根据欧盟91/414/EEC指令,利用TSQ Quantum Ultra 测定加工水果蔬菜中不同种类的农药残留

引言

富含水果和蔬菜的食物往往被认为可以减少得某些癌症、动脉硬化症和心脏病的危险。然而,商业种植的农产品经常含有较高的农药残留量,给消费者带来严重的健康问题。由于绝大部分公众关注着食品中的农药残留量,欧盟已经制定了数条指令来限制植物来源的食品中不同农药的最大残留限量。最大残留限量表示在良好的农业规范下生产出来的商品中,农药残留的最大允许浓度,一般都是在0.01 mg/kg 到10 mg/kg之间。尽管最大残留限量不是最大的毒性限量,还是要注意确保最大限量时不会产生毒物学的问题。迄今为止,最大残留限量规定了大约250种活性物质。为了覆盖所有种类的未加工的农产品(大约有260种植物源和动物源农产品),最大残留限量必须制定超过260,000种农药/日用品化合物。

在欧盟,市场上的植物保护产品像农药的出售,主要由91/414/EEC指令来控制。根据法令,农药中的化学品或者微生物只有经过安全评估后才能被批准使用。所有给人食用的食品和动物饲料,在欧盟都有农药残留最高限量标准,以保护人类和动物的健康。EC 396/2005 就制定了可用于各种各样的食品和饲料的限量标准。它考虑了良好农业规范后,建立了植物源和动物源产品的最大残留限量。这个指令也是基于下列指令多次修改后制定的:

• 76/895/EEC, 涉及特殊水果和蔬菜中农药残留的最高水平的修订;

• 86/362/EEC, 针对谷类和谷类产品;

• 86/363/EEC, 针对动物源产品;

• 90/642/EEC, 针对植物源产品;

另外,关于婴幼儿食品中的农药残留,已获得了更严厉的立法规定。从1999年开始,欧盟颁布了1999/39/EC指令和1999/50/EC指令,将欲加工成婴幼儿食品的谷类食品和水果、蔬菜中的农药残留的最大残留限量标准限定为0.010 mg/kg。2003/13/EC指令和2006/125/EC指令强调,毒性较大的几种农药的最大残留限量标准甚至低于0.010 mg/kg,一些剧毒的农药禁止在婴幼儿食品中检出。

一些新的“活性”成分进入市场,取代了被91/414/ EEC指令取缔的化合物的作用。这些新的物质拥有完全不同的物理化学性质,因此迫切需要建立新的多残留分析方法。测定食品中的农药残留的方法,必须能够对低含量的农药残留进行定量,同时需要定性确认。在最大残留限量标准降低及目标农药和代谢物数量增加以后,这个任务变得更加困难。因此,目前面临的挑战就是建立一种灵敏的,成本划算的,能够快速鉴定和确认食品中的农药残留种类的多残留分析方法。与此同时,这个方法必须在很低的水平上能够精确地定量,从而满足欧盟指令文件SANCO 2007/3131“食品和饲料中农药残留分析方法的确证和质量控制程序”的执行标准。

目标

建立一种液相色谱——电喷雾——串联质谱多残留分析方法定量检测不同食品基质中的45种农药,包括不同化学种类的母体化合物及其转化后的产物。

实验条件

由于具有高灵敏度和选择性,选择液相色谱——电喷雾——串联质谱进行环境和食品基质的分析。

高效液相色谱

高效液相色谱分析使用Surveyor高效液相色谱系统(赛默飞世尔科技,圣何塞,加州)

质谱

质谱分析采用的是TSQ Quantum Ultra三重四极杆质谱仪,配备电喷雾离子化源。

结果与讨论

尽管液相色谱——串联质谱是一种选择性很高的技术,相同分子量的化合物会在色谱图上产生干扰。这些相同分子量的化合物会增加背景信号,从而使待分析的峰的积分重现性变得困难了。这篇文章中所涉及的化合物是三组相同分子量的化合物,其中有一组化合物还具有相同的碎片离子,这就增大了交叉污染的可能性。因此,为了消除背景噪声,提高检测限,这篇文章中的所有方法均选择H-SRM(高度选择反应监测)模式,Q1 FWHM峰宽设置为0.214。

结论

本文建立了一种液相色谱——电喷雾——串联质谱多残留分析方法,可靠的确认并定量检测食品基质中不同化学种类的低至ppb水平的农药残留。该方法使用TSQ Quantum Ultra三重四极杆质谱仪的H-SRM模式,有效的降低了背景干扰,提高了信噪比。农药残留检测实验得到了满意的精密度和准确度,定量下限达到了0.010 mg/kg。此方法可扩展到包括更多的农药及其代谢物,提高食品中农药残留监测的应用范围。

介绍

A diet rich in fruits and vegetables is thought to reduce the risk of some types of cancer, atherosclerosis, and heart disease. However, commercially grown produce often contains high levels of pesticide residues that can lead to serious health problems when consumed. Due in large part to growing public concern over the amount of pesticide residues in foods, the European Union (EU) has enacted several directives to fix Maximum Residue Limits (MRLs) for different pesticide residues in food of plant origin. MRLs represent the maximum amount of pesticide residues that might be expected in a commodity produced under conditions of good agricultural practice and typically range between 0.01 mg/kg and 10 mg/kg1. Although MRLs are not maximum toxicological limits, care is taken to ensure that these maximum levels do not generate toxicological concerns. Thus far, MRLs have been set for approximately 250 active substances.

实验仪器

TSQ Quantum XLS Ultra三重四极杆气质

Surveyor Plus液相色谱仪

结论

A multi-residue LC-ESI-MS/MS method was developed for the reliable confirmation and quantification of pesticides from different chemical classes at low ppb levels in food matrices. The method uses the Highly Selective Reaction Monitoring (H-SRM) mode of the TSQ Quantum Ultra triple quadrupole mass spectrometer to effectively reduce the background interference and improve the signal-to noise ratios. For the pesticides investigated, satisfactory precision and accuracy were achieved and Limit of Quantitation (LOQ) values of 0.010 mg/kg were established. The method can be expanded to include more pesticides and their metabolites to improve the range of pesticide residues monitored in food commodities.