一种根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药残留GC-Q-TOF/MS侦测技术制造技术

本发明专利技术涉及农残检测领域，提供了筛查根茎类和薯芋类蔬菜中708种农残的侦测方法，在GC-Q-TOF/MS一级模式下采集农药标准物指定条件下的碎片离子全扫描质谱图，得到农药的化学分子式、保留时间、碎片离子精确质量数、离子丰度比，并导入PCDL软件，与对应的农药信息关联，形成数据库，在相同的设定条件下测定待测样品的全谱数据，得到全谱数据；对样品测定结果经精确质量数据库检索，对符合鉴定依据的检出农药准确鉴定，获得根茎类和薯芋类蔬菜中的农残种类。本发明专利技术运用GC-Q-TOF/MS高分辨质谱建立的检测方法对根茎类和薯芋类蔬菜中农药残留进行检测，优选结合特定的前处理，具有快速、高通量、高精度和高可靠性检测的特点。无需标准物作对照，同时对根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药进行定性侦测与确证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农残检测领域，特别涉及一种应用GC-Q-TOF/MS筛查根茎类和薯芋类蔬菜中708种农残的侦测方法。
技术介绍
水果蔬菜与人们的生活息息相关，尤其是根茎类和薯芋类蔬菜(马铃薯、萝卜、胡萝卜、芋头、紫薯、桔梗、甘薯、雪莲果、姜和山药等)的营养价值备受消费者的青睐。这类蔬菜以淀粉为主，含糖量较高，如紫薯、芋头、马铃薯、山药等，能部分代替主食。其他营养成分又各有不同，如萝卜含碘、溴、淀粉酶；马铃薯中含钾盐和维生素C；胡萝卜中含有较高的胡萝卜素。但是，目前在根茎类和薯芋类蔬菜的种植，生长以及保藏过程中可能使用的农药及化学品已超过1100种。然而，伴随了农药的广泛使用，其过量使用、滥用和误用等不规范行为也随之产生，使得农药残留于农产品中，从而给人类健康造成潜在威胁，同时也对农产品的进出口贸易产生了不利影响。早在1976年世界卫生组织(WHO)、粮农组织(FAO)和联合国环境规划署(UNEP)共同建立了全球环境检测系统/食品项目(GlobalEnvironmentMonitoringSystem，GEMS/Food)，旨在掌握会员国食品污染状况，了解食品污染物摄入量，保护人体健康，促进贸易发展。现在，世界各国都把食品安全提升到国家安全的战略地位。农药残留限量是食品安全标准之一，也是国际贸易准入门槛。同时，对农药残留的要求呈现出品种越来越多，限量越来越严格的发展趋势，也就是国际贸易设立的农药残留限量门槛越来越高。现在欧盟已制定了839种农药的162248项MRL标准，美国制定了351种农药的39147项MRL标准，日本制定了579种农药的51600多项MRL标准，我国2014年发布了381种农药的3650项MRL标准。目前，国际上普遍采用的一律标准限量为10μg/kg。因此，食品安全和国际贸易都呼唤高通量快速农药残留检测技术，这无疑也给广大农药残留分析工作者提供了机遇和挑战。在目前的众多农药残留分析技术中，色谱质谱联用技术是实现高通量多残留快速检测的最佳分析手段。目前农药残留分析多以气相色谱、液相色谱、气相色谱-质谱和液相色谱-质谱联用技术为主。这些检测技术都首先需要农药标准品对照进行定性。例如，对100种农药的检测就需要准备相应的100种农药标准品对照，而这100种之外的农药都会被漏检。在农兽药残留实验室的实际工作中，绝大多数实验室都不会储备数百种农药标准品，其原因是农药标准品不仅价格昂贵，而且有效期只有2-3年，需要重复投资。一般实验室常备农药标准品只有几十种，其日常监测的农药品种也就只限于这几十种，由此造成食品安全监测漏洞。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术人团队经过多年潜心研究，研发了708种农药的精确质量数据库以及一种果蔬中708种农药残留的GC-Q-TOF/MS侦测技术，实现了不需标准品对照、即可对根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药残留进行快速侦测检测，满足了当前农产品中农药残留高通量快速检测的急需。一方面，本专利技术提供了一种GC-Q-TOF/MS检测根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药残留的侦测方法，其特征在于：建立708种农药TOF/MS数据库，同时对根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药进行定性侦测与确证；该方法包括以下步骤：(1)将农药标准品分别配制成1-5mg/L的标准溶液，设定条件下经GC-QTOF/MS一级模式全谱数据测定每种标准溶液的全谱数据，分别得到每种农药的化学分子式、保留时间、碎片离子精确质量数、离子丰度比；(2)将步骤(1)中获得的一级模式全谱数据，经核实后的碎片离子全扫描质谱图导入PCDL软件中，并与对应的农药信息相关联，建成TOF/MS精确质量数据库，用于数据检索分析；(3)与步骤(1)相同的设定条件下根茎类和薯芋类蔬菜的测定待测样品中农药的全谱数据，得到其含有的农药的化学分子式、保留时间、碎片离子精确质量数、离子丰度比；(4)对样品测定结果经精确质量数据库检索，对符合鉴定依据的检出农药进行准确鉴定，从而获得根茎类和薯芋类蔬菜中的农残种类。优选的，通过对根茎类和薯芋类蔬菜进行前处理以获得根茎类和薯芋类蔬菜的测定待测样品，所述前处理方法包括以下程序：样品制备：根茎类和薯芋类蔬菜样品经0.5-5体积％醋酸乙腈匀浆提取，经脱水和离心、浓缩后，再经Carbon/NH2柱净化，乙腈+甲苯洗脱残留农药，经再浓缩、过滤后制成待测样液a。本专利技术所具有的有益效果：1、本专利技术以高分辨碎片离子精确质量数、保留时间、离子丰度比等化合物信息为识别标准，建立的708种农药侦测和确证技术方法，彻底改变了原有以化合物标准物为参比的定性模式，是一种不需要标准物对照，快速、高通量、准确可靠的农药残留检测新技术。2、本专利技术在不需标准物对照的前提下，实现了708种农药残留的定性侦测和确证，可以大大节省购买标准物的成本，也更加环保、安全。3、本专利技术可在1小时内完成708种农药侦测、定性与确证，与传统检测方法相比较，可以提高工作效率数百倍。4、本专利技术能够做到对根茎类和薯芋类蔬菜样品中708种农药残留一次性提取净化，一次进样检测，与传统检测方法相比较，可以节省检测成本、提高工作效率数百倍。5、本专利技术可以测试的根茎类和薯芋类蔬菜样品中农药包括以下物质中的一类或几类：有机磷类农药，氨基甲酸酯类农药，苯并咪唑类农药，磺酰脲类农药，烟碱类农药，除虫菊酯类农药及其他类型的农药及代谢物。6、本专利技术建立的GC-QTOF/MS侦测技术指标：扫描范围50-600m/z；测定的精确质量可达0.0001m/z；质量精度可控制在20ppm以内；扫描速度在50-600m/z范围为每秒5次。7、本专利技术提供的一种应用气相色谱四级杆飞行时间质谱(GC-Q-TOF/MS)快速筛查根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药残留的高分辨质谱侦测技术在7个农药残留分析实验室得到了推广和应用，经过对30多个省市多个市售根茎类和薯芋类蔬菜样品的侦测验证，取得了重要的残留侦测数据。8、同时侦测的708种农药中，侦测灵敏度一律低于标准10微克/千克，满足各国农药残留MRL水平筛查的要求。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是沈阳地区市售胡萝卜样品GC-Q-TOF/MS技术检出频次最高农药(氟乐灵)结果示例。图2是沈阳地区市售胡萝卜样品GC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GC‑Q‑TOF/MS检测根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药残留的侦测方法，其特征在于：建立708种农药TOF/MS数据库，同时对根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药进行定性侦测与确证；该方法包括以下步骤：(1)将农药标准品分别配制成1‑5mg/L的标准溶液，设定条件下经GC‑QTOF/MS一级模式全谱数据测定每种标准溶液的全谱数据，分别得到每种农药的化学分子式、保留时间、碎片离子精确质量数、离子丰度比；(2)将步骤(1)中获得的一级模式全谱数据，经核实后的碎片离子全扫描质谱图导入PCDL软件中，并与对应的农药信息相关联，建成TOF/MS精确质量数据库，用于数据检索分析；(3)与步骤(1)相同的设定条件下根茎类和薯芋类蔬菜的测定待测样品中农药的全谱数据，得到其含有的农药的化学分子式、保留时间、碎片离子精确质量数、离子丰度比；(4)对样品测定结果经精确质量数据库检索，对符合鉴定依据的检出农药进行准确鉴定，从而获得根茎类和薯芋类蔬菜中的农残种类。

【技术特征摘要】
1.一种GC-Q-TOF/MS检测根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药残留的侦测方法，其特征在
于：建立708种农药TOF/MS数据库，同时对根茎类和薯芋类蔬菜中708种农药进行定性侦测
与确证；该方法包括以下步骤：
(1)将农药标准品分别配制成1-5mg/L的标准溶液，设定条件下经GC-QTOF/MS一级模式
全谱数据测定每种标准溶液的全谱数据，分别得到每种农药的化学分子式、保留时间、碎片
离子精确质量数、离子丰度比；
(2)将步骤(1)中获得的一级模式全谱数据，经核实后的碎片离子全扫描质谱图导入
PCDL软件中，并与对应的农药信息相关联，建成TOF/MS精确质量数据库，用于数据检索分
析；
(3)与步骤(1)相同的设定条件下根茎类和薯芋类蔬菜的测定待测样品中农药的全谱
数据，得到其含有的农药的化学分子式、保留时间、碎片离子精确质量数、离子丰度比；
(4)对样品测定结果经精确质量数据库检索，对符合鉴定依据的检出农药进行准确鉴
定，从而获得根茎类和薯芋类蔬菜中的农残种类。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述农药为表1中所示的708种农药。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根茎类和薯芋类蔬菜选自由马铃薯、萝卜、胡
萝卜、芋头、紫薯、桔梗、甘薯、雪莲果、姜和山药所组成的组中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，测定每种标准溶液中农药的全谱数据的条件包
括：
(1)色谱条件：色谱柱：VF-1701MS；色谱柱升温程序：30-50℃保持0.5-5min，然后以20-
50℃/min升温至110-150℃，再以3-10℃/min升温至200-280℃，随后以5-15℃/min升温至
250-320℃，保持3-10min，再以5-20℃/min降温至200-290℃，保持1-5min；载气：氦气；流
速：0.5-2mL/min；进样口温度：230-320℃：无分流进样，溶剂延迟2-10min；
(2)质谱条件：离子源：EI；离子源温度：230-330℃，电子轰击源能量：50-100eV；气相-
质谱接口温度：200-320℃；扫描方式：以每秒2-10张谱图的方式进行TOF模式全扫描，质量
数范围50-600amu。
5.根据权利要求1所述方法，其中，TOF/MS精确质量数据库能够将从待测样品中测定得
到的碎片离子的保留时间、精确质量数、离子丰度比的实测值，与TOF/MS精确质量数据库中
碎片离子的对应要素理论值检索比对，给出每个碎片离子的得分，进而给出平均分即目标
化合物的匹配度得分值；其中，碎片离子的保留时间偏差设定在±0.5min，精确质量数偏差
设定为±100p...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞国芳，范春林，李晓颍，常巧英，
申请(专利权)人：中国检验检疫科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11