上海安谱、上海麦克林等），用于样品前处理中的盐析和缓冲；陶瓷均质子（上海安谱，60105 - 370 - B）、PSA（上海安谱，SBEQ - CA2401 - 10g）、GCB（40 - 120 μm，上海安谱，GEEQ - 072012），用于样品净化；微孔滤膜（0.2μm，上海安谱，50120965 ），用于过滤样品溶液。
- 标准品：购置 236 种农药标准溶液混标，浓度为 50 μg/mL（购于坛墨）。通过精确吸取相应标准品溶液，用乙腈稀释配置成 10μg/mL 的混合储备液。再以 QuEChERS 净化后的对应的植物源性食品空白基质作为溶剂，稀释成系列工作标准溶液，浓度分别为 2、5、10、20、50、100、200 和 500ng/mL，用于绘制标准曲线和考察仪器性能。
3.2 实验方法
- 样品前处理：参考 GB23200.121 - 2021《植物源性食品中 331 种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱 - 质谱联用法》中的 QuEChERS 前处理方法。
- 以蔬菜、水果、食用菌和糖料为例：称取 10g 试样（精确至 0.01g）于 50mL 塑料离心管中，加入 10mL 乙腈及 1 颗陶瓷均质子，剧烈震荡 1min，使样品与提取溶剂充分混合。随后加入 4g 无水硫酸镁、1g 氯化钠、1g 柠檬酸钠、0.5g 柠檬酸氢二钠，剧烈震荡 1min，利用盐析作用促使乙腈相和水相分离，然后在 4200r/min 条件下离心 5min。吸取 1mL 上清液至内含 150mg 无水硫酸镁、25mg PSA 的 2mL 塑料离心管中，无水硫酸镁进一步除去水分，PSA 用于吸附样品中的脂肪酸、色素等杂质。对于颜色较深的试样，离心管中另加入 2.5mg GCB，GCB 可有效吸附色素等干扰物质，涡旋混匀 1min 后，再次在 4200r/min 条件下离心 5min，最后吸取上清液过微孔滤膜，得到待测定溶液。
- 对于干制蔬菜、水果和食用菌：称取 1g 试样（精确至 0.01g）于 50mL 塑料离心管中，加 9mL 水涡旋混匀，使干制品充分复水，静置 30min 后按上述新鲜样品的方式处理。
- 液相色谱条件：
- 流动相 A：0.01% 甲酸 - 水（含 2mM 甲酸铵 ），流动相 B：0.01% 甲酸 - 乙腈（含 2mM 甲酸铵）。甲酸和甲酸铵的加入，有助于改善农药的离子化效果，提高检测灵敏度，同时调节流动相的酸碱度，保证色谱峰的对称性。
- 采用 Waters ACQUITY UPLC BEH C18 色谱柱（2.1×100 mm，1.7μm），该色谱柱具有良好的分离性能和化学稳定性。
- 流速设置为 0.3mL/min，在保证分离效果的同时，提高分析速度，减少分析时间。
- 柱温控制在 40℃，优化柱温有助于提高分离效率和重现性。
- 进样量为 5μL，确保进样的准确性和重复性。
- 梯度洗脱程序：初始时，流动相 A 比例为 95%，保持 1min，随后在 10min 内线性变化至流动相 A 比例为 5%，并保持 5min，然后在 2min 内恢复至初始比例，平衡 5min。通过优化的梯度洗脱程序，实现对 236 种农药的有效分离。
- 质谱条件：
- 离子化源采用电喷雾离子化源（ESI±），可根据农药的性质选择正离子或负离子模式，同时采集正负离子信号，扩大检测范围。
- 离子源温度设置为 550℃，保证样品充分离子化，同时避免过高温度导致化合物分解。
- 喷雾电压为 5000V，气帘气 35psi，雾化器 60psi，辅助加热气 60psi，碰撞气 12，通过优化这些参数，提高离子化效率和离子传输效率。
- 扫描模式采用动态多反应监测（DMRM）分段扫描，根据农药的保留时间和特征离子对，将扫描过程分为多个时间段，针对性地监测目标离子，提高检测的选择性和灵敏度。
四、实验结果与讨论
4.1 方法的线性关系
选取上述 4 类植物源性空白样品，分别按照样品前处理方法得到空白基质溶液，将混合标准溶液逐级用其稀释成浓度在 2 - 500ng/mL 范围内的 8 个校准级别的基质标准品。以各农药的浓度为横坐标，对应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。结果表明，在基质标曲条件下，所有待测农残组分的线性相关系数 R² 均大于 0.99，线性关系良好。
4.2 方法的灵敏度
方法中 236 种农残的定量限均可以达到 GB23200.121 - 2021 中规定的 4 类基质对应的定量限要求。在定量限条件下，所有测定的农残化合物均能获得良好的谱图效果，可实现准确定量定性分析。如对某痕量农药，其在大米基质中的定量限为 0.5ng/g，在该浓度下，仪器仍能检测到明显的特征离子峰，峰形对称，信噪比满足分析要求，充分体现了 Anyeep TQ9100 系统的高灵敏度。
4.3 方法的精密度和回收率
分别在 4 类样品基质的定量限添加水平下进行加标回收率测试。每个添加水平重复测定 6 次，考查 Anyeep TQ9100 对 236 种农药残留测试的准确性和稳定性。结果表明，4 种样品基质的 236 种农残回收率均在 60 - 120% 之间，精密度 CV 不超过 15%。例如，在青椒基质中添加某农药标准品，其平均回收率为 85%，相对标准偏差（RSD）为 8%，说明该方法具有良好的精密度和准确性，能够满足实际检测需求。
4.4 实际样品分析
运用建立的方法对实际采集的多种植物源性食品样品进行分析。在部分样品中检测到了多种农药残留，如在某批次茶叶样品中，检测出了氯氰菊酯、联苯菊酯等农药残留，其含量通过与标准曲线对比进行定量计算。同时，将检测结果与国家标准规定的最大残留限量（MRL）进行比较，判断样品是否符合食品安全标准。对于检测出农药残留超标的样品，进一步追溯其种植、加工环节，以保障食品安全。
五、结论
基于安益谱 Anyeep TQ9100 超高效液相色谱串联质谱系统建立的针对常见植物源性食品中 236 种农药的分析方法，具有线性关系良好、灵敏度高、精密度和回收率满足要求等优点。该方法能够快速、准确地检测植物源性食品中的农药残留，为食品安全监管提供了有力的技术支持。在实际应用中，可根据不同的检测需求和样品特点，进一步优化实验条件，提高检测效率和准确性。未来，随着技术的不断发展，Anyeep TQ9100 系统有望在更多领域发挥重要作用，为保障公众健康和环境安全做出更大贡献。
