
圖 3 實驗使用的質譜 tSRM 儀器方法模板界面
2.4 數據處理
實驗使用TraceFinder 3.2 軟件進行數據庫管理、序列采集、數據處理以及報告模板自定義與輸出,其靈活強大的功能可為農殘檢測的流程化提供一站式服務。尤其,作為面向食品 安全常見農殘的檢測方法數據庫,TraceFinder 中 pQuan 數據 庫包含了完備的農殘定量與確證信息,以及保留時間、CAS、 基本用途等其他相關信息(圖2)。利用pQuan 數據庫,實驗無需再使用標樣進行繁瑣的方法優化與開發,而是從數據庫 中調取相關的條件,直接進行樣品測定。如圖 4 展示的步驟, TraceFinder 軟件使得同時進行數百種農殘檢測的繁復工作大大清晰地流程化了。

圖 4 TraceFinder 軟件用于農殘檢測的流程化工作步驟
3. 結果與討論 TSQ Endura MS 具有業界領先的 SRM 掃描速度,使用簡 便的 tSRM 功能,質譜只在給定的時間窗口內進行特定離子對 的掃描。一方面,這大大提高了質譜掃描離子駐留時間(dwell time)的利用率;另一方面,也唯有此才使得在短至20 min的快速梯度內同時對數百余種農殘進行高靈敏度檢測成為可能 (圖 5)。通過對色譜條件的系統優化,從圖 6 散點圖與頻次 圖可知,實驗實現了對440 種農殘良好的色譜分離,它們均 勻地分布在 20 min 有效分離時間窗口內,這確保了質譜 tSRM 掃描循環時間可以較為均衡地分配到每個transition 上,改善定量效果。

圖 5 上圖:菜椒基質中 440 種農殘同時檢測的總離子流圖,下圖:440 種農殘的提取離子色譜圖(10 pg/μL)

圖 6(1)農殘精確m/z vs. 保留時間散點圖,(2) 保留時間的頻次分布圖
TraceFinder 具有豐富強大的數據瀏覽、編輯與再處理等功能,能為高通量農殘檢測數據處理提供全方位的功能支持。圖 7 為 TraceFinder 數據結果的一種典型界面,這中間 LC-MS/MS 農殘分析的各種信息得以高度凝練地圖形化展示,統全局于一眼,大大有助于提高實際檢測工作中的信息處理效率。同時,這一界面可模板化編輯,具有出色的可擴展性,能滿足不同實驗室的個性化需求。

圖 7 TraceFinder 農殘檢測數據處理結果的典型界面(Compound View)
實驗嚴格綜合考慮峰面積的變異系數 CV % (LOD 濃度點處三次重復進樣的 CV% 開始穩定重現地小于 30%,LOQ 濃度點處 小于 20%)、色譜峰形與信噪比等三種因素,確定了 TSQ Endura MS 對菜椒基質中 440 種農殘進行同時檢測的 LOD 與 LOQ 值, 結果見表1。根據農藥化學屬性導致的響應水平不同,LOD在0.005 pg/μL(5 ppt)到 20 pg/μL(20 ppb)之間,LOQ分布在0.01 pg/μL(10 ppt)到 50 pg/μL(50 ppb)范圍內,對應的峰面積 CV% 分別為 0.34~29.95% 與 0.43~19.94%。并且,有 430 種農 殘的標準曲線相關系數大于 0.99,顯示 TSQ Endura MS 具有出色的線性。
進一步的統計分析得知,實驗中 440 種農殘 LOD 與 LOQ 的中位數值(median value)分別為0.05 pg/μL(50 ppt)與 0.1 pg/μL(100 ppt),顯示了基于主動離子管控技術研發的 TSQ Endura MS 具有出色的靈敏度性能。同時,值得注意的是,本實驗為確保分析的高通量性與大多數農殘的檢測效果,使用了單一流動相體系進行快速正負電離切換,一定程度上犧牲了適用于負離子模式的農殘的檢測靈敏度(使用乙酸銨體系, 會有很大改善)。但盡管如此,如圖 8 所示,對表 1 中的農殘 LOD 與 LOQ 值進行頻次分析可知,累計分別有438(占總數 的 99.5%)與 430 種(占總數的 97.7%)農殘的 LOD 與 LOQ 小于 10 pg/μL 這一國標最低 MRL 限值,同時這也是歐盟法規 與日本肯定列表制度中的通用標準。本方法實現的 LOQ 全部 滿足GB2763-2014強制國家標準中的MRLs指標要求。因此, TSQ Endura LC-MS/MS 是食品安全領域中高靈敏度、高特異性與高通量農殘檢測的優質平臺。

圖 8 本實驗中440 種農殘同時檢測的LOD與LOQ值頻次統計結果