Q Exactive Focus在多农残快速筛查和确证分析中的应用

引言
近年来，对于农药残留的分析不断地朝快速化、大规模化发展。而目前，在食品安全中的多农残筛查分析多采用三重四极杆质谱仪，但该质谱系统需要用标准品来优化仪器参数，且能同时分析的化合物数目有限，对于大规模农残筛查具有一定的局限性。在对复杂基质样品分析时，也存在一定的假阳性概率。本文采用具有高分辨率、精确质量数（HR/AM）的台式质谱仪。

Q Exactive Focus 进行大规模农残筛查分析，实验结果显示了优异的灵敏度、精密度和分析通量。在 15 分钟的有效洗脱时间内完成了对果蔬基质内超过 500 种农药残留的筛查和定量分析，并且通过母离子精确质量数、同位素分布、谱图库和二级子离子数据库等多重方式对实验结果进行了确证，充分保证了分析结果的准确可靠。

实验方法

液相色谱方法
UHPLC：Thermo Scientific Ultimate 3000 RSLC
色谱柱：Thermo Scientific Accucore aQ （150*2.1mm，2.6µm）
柱温：25 ℃，流速：0.4 mL/min，进样体积：5 µL
流动相：水相 (W) 5mM 甲酸铵以及 0.1% 甲酸水溶液
有机相 (M) 5mM 甲酸铵以及 0.1% 甲酸甲醇溶液

梯度洗脱：

质谱方法
质谱仪：Thermo Scientific Q Exactive Focus台式高分辨质谱仪。质谱分析采用电喷雾正离子模式。在70,000和 17,500 分辨率FWHM@m/z 200 下分别采集高分辨全扫描一级质谱数据和数据依赖Top1二级质谱数据。

离子源条件

Q Exactive Focus 参数设置

数据处理方法
软件：Thermo Scientific Tracefinder 3.2

筛查参数设置：

样品前处理方法
参照QuEChERS AOAC 2007.01中所描述方法

实验与讨论
本实验在15分钟有效液相梯度内分析了500多种农药，总离子流TIC图如图1所示。在一定的 Mass tolerance 下，采用化合物加合离子峰的精确质量数从 TIC 图提取，即可得到特定目标化合物的提取离子流 XIC 图，因此数据具有很高的通量和可回溯性。图 2 为 Acetamiprid（啶虫咪）的 M+H 峰和Aldicarb（涕灭威）的 M+NH4 峰的XIC图。Q Exactive Focus凭借其超高的分辨率和良好的质量精度，使方法具有很好的特异性，可以实现复杂基质样品中的高灵敏度分析。图3为定量分析的结果图，左下为辣椒基质中0.1ppb的Pyridaben（哒螨灵）的色谱图，如图3所示 Pyridaben（哒螨灵）LOQ为0.1ppb，并且在0.1ppb-50ppb范围内，R2=0.9992（n=6）；精密度RSD＜3%(10ppb,n=3)。

本实验采用Full scan+ddms/ms采集数据，在获得一级全扫描数据的同时，也可获得特定目标化合物的二级子离子全扫描图，图 4 为 Difenoconazole（苯醚甲环唑）的二级子离子扫描图。本实验利用标样的子离子全扫描的谱图和碎片离子信息，建立了对应的谱图库 Library 和数据库 Database。在对基质加标样品的分析时，采用精确质量数、保留时间、同位素分布、二级全扫描谱图以及二级碎片离子等5个筛查指标来对结果进行确证，保证了筛查结果的准确性。图5为辣椒基质中Difenoconazole（苯醚甲环唑）的筛查结果。

结论
基于Orbitrap质谱技术的台式质谱系统Q Exactive Focus 具高分辨率、高质量精度、高灵敏度和宽动态范围等特点，并能实现高分辨率和高灵敏度的统一，同时具有匹配UHPLC的扫描速度，是兼具定性和定量功能的质谱分析平台，可以准确而可靠地应用于食品安全相关的大规模快速筛查确证以及高灵敏度高通量的多残留分析。