一种液质联用检测技术中减弱基质效应的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液相色谱-串联质谱联用检测技术领域，具体涉及液相色谱-串联质谱 联用检测技术中减弱基质效应的方法。
【背景技术】
[0002] 液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)联用检测技术中，与目标物共流出的干扰物在离 子源离子化时影响了分析物，从而产生了基质效应。主要包括：1.由于离子化时，带电液滴 的表面大小和额外电量的数量(l(T 5m〇l/L)都是有限的，所以干扰物会与目标物竞争这有限 的表面和电量导致目标物离子化不完全；（2)干扰物的存在会改变分析物粘度、表面张力等 物化性质而影响目标物的离子化；（3)基质中一些非挥发性物质会与目标化合物形成络合 物或沉积物导致无法成功生成气态离子。基质效应按照影响效果可分为三类:ΜΕ〈0,意味基 质的存在抑制了分析物的响应值;ME = 0，表明基质的存在对该分析物的响应值无影响;ME> 0,意味着基质的存在增强了分析物的响应。
[0003] 基质效应按绝对值大小可以分为三个等级：
[0004] |腿|2 50%，称为强基质效应；
[0005] 20% < |ME|〈50%，称为中等强度基质效应；
[0006] 0% < |ME|〈20%，称为弱基质效应。
[0007] 近几年，基质效应的消除和弥补方法得到广泛的研究，其中应用最多的是基质加 标和基质稀释法。但是，基质稀释过程需要使用大量的有机溶剂并且耗时，标准曲线的配制 不仅需要大量的空白样品，而且由于基体物质的复杂性使得标准样品的保存时间较短。液 质联用检测系统中，由于增加了离子化的过程，当进样体积较大的时候，引入了更多的基质 干扰物导致离子化不完全而影响方法的灵敏度，这就直接导致化合物的进样体积与响应值 的线性范围变窄。
【发明内容】
[0008] 为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种液质联用检测技术中减弱基质效应的方 法，在减弱基质效应的同时，无需使用大量有机溶剂、不耗时。
[0009] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：
[0010] -种液质联用检测技术中减弱基质效应的方法，以液相色谱-串联质谱联用检测 方法检测果蔬中农药残留时，采用小体积进样：当样品为弱基质效应样品时，进样体积小于 5yL;当样品为中等强度基质效应样品时，进样体积小于等于2μΜ当样品为强基质效应样品 时，先通过一定程度的基质稀释，再采用小体积进样。
[0011]在传统液相色谱-串联质谱联用的检测中，一般选用5yL或10yL进行进样，所以进 样体积小于5yL的进样即为本发明所指的小体积进样。
[0012]本发明通过小体积进样，无需使用大量溶剂进行稀释，降低了检测成本，降低了检 测时间，提高了检测效率，不仅可以减弱基质效应，还能优化峰形从而提高仪器的方法灵敏 度。
[0013]优选的，当强基质效应样品为甘蓝时，将甘蓝样品稀释10倍后，进样体积小于2.5μ L〇
[0014]优选的，质谱的扫描模式为多反应监测扫描模式;离子模式为电喷雾正离子源ESI + 〇
[0015]优选的，质谱的参数如下：池加速电压为4V，驻留时间，20ms;干燥气温度，325°C ; 干燥气流速，8L/min;雾化器压力，35psi ;鞘气温度，375°C ;鞘气流速，1 lL/min;毛细管电 压，4000V;光电倍增管电压，300V。
[0016] 优选的，液相色谱柱为50mmX 2 · 1mm，1 · 8μηι粒径，流速为0 · 3mL/min，运行时间为 8min，柱温为 35°C。
[0017] 优选的，液相色谱流动相A为纯水，流动相B为甲醇。
[0018] 进一步优选的，所述梯度洗脱程序为，起始时间，流动相A:B的体积比为90:10，维 持0.2min;在0.2_5min内，体积比由90:10线性变化至10:90，并维持该体积至6min，6. lmin 时，体积比迅速变回起始体积比一 90:10。
[0019] 进一步优选的，样品的提取和净化的方法为，将样品放至离心管中加入提取剂，再 在匀浆机上匀质后加入NaCl和无水MgS〇4,然后震荡离心，取上层清液干燥后加入流动相A 和B的混合液溶解，最后将溶液过尼龙膜后进样。无水MgS〇4去除过量的水，NaCl使有机相和 水相充分分离，并调节有机相离子浓度从而提高提取效率。
[0020] 更进一步优选的，称5.0g样品到聚乙烯离心管中；然后加入5mL甲酸-乙腈(0.1 + 99.9，V/V)提取剂，在匀浆机上7000r转速下匀质2分钟;接着向离心管中加入0.8g NaCl和 3.0g无水MgS〇4;在漩祸机上震荡lmin(3000rpm)并且在0°C和lOOOOrpm转速下离心10min; 取lmL上层清液到玻璃试管中，然后氮吹干，加入lmL水-甲醇（50+50，v/v)溶解目标物；最 后，将溶液过0.22μπι尼龙膜进样。采用甲酸-乙腈(0.1+99.9，V/V)提取剂，农药的回收率最 佳，采用0.8g NaCl和3.0g无水MgS〇4能够提高目标回收率。
[0021] 更进一步优选的，将加入NaCl和无水MgS〇4后的离心管放入至冷水中冷却。防止无 水硫酸镁遇水结块。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023] 1.本发明不仅可以减弱基质效应，还能优化峰形从而提高仪器的方法灵敏度。
[0024] 2.本发明方便快捷、回收率高、结果可靠。
[0025] 3.本发明无需使用大量溶剂进行稀释，降低了检测成本，降低了检测时间，提高了 检测效率。
【附图说明】
[0026]图1为26种化合物在四种不同的提取剂[乙腈、甲酸-乙腈(体积比0.1:99.9)、甲 酸-乙腈(体积比为1:99)、乙腈-水(体积比为75:25)]下的回收率柱状图，基质是西红柿，目 标化合物的添加浓度是20yg/kg;
[0027]图2为四种不同的基质效应与进样体积的关系：（A)对数关系，以10yg/kg噻虫嗪在 苹果提取液为例；（B)当进样体积在0.5yL-2yL时，基质效应都在可忽略的水平，当进样体积 增加到5yL时，基质效应从-18%急剧增加到-60%，曲线是在20yg/kg浓度下3-羟基克百威 在苹果中的基质效应随体积的变化；（C)进样体积与基质效应几乎不相关，图以lOyg/kg甲 氨基阿维菌素苯甲酸盐在黄瓜中为例；（D)基质效应随进样体积的增大线性增大，以20yg/ kg二嗪磷在苹果中为例，R2>0.99。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
[0029]仪器和试剂
[0030]液相色谱-三重四级杆串联质谱，型号是配有电喷雾离子化电源(ESI)和大气压化 学电离源(APCI)两种离子源的安捷伦6460系列，产自于美国安捷伦科技公司（Agilent Technologies，Palo Alto,CA)。电子天平的型号是AL 204,从梅特勒-托利多仪器有限公司 购买;漩涡机型号为IKAlS 3DS25,产自德国IKA公司;氮吹仪型号为N-EVAP? 112;
[0031 ] 所有的农药标准品（纯度，2 98.0 % )均生产于德国的Ehrenstorf er GmbH (Augsburg, Germany)和美国的AccuStandard(USA)两家公司，从中国农业部环境保护科研 监测所购买。所有农药的储备浓度是l〇〇〇yg/L，用甲醇稀释标准品所得，储藏在_18°C的冰 箱中，有限期为一年。低浓度的标样和混合标样，临用时，将储备液按照一定的比例用甲醇 稀释所得。
[0032]乙腈、甲醇均是高效液相色谱级别的有机试剂，购买于赛默飞世尔科技公司 (Thermo Fisher Scientific);所用的固体试剂如无水硫酸镁(MgS〇4)和氯化钠(NaCl)是 分析纯，购买于国药集团，无水硫酸镁在使用前均在220°C温度下烘干12小时；甲酸也是分 析纯购买于天津的科密欧公司；净化粉PSA产自于安捷伦公司。
[0033] 空白的蔬菜样品取自蔬菜大棚，在种植过程中未施加任何农药。实际检测样品是 从山东省当地的市场购买的，取其中可食的部分用于检测。剪碎后放到塑料袋子里，冷冻在 冰箱里面。
[0034] LC-MS/MS 分析条件
[0035] 分析过程中，质谱的仪器参数如下：扫描模式，多反应监测扫描模式(MRM);离子模 式（Ionization Mode)为电喷雾正离子源ESI+;池加速电压（cell acceleration voltage) 为4V;驻留时间（dwell time)，20ms;干燥气温度（drying gas temperature)，325°C;干燥 气流速(drying gas flow)，8L/min;雾化器压力（nebulizer pressure)，35psi;鞘气温度 (sheath gas temperature)，375°C;鞘气流速（sheath gas flow)，llL/min;毛细管电压 (capillary voltage)，4000V;光电倍增管电压(delta EMV)，300V，采集和数据处理软件用 的是安捷伦Mass Hunter 7.0版本。
[0036] 液相色谱参数如下：使用的色谱柱是产自安捷伦公司的AZ0RBAX SB-C18柱（50mm X2.1mm，1.8μηι粒径），流速为0.3mL/min，运行时间为8min，柱温为35°C，进样量为lyL。流动 相为A:纯水，B :甲醇。梯度洗脱程序：起始时间，流动相A: B体积比为9 0 :10该比例维持 0.2min;在0.2min-5min期间，比例由90:10线性变化到10:90;维持该比例到6min;到6. lmin 时，迅速变回起始比例90:10。
[0037] 样品提取和净化
[0038]将苹果、茄子、番茄、黄瓜、丝瓜和甘蓝从冰箱中拿出解冻，然后称5.0g样品到聚乙 烯离心管中。然后加入5mL甲酸-乙腈(0.1+99.9，V/V)提取剂，在匀浆机上7000r转速下匀质 2分钟。接着向离心管中加入0.8g NaCl和3 . Og无水MgS〇4，为了防止无水硫酸镁遇水结块， 立刻将离心管放入到冷水中冷却。在漩涡机上震荡lmin(3000rpm)并且在0°C和lOOOOrpm转 速下离心10min。取lmL上层清液到玻璃试管中，然后氮吹干，加入lmL水-甲醇（50+50，v/v) 溶解目标物。最后，将溶液过〇. 22μπι尼龙膜进样。
[0039]质谱条件优化
[0040]化合物的质谱优化过程包括:首先通过全扫描模式(Mass full scan mode)确定 母离子，找到具有高质荷比和高响应值的准母离子，因为它们能够裂解出较高响应的子离 子。然后，在单离子扫描模式下（SIM-Scan)对影响母离子的去簇电压(Fragment voltage) 进行优化，找到母离子最佳响应条件后，再对母离子施加一定的碰撞能使其裂解出不同的 子离子，该过程是在子离子扫描模式(product ion-scan)下进行，选择特征性强、干扰小、 响应值高的两个碎片离子为特征离子，较好的选为定量离子，另一个则为定性离子。最后， 在多反应监测模式(MRM-Scan)下对定量和定性离子进行碰撞能的优化。按照该过程对26种 农药的最佳分析条件进行了优化，结果见表1。