【概述】

隨著科技的發(fā)展以及人們對健康的不斷關注，關于食品、消費品以及環(huán)境等各方面的農藥殘留，對其的檢測日趨受到越來越多的國家和檢測機構的重視。樣品中大多農殘的濃度低，為了達到對其的準確測定，通常需要濃縮以提高目標物濃度，而在此過程中會導致部分低沸點農藥揮發(fā)損失，從而影響對其的準確定量；且此過程耗時，不利于檢測效率的提高。因此，可采用CSR大體積進樣技術，通過提高樣品的進樣量來提高對農殘檢測的靈敏度。而加速溶劑萃?。ˋSE）技術通過高溫（40～200℃）和高壓（1500 psi）對樣品目標物進行提取，具有提取效率高、快速、溶劑用量少、重復性好、全自動化程度高和安全等特點。當前糧谷類產品主要以殘留監(jiān)控為主，根據食品安全風險監(jiān)控計劃的要求結合賽默飛*的ASE提取技術、CSR大體積進樣技術和Time-SIM功能建立了測定大米中農藥多殘留檢測方法，進樣量為5μL，并采用TraceFinder軟件進行數據采集和數據處理，讓操作更加方便快捷。

【實驗/設備條件】

GC-MS儀器條件

（1）色譜條件

色譜柱：TG-5silMS（30 m×0.25 mm×0.25μm）；

進樣口溫度：250℃；

升溫程序：初始溫度為50℃，保持2 min，以50℃/min升至150℃，再以5℃/min升至200℃，后以16℃/min升至300℃，保持4 min；

載氣：氦氣（純度≥99.999%）；

載氣流速：1.2 mL/min；

進樣量：5μL；

進樣方式：不分流進樣。

（2）質譜條件

離子源：EI源；

離子源溫度：300℃；

傳輸線溫度：300℃；

采集模式：Time-SIM模式；

SIM參數信息見表1。

表1. SIM參數信息

【樣品提取】

【實驗/操作方法】

標準溶液的制備

準確稱取上述標準品（至0.1 mg），用正己烷（配制有機氯農藥）或乙酸乙酯（配制有機磷農藥）溶解并定容配制成一定濃度的儲備液，于4℃冰箱中避光保存。

混合標準工作液的制備

取適量標準儲備液用乙酸乙酯稀釋至濃度為10µg/ mL的混合標準工作溶液待用。

標準工作曲線溶液的制備

取混合標準液用乙酸乙酯稀釋至濃度為0.02、0.05、0.1、0.2、0.5µg/mL系列點，供GC-MS分析。

樣品制備

（1）提取

稱取5.0 g大米樣品（到0.01 g）與5 g左右硅藻土混勻，移入加速溶劑萃取儀（ASE）中的34 mL萃取池中（萃取池底部加濾紙片），在10.34 Mpa壓力、80℃條件下，加熱5 min，用乙腈靜態(tài)萃取3 min，循環(huán)2次，然后用池體積60%的乙腈沖洗萃取池，并用氮氣吹掃100 s，萃取完畢后，將萃取液混勻，在低于40℃水浴的旋轉蒸發(fā)器濃縮至1～2 mL，待凈化。

（2）凈化

活化柱：將Envi-18柱（C18柱）置SPE裝置上，在柱中加入約1 cm高的無水硫酸鈉，用10 mL乙腈預洗柱，用洗耳球吹去柱中的氣泡，棄去淋洗液，直至液面到達無水硫酸鈉的頂部，關閉SPE裝置流速控制開關。

上柱凈化：將活化后的Envi-18柱轉移至15 mL玻璃離心管上，將樣品濃縮液轉移至柱上，樣品被全部吸附后，用2 mL乙腈洗滌雞心瓶（渦旋），并將洗滌液移入柱中，重復操作三次以上，繼續(xù)用乙腈洗滌柱，直至收集流出液共15 mL，將凈化液在＜40℃下氮氣吹干，及時用乙酸乙酯定容至1 mL，過濾膜，裝入進樣瓶，供配氣相色譜質譜儀分析。

【實驗結果/結論】

CSR大體積進樣原理介紹

溶劑濃縮大體積進樣技術（Concurrent Solvent Recondensation,簡稱CSR），即在進樣口和分析柱間連接一段空的預柱，且襯管中裝填玻璃棉，采用傳統(tǒng)的分流不分流進樣口，進樣口處于恒定的較高溫度，自動進樣器插入汽化室5mm，保持針頭部分溫度較低，快速注入樣品。樣品以帶狀液體的狀態(tài)離開注射器，被收集在襯管底部的少量玻璃棉上，開始緩慢汽化。由于襯管是一個密閉體系，蒸汽體積迅速膨脹，取代和壓縮載氣，使得襯管內壓力迅速增大，而載氣阻止了溶劑蒸汽從汽化室溢出，從而產生了“壓力涌浪”效應，迫使溶劑蒸汽轉移到低溫的預柱上。溶劑蒸汽在柱頭上冷凝形成液膜，進一步加速了蒸汽的轉移，此時溶劑汽化和冷凝同時發(fā)生，使得進樣體積不再受汽化體積的限制，從而實現大體積進樣，預柱起承載樣品的作用。圖1為CSR基本原理圖解，圖2為CSR進樣過程。

圖1. CSR基本原理圖解

圖2. CSR進樣過程

CSR大體積進樣技術特點

PTV進樣雖然進樣體積可高達250μL，但是在溶劑蒸發(fā)的過程中會造成低沸點化合物的損失；而OCI進樣雖然不會造成低沸點化合物損失，但由于樣品溶液直接注入到色譜柱中，很容易造成色譜柱的污染，導致部分有機磷農藥響應偏低、且影響分離。相比，CSR技術更具有*性，具備以下三個特點。

1）特點一：顯著提高檢測靈敏度

CSR大進樣體積為50μL，能顯著提高檢測靈敏度。例如：CSR大體積進樣氣相色譜質譜中的應用，如圖3所示，進樣量為1、2、3、4、5μL時所得的結果比較，從圖中可以得出，隨著進樣體積的增加，響應值幾乎呈線性倍數增加，充分表明增加進樣量可以顯著提高檢測靈敏度。

2）特點二：分析高、低沸點化合物無歧視

如圖4所示，以正己烷為溶劑，不同環(huán)數烷烴的大體積進樣分析，進樣體積35μL。從圖中可以看出比正己烷溶劑多兩個碳的化合物C8，并未隨溶劑蒸發(fā)損失，且高沸點的C40具有較好的響應及分析精密度，進一步證明了CSR對低沸點和高沸點化合物均無歧視效應。

圖3.不同進樣體積結果

圖4.低、高沸點化合物無歧視

3）特點三：簡化前處理過程，避免低沸點化合物濃縮時有損失

如圖5所示，在環(huán)境水體中PAHs的分析，一般需要濃縮1000倍，進樣量為1μL，采用液液萃取和SPE小柱富集兩種方式均消耗大量溶劑，且費時，在氮吹濃縮過程中容易造成低沸點PAHs的損失。因此可以采用類似液液微萃取的方式，只需1mL有機溶劑，20 mL水樣，無需氮吹濃縮，萃取后可直接進樣分析，進樣量為50μL，可達到相同效果，甚至更好，既可以大大減少樣品前處理過程，并避免低沸點化合物的損失。同樣，在農殘分析過程中，如敵bai蟲等低沸點農藥在旋轉蒸發(fā)和氮吹濃縮過程中也容易損失一部分，從而造成結果不準確，因此可以采用CSR技術來解決這一問題。

圖5.簡化前處理過程

Time-SIM與普通SIM的比較

Time-SIM是賽默飛*的技術，Time-SIM與普通SIM相比較：普通SIM需要人工切段分組，方法設置繁瑣，不但浪費了采集時間，降低了色譜分辨和結果的精密度，而且色譜峰容易被切割；而Time-SIM無需切段，自動按保留時間分組，并利用CDB數據庫使得方法設置更加方便快捷，同時有效利用采集時間，所得質譜圖更多，大大提高了色譜分辨和結果的精密度，而且色譜峰不易被切割。從以下各圖均能看出，Time-SIM要優(yōu)于普通SIM。

圖7.采集效率比較

圖8.準確度比較

Time-SIM方法建立介紹

建立主方法（Marster Method）時，可以直接從數據庫中選取要分析的目標化合物，相關化合物的所有信息即刻轉入到方法中，無需手動輸入化合物的任何信息，使用方便，節(jié)約了大量的工作時間，也避免了手動輸入引起的錯誤。建立的農藥分析方法包包含了儀器采集方法和數據處理方法。

表2. Time-SIM與普通SIM的比較

步驟如下：在TF3.2里選擇Method View，在Filel里選擇新建MarsterMethod，選擇從CDB建立主方法，選擇導入數據庫里的數據，導入完成后要鏈接InstrumentMethod，下面就要鏈接一個原始數據，關聯完數據后，要在Compunds里面進行色譜峰積分設置，校正設置，內標外標，校正水平設置。如果在保留時間內沒有目標峰，可能是因為通道不對，要在Detection里定性或定量色譜圖信息里選擇Signal，選擇對應的通道。上述Acquisition –Timed（Time-SIM）各項設置完成后就必須保存主方法，主方法建立完成。

圖9.選擇從CDB建立主方法

圖10.關聯一個原始數據

圖12.標準溶液色譜圖

圖13.空白色譜圖

定量離子、線性相關系數和測定低限

配置標準溶液工作曲線，各濃度分別為：0.02、0.05、0.1、0.2和0.5µg/mL，考察組分的線性。實驗結果表明各組分在0.02～0.5µg/mL濃度范圍內，相關系數R2>0.999，線性關系良好，該方法測定低限為0.01 mg/kg（見表3）。

表3.定量離子、線性和測定低限結果

加標回收率及重復性結果

加標回收率實驗，添加量分別為0.05、0.1和0.2µg/mL三水平進行測試，n=4。實驗結果表明加標回收率在59.36～126.32%之間，相對標準方差RSD在0.89～6.76%之間，重復性良好，基本符合分析檢測的要

求（表4）。

結論

本文基于《GB/T 19649-2006糧谷中475種農藥及相關化學品殘留量的測定氣相色譜-質譜法》，結合賽默飛*的ASE提取技術、CSR大體積進樣技術和Time-SIM功能建立了測定大米中常檢農藥多殘留檢測方法。采用ASE對大米農殘進行提取，實現了前處理自動化，而且提取效率高；以5 m預柱起承載樣品的作用，在普通分流不分流進樣口就可以實現大體積進樣，當進樣量為5μL，靈敏度提高了近5倍；同時采用Time-SIM功能通過TraceFinder軟件進行數據采集和數據處理，讓操作更加方便快捷。實驗結果表明各組分在0.02～0.5µg/mL濃度范圍內，相關系數R2>0.999，線性關系良好，該方法各組分測定低限為0.01 mg/kg，添加量分別為0.05、0.1和0.2µg/mL時，回收率在59.36～126.32%之間，相對標準方差RSD在0.89～6.76%之間（n=4），重復性良好，基本滿足分析檢測的要求。

【儀器/耗材清單】

儀器

Thermo Scienti?c™ ISQ單四極桿氣質聯用儀，包括：

-  TRACE 1310氣相色譜，配分流不分流進樣口

-  ISQ LT單四極桿質譜

-  AS1310自動進樣器

Thermo Scienti?c™ TraceFinder 3.2.512.0數據處理系統(tǒng)統(tǒng)

Thermo Scienti?c™ ASE350加速溶劑萃取儀，包括：

-  34 mL萃取池

耗材

Thermo Scienti?c™毛細管色譜柱TG-5sil MS

（30 m×0.25 mm×0.25μm）（P/N 26096-1420）

Thermo Scienti?c™ KIT SSL-LV TRC1300

（P/N 19050725）

Thermo Scienti?c™預柱（5 m×0.32 mm）

（P/N 26080010）

Thermo Scienti?c™玻璃兩通（universal press ?t

connectors, P/N 35003850）

Thermo Scienti?c™不分流襯管（P/N 453A1925）

Thermo Scienti?c™低流失進樣口隔墊

（P/N 31303233）

Thermo Scienti?c™氣相色譜進樣口石墨墊0.32 mm

（P/N 290VA192）

Thermo Scienti?c™質譜端石墨墊0.25 mm

（P/N 29033496）

Thermo Scienti?c™纖維素濾膜，適用于34mL萃取池

（P/N 056780）

試劑與標準品

1）乙腈：色譜純；

2）硅藻土：優(yōu)級純；

3）無水硫酸鈉：分析純，用前在650℃灼燒4 h，至于干

燥器中，冷卻后備用；

4）乙酸乙酯：色譜純；

5）正己烷：色譜純；

6）固相萃取柱（C18）：Envi-18柱（6 mL,1 g）；

7）樣品：大米，顆粒粉碎后過20目篩，制得樣品。

【參考文獻】

[1]姜兆興,李剛,王智亮,等.糧谷中12種有機氯農藥氣相色譜/質譜同時測定方法.食品科技, 2010,35(07):276-279.

[2]龐國芳,劉永明,范春林,等.糧谷中475種農藥及相關化學品殘留量的測定　氣相色譜-質譜法. GB/T19649-2006.

[3]屈天堯,王德海,吳曉波,等.氣相色譜法快速檢測糧谷中的有機磷類、有機氮類和氨基甲酸酯類農藥殘留.農藥科學與管理, 2009, 30(06):36-40.