“轻食”当道，赛默飞气质联用技术保卫有机食品安全

随着夏天的到来，轻食主义又一次掀起热潮，为了享“瘦”，越来越多的人把烧烤，火锅换成了蔬菜沙拉，全麦面包等简易，热量低的轻食，虽然这些有机蔬菜和粗粮从营养学角度来说是健康的，然而，有机食品是全面禁止使用农药的，然而在种植过程中是否真的未使用农药一直是个谜题。农药残留量的测试就变得尤为重要，是我们放心食用有机食品的保障。

三重四极杆质谱一直被认为是农残定量限最 低的仪器，两根四极杆的串联使用，保证了最 大限度的去除基质干扰，而高分辨质谱更多地被认为是用于定性分析，其定量能力如何，始终是个谜题。赛默飞世尔科技作为全 球 最 大的仪器生产商，相继推出了Thermo Scientific™ TSQ™ 9610三重四极杆气质联用仪和Thermo Scientific™Orbitrap™ Exploris™ GC 静电场轨道阱高分辨气质联用仪。下面一起来看下GC-MS/MS全面解决方案和GC-Orbitrap/MS在农残定量能力到底如何。

赛默飞TSQ9610三重四极杆                       赛默飞Orbitrap Exploris GC

气质联用仪                                              高分辨气质联用仪

农残检测GC-MS/MS篇

TSQ9610三重四极杆气质联用仪，内置S型离子传输通道，全新XLXR检测器，并可搭载AEI高灵敏度离子源，Never Vent真空锁技术，是食品中农药残留分析的首 选。搭配为GB 23200.113-2018专门订制的方法包，可在 36min内一针完成分析208种农药及代谢物的分析，流程简单、快速、准确、有效，仪器操作简便，方法性能具有卓 越的灵敏度和出色的稳定性的特点，完全满足国标对于农残定量检测的要求，不必再为检出限达不到国标要求而烦恼。

专 利的AEI源具有独特的电离方式，大幅提升电离效率，离子束更为聚焦且传输效率更高，数倍提升灵敏度的同时有效降低系统污染的可能性，IDL最 小可达0.3 fg。搭配NeverVent技术，实现不卸真空更换灯丝，不卸真空更换离子源，不卸真空更换色谱柱，在大批量农残分析时，可以实现不停机分析，全面解决农残分析时频繁停机维护质谱的烦恼。

图1. 不同基质中不同样品中化合物检出限分布（a-d）

实验室样品太多，

流转周期内做不完，怎么办

想要提升分析效率，实现日进百样的分析量，TSQ9610还可搭载LPGC技术，利用质谱的真空加速分析，实现相同程度的分离，10分钟内即可完成208种农药及其代谢物的分析。LPGC是利用质谱的真空度，降低分析柱内的压力来加速分析的技术。其精髓在于整个分析柱都处于亚真空状态。由此，在分析柱中，载气粘度降低，范方程中的最 佳线速度右移，可以使用更高的流速，实现类似氢气为载气的分离效果，且较之更为安全、经济；另外化合物蒸气压降低，可以在相同温度下分析更多化合物或更低温度下分析相同化合物。

样品通量增加5倍，日平均分析高达120个样品。

柱样品承载量提高近10倍，提升系统稳定性。

减少样品因等待时间而发生的降解或未知反应。

一体化设计，自带保护柱及集成传输线柱。

分析效率与分离效果高，比氢气载气更经济安全。

对热不稳定化合物更友好。

实验室电力&用气成本节省80%左右。

图2. LPGC分析208种农药及其代谢物的TIC图

图3.进样800针基质样品后（不洗源，不调谐），基质加标0.7-2ppb部分农残的RSD结果（点击查看大图）

农残检测GC-Orbitrap/MS篇

除了法规监测的农药外，新型农药的过量使用屡见不鲜，如何准确、全面的监控食品中的农药残留污染呢？Orbitrap Exploris GC的出现，实现了想要保证定量限足够低的同时，仍想监测更多种类的农药的需求。三重四极杆质谱联用进行农残分析时，受制于采集模式SRM的局限，只能检测目标列表内的农药，而Orbitrap Exploris GC可以使用Full Scan全扫描分析，即可达到GC-MS/MS的灵敏度，又不受采集方法的限制，实现农药残留的全面筛查。

法国诺曼底大学的Saida Belarbi教授和法国SGS实验室在《Food Chemistry》上发表一篇关于比较GC-HRMS和GC-MS/MS在复杂食品基质中定量能力的文章《Comparison of new approach of GC-HRMS (Q-Orbitrap) to GC–MS/MS (triple-quadrupole) in analyzing the pesticide residues and contaminants in complex food matrices》，该研究共选取了100种有代表性的农药，采用QuEChERS前处理，气相色谱参数保持一致，GC-Orbitrap/MS采用全扫描分析，而GC-MS/MS采用SRM（Selected Reaction Monitor，选择反应扫描）分析，从检出限，线性关系，回收率，定量限，基质效应，实际样品等方面进行了比较。

图4.两种分析方法100种农药和污染物的检出限LOD比较

图5. 两种分析方法100种农药和污染物的定量限LOQ比较

表1.小麦基质中添加10μg/kg农药和污染物的GC-MS/MS和GC-Orbitrap/MS定量结果比较

图6. GC-MS/MS(a)和GC-Orbitrap/MS (b)比较不同稀释倍数(5倍、10倍和20倍)的化合物在10µg/kg的基质中的检测百分比:菜籽(蓝色)、孜然(橙色)和红茶(绿色)

通过研究发现，GC-Orbitrap/MS全扫描方法开发比GC-MS/MS的SRM方法开发更简单、高效。GC-Orbitrap/MS的检出限，定量限，基质效应等方面显著均优于GC-MS/MS，回收率，线性关系方面，两者相当。然而，全扫描的方法除了100种农药和污染物以外，还可检测到其他的潜在风险化合物，这是SRM无法实现的。充分证明了GC-Orbitrap/MS方法用于食品基质中农药和污染物的高通量定量和筛选的能力。

在农药滥用，环境污染日渐严重的当下，如何保证入口食品的绝 对安全，是国内外共同面对的难题，哪怕购买了价格略贵的有机食品，其农药残留情况也是个未知数。赛默飞提供全面的农药残留解决方案，完全符合国标的方法要求，是实验室农残检测的必备方案。而当样品数目激增时，LPGC快速方案可大幅提升分析效率，提高实验室生产力。此外，Orbitrap Exploris GC高分辨气质联用仪兼具定性和定量能力，一针进样既可精 准定量重 点关注的农药和污染物，还可同时监测其他风险化合物，开启了农药残留分析的全新时代。