新品预热 | TriPlus™ RSH Online μSPE：多功能自动化在线样品处理平台之GC-MS篇

导读

香辛料以其复杂的富有层次感的风味成分征服着人们的味蕾，但也因其复杂的本底使得香辛料中农药残留安全评估极具挑战。本文将介绍一种适用于香辛料中多种农残检测的全自动在线净化分析流程。

完整的食品农残分析过程包括：样品采集、样品前处理、仪器分析、数据处理、报告结果。这五个步骤中各步所需的时间相差甚多，其中样品前处理所需的时间Z长，约占整个分析时间的三分之二。繁琐的样品净化、加标、配置基质曲线、衍生化、浓缩，等等步骤，深度禁锢了实验猿的双手以及想要出去浪的心灵。可即使伟大如拉瓦锡老爷爷，也要亲自动手做实验呢！

拉瓦锡（近代化学之父）

别丧气，21世纪的实验猿，有赛默飞即将推出的多功能自动化在线样品处理平台TriPlus™ RSH online μSPE来帮您。该平台具备在线样品净化、衍生化、加内标、配标曲、混匀、进样等功能，每个功能都又好又快。下面让我们来了解一下μSPE。

（一）什么是μSPE？

μSPE是一种新型的高通量在线样品净化技术。其功能实现基于赛默飞TriPlus™ RSH多功能自动化在线样品处理平台及工作站软件，核心部件是微型SPE小柱（见下图）。μSPE小柱作用原理与经典SPE小柱相似，但柱管经过特殊设计，可与μSPE样品针、样品瓶无缝兼容；活化、上样、淋洗、洗脱等步骤全部由机械臂自动完成并jing准控制流速，洗脱液自动流入带星型预开口瓶盖的样品瓶，可根据需要自动添加内标、分析保护剂等并自动混匀，Z后由机械臂完成进样。整个过程高度自动化，Z大限度地避免人为误差；且处理过程由软件控制，数据可追溯。

图1. μSPE小柱详解图

（二）Online μSPE-GC-MS/MS联用分析复杂香辛料中的农药残留

已有学者将μSPE应用于水果、蔬菜基质中农残净化，并获得了良好的效果。但μSPE应用于复杂香辛料基质的应用还鲜有报道。赛默飞的应用科学家与印度农业研究委员会国家葡萄研究ZX参比实验室合作，采用μSPE与GC-MS/MS 联用，开发了一种适用于香辛料中农药多残留分析的稳健的常规分析方法。

方法考察了芫荽、小茴香、辣椒粉、豆蔻、黑胡椒和姜黄等样品，涵盖了常见香辛料，并考虑了含色素基质；验证了69种农药，包括有机氯、有机磷、拟除虫菊酯、氨基甲酸酯、二硝基苯胺、腈类、邻苯二甲酰亚胺、硝基苯基酯等，涉及了不同化学性质的农药。实验使用的质控样品来自印度香料委员会。本实验优化了μSPE净化的关键参数，提供了一种适用于多种香辛料基质的μSPE净化方法。实验结果显示，所有目标农药在0.5-50 ng/mL的基质曲线范围内线性良好，R2>0.99。在芫荽、小茴香和豆蔻基质中，所有化合物的方法LOQ为10 ng/g。对于相对复杂的基质，如姜黄、辣椒粉和黑胡椒，方法LOQ为10或20 ng/g。在LOQ的加标水平，大部分农药的回收率在70%-120%之间，重复性RSD均小于20%。本实验测得的方法LOQ均低于欧盟对香辛料中对应农药规定的Z高残留限量（EU MRLs）。说明本方法适用于香辛料中农药多残留的常规分析。

图2. 赛默飞TriPlus™ RSH online μSPE与TSQ 9000 GC-MS/MS联机图

μSPE基本流程

样品经QuEChERS提取后，移取一定量的上清液进行μSPE在线净化，该过程取代传统QuEChERS方法中的净化步骤——分散固相萃取（dispersive SPE, d-SPE）。净化过程中，所有溶液通过μSPE小柱的流速由机械臂严格控制，通常为2 μL/s。样品提取液以适宜的流速通过μSPE小柱内的吸附材料，可以更好地去除杂质；机械臂严格控制的一致的流速有助于避免人为误差，从而获得更好的重复性。图3是本实验中μSPE净化的简明流程。

图3. μSPE在线净化简明流程

需要指出的是，对于μSPE净化技术，活化步骤不是必须的。但在我们的实验中发现，包含活化步骤的净化流程可以获得更好的回收率（70%-120%），因此我们建议对μSPE小柱进行活化处理后再上样净化。

图4. 包含活化步骤和不包含活化步骤的μSPE净化回收率对比

d-SPE作为QuEChERS标准流程中的净化步骤，且新近被授权为国标方法，方兴未艾。μSPE实质上是为净化QuEChERS提取物而优化的净化流程，在保证实验正确度的前提下，尽可能地简化实验流程，减少人员参与，而将更多的工作交给仪器和软件，从而使更多的不可控因素进入到可控范围。作为一种新型技术，μSPE又有哪些明显优势呢？

首先，我们用数据说话。本实验考察了μSPE与d-SPE对香辛料中农药的回收率对比。结果显示，在d-SPE的吸附剂组成与所选用μSPE小柱一致的情况下，采用d-SPE净化后大部分农药的回收率在70%-，但是一些色谱上后洗脱的农药，如氯氰菊酯、溴氰菊 酯、醚菊酯、氰戊菊酯回收率偏低，只有50%-70%。而采用μSPE净化后所有农药的回收率范围均在70%-120%之间。如图5所示。

图5. μSPE与dSPE的回收率对比

然后，我们用生产力说话。与经典SPE相比，d-SPE显然提高了效率，节约了时间。但与μSPE相比，dSPE的生产效率还有待提高。因为d-SPE仍然需要手动振摇净化、离心，Z后还要逐个样品依次添加内标、分析保护剂等，过程繁琐。而μSPE可通过机械臂完成自动添加内标、分析保护剂等功能，避免人为操作多加、少加、漏加的可能。另外，d-SPE净化通常是批量处理，批量处理的时间虽然不是简单的1+1=2，但却是1+1>1。而μSPE采用在线净化技术，可以通过软件编辑序列控制净化流程，使μSPE的运行时间与色谱分析时间重叠，即使有n个样品，那么所需的前处理时间也只是第1个样品的前处理时间，前处理时间n=1。如下图所示。

总结

赛默飞TriPlus™ RSH Online μSPE多功能自动化在线样品处理平台即将上市。此系统可与LC-MS和GC-MS联用，采用μSPE LC或GC净化小柱，实现不同复杂基质样品的在线净化、并完成实时进样。该平台可通过仪器配套软件进行系统配置、硬件控制、方法编辑与数据采集，实现在线样品前处理与仪器分析的无缝链接，运行稳定可靠，净化效果突出，样品加标回收率出色，是自动化无人值守工作流程的理想选择，尤其适于帮助第三方检测、政府实验室等检测实验室应对大批量样品的挑战。

新品即将上市