氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的運(yùn)用

李 晶，張 琦，劉 凈

（玉溪市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，云南玉溪 653100）

質(zhì)譜儀能對(duì)化合物進(jìn)行定性分析，但針對(duì)混合物檢測(cè)的效果較差。而色譜法適合用于有機(jī)化合物定量分析，但該方法在定性分析方面存在一定的問(wèn)題。因此，可將兩項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)成具有高效定性與定量分析的工具，在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中具有良好的應(yīng)用效果，對(duì)有機(jī)化合物的檢測(cè)效率較高，且準(zhǔn)確性能夠得到充分保障，因此可加強(qiáng)對(duì)該檢測(cè)方式的應(yīng)用。

1 氣質(zhì)聯(lián)用與液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的基本概念與優(yōu)勢(shì)分析

1.1 氣質(zhì)聯(lián)用的基本概念

氣相色譜技術(shù)具有良好的分離能力，但該技術(shù)對(duì)未知化合物的定性分析能力較差；質(zhì)譜技術(shù)對(duì)未知化合物具有良好的檢測(cè)能力，檢測(cè)靈敏度高，但該技術(shù)要求被檢測(cè)組分為純化合物。將氣相色譜與質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合使用，能夠使兩者相互補(bǔ)充，不僅解決了氣相色譜技術(shù)保留時(shí)間難以對(duì)復(fù)雜化合物中未知組分進(jìn)行檢測(cè)的缺陷問(wèn)題，而且將檢測(cè)能力較強(qiáng)且靈敏度高的質(zhì)譜儀作為檢測(cè)設(shè)備，依據(jù)其良好的分辨能力和靈敏度，在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用效果，是分離與檢測(cè)復(fù)雜化合物的有效工具[1]。

1.2 液質(zhì)聯(lián)用的基本概念

液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是以液相色譜為分離系統(tǒng)、以質(zhì)譜為檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)。樣本在質(zhì)譜系統(tǒng)和流動(dòng)相分離，在經(jīng)離子化處理后，通過(guò)質(zhì)譜的質(zhì)量分析器能將離子碎片依據(jù)質(zhì)量進(jìn)行分離，經(jīng)過(guò)檢測(cè)器后得到質(zhì)譜圖。液質(zhì)聯(lián)用體現(xiàn)了色譜技術(shù)與質(zhì)譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，同時(shí)具有色譜對(duì)復(fù)雜檢測(cè)對(duì)象的分離能力與質(zhì)譜檢測(cè)的高選擇性、高靈敏度優(yōu)勢(shì)，在藥物檢測(cè)、食品分析等領(lǐng)域中具有重要的作用。

1.3 優(yōu)勢(shì)分析

氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)具有以下幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。①氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)的分離效果較好。氣質(zhì)聯(lián)用以氣相色譜分離為基本原理，結(jié)合質(zhì)譜儀的專(zhuān)屬性?xún)?yōu)勢(shì)，能對(duì)復(fù)雜的檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行分析，具有高效的分離效果。②氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)未知物的分析。采用相應(yīng)的檢測(cè)儀器，對(duì)經(jīng)過(guò)電離后的離子碎片進(jìn)行對(duì)比分析，在譜庫(kù)中進(jìn)行檢索，根據(jù)離子碎片的構(gòu)成進(jìn)行相似度對(duì)比分析，從而能夠檢索到相似的已知物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)未知物質(zhì)的確定。

液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)具有以下幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。①液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)靈敏度較高，且專(zhuān)屬性較強(qiáng)。在具體應(yīng)用過(guò)程中，采用質(zhì)譜儀設(shè)備，將離子作為信號(hào)記錄目標(biāo)，可以快速響應(yīng)檢測(cè)目標(biāo)物，且檢出限較低，不同離子的選擇條件不同，因此檢測(cè)具有顯著的專(zhuān)屬性。②液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)效率高。采用質(zhì)譜儀對(duì)離子進(jìn)行篩選檢測(cè)，并在相同色譜條件對(duì)其進(jìn)行分析，能夠在分離度較低的情況下完成快速分離。

2 氣質(zhì)聯(lián)用在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的具體應(yīng)用

2.1 氣質(zhì)聯(lián)用農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法

氣質(zhì)聯(lián)用是一種將氣相色譜儀與質(zhì)譜儀進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用的檢測(cè)方法，質(zhì)譜法檢測(cè)靈敏度高，且定性分析能力較強(qiáng)，氣相色譜技術(shù)的分離能力較強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)定量分析，將其結(jié)合應(yīng)用，能有效提升檢測(cè)效果。在應(yīng)用過(guò)程中，需要先將被檢測(cè)樣本采用氣相色譜儀進(jìn)行分離，再將分離后的純組分通過(guò)質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)，即將氣相色譜儀作為質(zhì)譜儀的進(jìn)樣器，同時(shí)將質(zhì)譜儀作為氣相色譜儀的檢測(cè)器，能夠充分發(fā)揮兩項(xiàng)不同方法的優(yōu)勢(shì)。氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)適合應(yīng)用于多組混合物中未知組分的定性檢測(cè)分析，能有效推測(cè)出化合物的分子結(jié)構(gòu)，還能明確未知組分的分子量[2]。

將氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)殘檢測(cè)中，其基本方法為被檢測(cè)樣本通過(guò)乙腈勻漿進(jìn)行提取，經(jīng)鹽析離心處理后，提取上層清液，通過(guò)固相萃取柱凈化后，利用乙腈、甲苯洗脫農(nóng)藥以及相關(guān)化學(xué)產(chǎn)品，在溶劑交換后通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析。結(jié)合該方法的檢測(cè)流程來(lái)看，對(duì)于被檢測(cè)樣本的前期處理要求較為嚴(yán)格，主要目的是對(duì)樣本中被檢測(cè)物質(zhì)進(jìn)行提純處理，最大程度地排除樣本基質(zhì)中的雜質(zhì)，從而避免其對(duì)測(cè)定工作產(chǎn)生干擾。在果蔬產(chǎn)品提取過(guò)程中，提取液的成分較為復(fù)雜，采用有機(jī)溶劑提取樣本中的農(nóng)藥殘留時(shí)，樣品中的油脂、蠟質(zhì)、蛋白質(zhì)以及葉綠素等會(huì)與農(nóng)藥殘留被一同提取出來(lái)，導(dǎo)致提取液中含有大量雜質(zhì)，對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)產(chǎn)生干擾，因此需采用固相萃取預(yù)處理的方式。

2.2 氣質(zhì)聯(lián)用農(nóng)藥殘留檢測(cè)流程與內(nèi)容

采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，在確定檢測(cè)方法后，需科學(xué)設(shè)計(jì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)基本流程。農(nóng)藥殘留檢測(cè)的基本流程與內(nèi)容如下。①標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。由于不同樣本存在一定的基質(zhì)增強(qiáng)效果，通過(guò)試劑配制標(biāo)準(zhǔn)溶液檢測(cè)樣本會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏高，應(yīng)用樣本空白提取液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，能有效解決基質(zhì)增強(qiáng)效果引起的定量偏差問(wèn)題，因此需要配制基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。在分析條件中，載氣應(yīng)用氦氣，氦的電離電位為24.6 eV，在氣體中處于最高水平且難于電離，不會(huì)由于基流不穩(wěn)定而對(duì)色譜圖基線(xiàn)產(chǎn)生影響；氦的相對(duì)分子質(zhì)量為4，可與其他組分分子分離；同時(shí)，氦質(zhì)譜峰較為簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)后續(xù)的質(zhì)譜峰產(chǎn)生影響。在檢測(cè)過(guò)程中，氦氣純度需要達(dá)到99.995%以上，若純度較低會(huì)導(dǎo)致質(zhì)譜本底受到影響；在色譜柱選擇中，要求較為嚴(yán)格，通常用在色譜分析中的流失物較多，導(dǎo)致檢測(cè)器靈敏度受到影響，因此在檢測(cè)工作中，采用具有低流失特點(diǎn)的石英管毛細(xì)管柱，通過(guò)程序升溫的方式進(jìn)行處理，能夠使不同沸點(diǎn)組分按照從低到高的順序分離，進(jìn)而提高分離處理效率。②監(jiān)測(cè)離子選擇。每一種化合物分別選擇一個(gè)定量離子與3個(gè)定性離子，每一組全部需要檢測(cè)的離子根據(jù)出峰順序，分時(shí)段進(jìn)行檢測(cè)；在農(nóng)藥殘留監(jiān)測(cè)中，監(jiān)測(cè)離子需要具有良好的穩(wěn)定性，并且保證離子受到的干擾因素較少，通常情況下含π 電子系的碎片離子較為穩(wěn)定，如苯環(huán)與共軛雙鏈等，也可以采用同位素。同時(shí)，基質(zhì)中干擾離子與常見(jiàn)的污染物需要盡量避免，否則會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響[3]。③定性與定量檢測(cè)。在對(duì)農(nóng)藥殘留樣本進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果色譜峰的保留時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相同，且在扣除背景后的樣本質(zhì)譜圖內(nèi)，選擇的離子都出現(xiàn)，其豐度與標(biāo)準(zhǔn)樣本的離子豐度相同，則能夠判斷樣本中存在對(duì)應(yīng)的農(nóng)藥；通過(guò)應(yīng)用保留時(shí)間、選擇離子相對(duì)豐度這兩項(xiàng)定性指標(biāo)分析的方式，能防止出現(xiàn)假陽(yáng)性問(wèn)題，主要是由于在樣本基質(zhì)中存在多項(xiàng)干擾物的情況下，出現(xiàn)的雜質(zhì)峰會(huì)對(duì)定性分析產(chǎn)生影響，如小分子干擾物的出峰時(shí)間一般在7 ～15 min，整體含量較低且分布較為分散，會(huì)對(duì)分子量較小的農(nóng)藥產(chǎn)生影響，因此在兩者都滿(mǎn)足規(guī)定的情況下，能夠判斷該組分為檢測(cè)需要的化合物。在定量分析中，一般采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行單離子定量分析，內(nèi)標(biāo)物可以采用環(huán)氧七氮，通過(guò)采用穩(wěn)定性?xún)?nèi)標(biāo)方法，能夠消除檢測(cè)儀器與檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)的誤差問(wèn)題，全面提高檢測(cè)的精密度與準(zhǔn)確性。

3 液質(zhì)聯(lián)用在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的具體應(yīng)用

液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)結(jié)合了液相色譜的分離能力以及串聯(lián)質(zhì)譜能夠得到選擇離子的碎片的能力的優(yōu)點(diǎn)。液相色譜作為串聯(lián)質(zhì)譜的進(jìn)樣器，通過(guò)其分離能力可將混合物分離成單一組分，然后根據(jù)時(shí)間順序依次進(jìn)入質(zhì)譜離子源內(nèi)；在質(zhì)譜離子源中，離子化生成的離子由于質(zhì)荷比存在差異，通過(guò)質(zhì)量分析儀器后到達(dá)質(zhì)譜檢測(cè)儀器，信號(hào)被檢測(cè)放大后，由于液相色譜對(duì)于非揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定性物質(zhì)的分離與鑒定具有良好效果，可與氣相色譜檢測(cè)技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)家相關(guān)規(guī)定中是采用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)水果、蔬菜中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，該檢測(cè)技術(shù)的樣本提取與凈化和氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)基本相同，通過(guò)乙腈勻漿進(jìn)行提取，經(jīng)鹽析處理后，提取上層清液利用固相萃取凈化后進(jìn)行測(cè)定，但也存在一定的差異，如采用的離子源不同，液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用電子噴霧離子源，電子噴霧電離技術(shù)通過(guò)高電場(chǎng)能使質(zhì)譜進(jìn)樣端的毛細(xì)管柱流出的液滴帶有電子，在氮?dú)饬鞯挠绊懴?，液滴溶劑?huì)逐漸蒸發(fā)，其表面積會(huì)不斷降低，說(shuō)明電荷密度在提升，直到形成的庫(kù)倫斥力和液滴表面張力達(dá)到雷利極限，液滴爆裂成為帶電的液滴，該流程反復(fù)進(jìn)行，最后使得液滴較為細(xì)小，表現(xiàn)為噴霧狀態(tài)，此時(shí)液滴表面的電場(chǎng)較強(qiáng)，使分析物離子化并以帶單電荷或多電荷的離子形式進(jìn)入質(zhì)量分析儀器中[4]。

此外，該技術(shù)的應(yīng)用原理是根據(jù)分析物電離形成的碎片離子，得到一級(jí)質(zhì)譜；從復(fù)雜的一級(jí)質(zhì)譜中選擇一個(gè)或多個(gè)特定的碎片離子為基礎(chǔ)，在離子的激發(fā)裂解電壓下，將該離子進(jìn)行二次電離裂解處理，從而產(chǎn)生離子；針對(duì)產(chǎn)生的離子進(jìn)行檢測(cè)，能夠得到二級(jí)質(zhì)譜，按照特征離子對(duì)化合物進(jìn)行定量分析。對(duì)所分析的農(nóng)藥選擇對(duì)應(yīng)離子，一般需選擇質(zhì)量較大、豐度較高的離子；通常以全掃描質(zhì)譜法中離子碎片中豐度最大的碎片離子為檢測(cè)基礎(chǔ)，但若豐度較大的離子質(zhì)量較低，則無(wú)法產(chǎn)生充足的子離子用于檢測(cè)分子結(jié)構(gòu)，因此需選擇豐度較高且質(zhì)量較大的離子。采用二級(jí)質(zhì)譜串聯(lián)具有較高的靈敏度，檢出限能達(dá)到較低水平，如針對(duì)α-六六六的檢測(cè)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用氣質(zhì)聯(lián)用的檢出限為6.2 μg·kg-1，而采用液質(zhì)聯(lián)用法其檢出限能達(dá)到2 μg·kg-1。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)可用于對(duì)氣相色譜檢測(cè)結(jié)果為假陰性的樣品的進(jìn)一步檢測(cè)。受基質(zhì)作用的影響，標(biāo)準(zhǔn)樣本在氣相色譜中的拖尾問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)，峰型也存在較大差異，且保留時(shí)間幾乎相同，通過(guò)采用液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)，可以明確質(zhì)譜中含有的特征離子，從而證明樣本中含有對(duì)應(yīng)農(nóng)藥殘留[5]。

4 氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用發(fā)展分析

農(nóng)藥殘留檢測(cè)是保障食品安全的重要工作，如果食品中含有的農(nóng)藥殘留未被檢測(cè)出，人們食用含有農(nóng)藥殘留的食品后，會(huì)出現(xiàn)中毒等風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響人們的身體健康與生命安全。我國(guó)對(duì)食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)高度重視，出臺(tái)了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)性、規(guī)范性文件，明確食品中農(nóng)藥殘留的種類(lèi)與標(biāo)準(zhǔn)等，在保障食品安全方面具有重要的意義。為明確食品中農(nóng)藥殘留的具體情況，需對(duì)食品農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)，但由于食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作任務(wù)繁重，如果檢測(cè)技術(shù)效率較低，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)間延長(zhǎng)，還會(huì)增加檢測(cè)成本。同時(shí)，如果檢測(cè)技術(shù)的結(jié)果準(zhǔn)確性無(wú)法得到保障，檢測(cè)結(jié)果不符合實(shí)際情況，也會(huì)增加食品安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，需加強(qiáng)先進(jìn)農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。我國(guó)農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)體系日益完善，采用的檢測(cè)技術(shù)水平也不斷提升，氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用使我國(guó)食品安全檢測(cè)行業(yè)邁上了新的臺(tái)階。

以蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)為例，蔬菜、水果種植過(guò)程中整體農(nóng)藥使用量較大，蔬菜與水果中通常會(huì)含有多種類(lèi)型的農(nóng)藥殘留，且品種較為復(fù)雜，整體差異較大，無(wú)法在同一色譜條件下對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的農(nóng)藥殘留分析一般采用氣相色譜選擇性檢測(cè)器，但這種檢測(cè)技術(shù)只能對(duì)一類(lèi)農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)分析，不適合進(jìn)行多種殘留農(nóng)藥的分析。氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)補(bǔ)充了多種農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的空白，有效提升了食品農(nóng)藥檢測(cè)豐富性，通過(guò)一次檢測(cè)就能識(shí)別出食品中含有的多種農(nóng)藥殘留，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的定性與定量分析，在實(shí)踐應(yīng)用中具有良好的效果。

為提升農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作的科學(xué)性，需加強(qiáng)對(duì)氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新，充分發(fā)揮氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升農(nóng)藥殘留的檢測(cè)效率與檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果不符合實(shí)際情況的問(wèn)題。隨著氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的不斷創(chuàng)新，以及相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的升級(jí)，未來(lái)氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中會(huì)發(fā)揮出更好的效果，快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)出農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留具體情況，避免出現(xiàn)農(nóng)藥殘留不符合相關(guān)規(guī)定的問(wèn)題，充分保障我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。