在线GPC-GCMS法检测农药残留
当前，在蔬菜中农药残留的检测中，主要通过手动方式进行样品预处理，而将GPC纯化装置与GCMS进行在线联接，即在线GPC-GCMS系统，可将样品的净化和浓缩由手动操作变成GPC的全自动化处理，简化了样品前处理步骤，进一步实现了农药多残留同时分析的自动化，很大程度上提高了农药残留分析的速度、回收率和灵敏度。
凝胶净化色谱（GPC）根据体积排阻的原理将不同分子尺寸（分子量小于2000的物质分子量与分子尺寸成正比，超出则未必）的物质进行分离。这一净化技术数年前已被应用于蔬菜及其他多种样品的前处理中。近年来日本岛津公司将GPC凝胶净化系统与GCMS分析系统相连，实现在线GPC净化,即样品经净化后直接由系统导入GCMS进行分析。这种系统的灵敏度和稳定性都要优于一般的GCMS系统。
蔬菜样品中含有的杂质主要是色素，脂肪酸，以及少量的油脂等等。其中影响谱图的是色素，脂肪酸等。油脂由于在农药分析的温度下根本不会汽化所以不会对谱图产生影响，但是油脂会停留在进样端并不断堆积，当样品分子进入进样端时若碰到这些油脂并被其包裹起来，那么这些样品分子则无法汽化，造成灵敏度降低同时影响重现性。由于油脂的分子量与农药相距甚远，GPC可以将其与农药完全分离，因此在线GPC-GCMS分析系统避免了油脂对系统造成的不良影响。至于色素和脂肪酸，其与农药的分子量差异不是很大，例如叶黄素与菊酯类农药，GPC分离能力有限，只能部分去除，因此需在前处理时去除。
图1 添加回收率图。
另外，在线GPC-GCMS分析系统的GCMS端与一般的GCMS有所不同，其内部装有一个分流阀，进样口初温时，分流阀打开，GPC端导入的液体被汽化并从分流阀排出，此时样品分子在进样端聚集，随液体汽化样品被浓缩，待液体完全排出后，分流阀关闭，样品分子随温度升高不断汽化进入分析柱分离。这种分流模式下样品进样量最大可达20μl。下面是一个以油菜为样本的应用实例。
实验条件
仪器及试剂
岛津在线GPC-GCMS配EI源；乙腈（CH3CN），色谱纯；氯化钠（NaCl），分析纯；石墨粉；丙酮（C3H6O），农残级；环己烷（C6H12），农残级。
表1. 进样口程序升温
液相色谱条件
色谱柱：shodex EV200（在线GPC-GCMS）专用柱；流动相：丙酮-环己烷溶剂[Ψ（C3H6O+C6H12）=3+7]；流速：0.1ml/min；柱温：40℃。
气相色谱条件
色谱柱为DB-5MS毛细管石英柱（30m×0.25mm×0.25μm）；载气为氦气（纯度>99.999%）；恒流模式；载气流速：1.75ml/min；进样体积10μl；不分流进样（进样时间为7min）。
质谱条件
离子源温度：200℃； EI源；扫描方式SIM模式；溶剂延迟时间：9.0min；接口温度：250℃；电子轰击能：70eV。
实验步骤
称取匀浆样本10 g（精确至0.01 g）于150 ml烧杯中，然后加入50 ml乙腈，在10000 r/min条件均质1 min，滤液经铺有滤纸的布式漏斗抽滤至装有5~7g氯化钠的具塞比色管中，盖上塞子，剧烈震荡1min，在室温下静止2 h，使得乙腈相和水相充分分层（若有乳化现象，加少量蒸馏水振摇后继续分层）。用移液管吸取15 ml乙腈提取液至装有0.5 g左右石墨粉试管中，充分振摇后静置直至石墨粉沉淀下来，再用移液管准确吸取10 ml上清液至50 ml圆底烧瓶中，40℃水浴中减压浓缩至仅残留几滴液体，剩余液体用氮气吹干后用丙酮（农残级） :环己烷（农残级）=3:7定容至2ml，经微孔滤膜过滤或离心后上机检测。
表2. 色谱柱程序升温
结果
由于基质效应，无论气相还是气质都会出现添加回收率偏高的现象，尤其是气质，这里采用空白样品溶液定容标样的方法降低这种干扰。表3为添加回收率三次平行实验的平均值和RSD值，添加浓度以蔬菜农残限量的MRL值为准。
从上述结果可以看出，除氧乐果回收率偏低为76%以外，其余农药回收率均在90%~110%之间，RSD范围在4.1%~8.9%之间，结果非常理想。
表3. 添加回收率三次平行实验的平均值和RSD值
讨论
对于油菜、生菜、菜心等色素含量高的样品可以用上述石墨粉脱色的方法进行处理并且不会影响农药回收率，那是因为样品中的色素对农药有保护作用；但是对于色素含量不高的番茄、菜豆、黄瓜、芹菜、甘蓝等上述方法对农药回收率则有一定影响。由于这些蔬菜样品本身的色素含量并不高再加上GPC对色素有一定的分离作用，我们可以使用GPC在线净化的方式，去掉前面提到的油菜前处理方法中的石墨粉脱色步骤即可。
另外前面说过GPC去色素时叶黄素与菊酯类农药分不开，因为两种物质分子量太接近，但是叶黄素与有机磷或有机氯类的农药是可以分离的，因此当目标农药的分子量在350以下时，我们可以将GPC端捕集环路开始采集的时间往后推0.3min，此时GPC可以将色素与目标农药完全分离。
需要说明的是，无论使用石墨粉脱色素的方法还是GPC在线净化的方法,仅适用于选择离子的扫描模式，如是要用全扫描模式，还是应该在前处理中使用氨基柱或者PSA去除蔬菜中的其它干扰物质。
综上所述，经GPC净化后的样品，去除了对仪器和分析结果具有负面影响的物质，为样品分析提供良好的内部环境，同时保护仪器和色谱柱，再加上超过一般PTV进样口的进样量，在线GPC-GCMS分析系统呈现出更高的灵敏度，以及良好的稳定性和重现性。大部分农药的检出限都在0.01ppm以下，一部分可以达到ppb级。另外由于系统本身具备的净化功能，使得前处理更为简单，大大提高实验效率，非常适合农药多残留检测。
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