气相色谱质谱联用仪在农残检测中的应用和常见问题

2018-02-11白雪

江西农业 2018年15期

白雪

（银川市农产品质量检测中心，宁夏银川 750001）

1 气相色谱质谱联用技术的概述

气相色谱法具有分离效率高、定量分析简便的特点，但定性能力却较差。一方面，质谱法具有灵敏度高、定性能力强等特点，但要保证进样的纯度，才能发挥其特长。另一方面，进行定量分析又较复杂。因此，这两种方法联用，可以相互取长补短。

GC/MS技术既发挥了色谱法的高分离能力，又发挥了质谱法的高鉴别能力。这种技术适用于做多组分混合物中未知组分的定性鉴定；可以判断化合物的分子结构，准确地测定未知组分的相对分子质量；可以修正色谱分析的错误判断，鉴定出部分分离甚至未分离的色谱峰等。因此，日益受到技术人员的重视。

1.1 气相色谱质谱联用技术的工作原理有机混合物以色谱柱分离后经接口进入离子源被电离成离子，离子在进入质谱的质量分析器前，在离子源与质量分析器之间，有一个总离子流检测器，以截取部分离子流信号，总离子流强度与时间或扫描数变化曲线就是混合物的总离子流色谱图（TIC）。对TIC图的每个峰，可同时给出对应的质谱图，由此可推测每个色谱峰的结构组成。各个峰的保留时间、峰高、峰面积可作为各峰的定量参数。在联用仪中，一般用氦气作载气，原因是：（l）He的电离电位24.6 eV，是气体中最高的（H2，N2为15.8 eV），它难于电离，不会因气流不稳而影响色谱图的基线；（2）He的相对分子质量只有4，易于与其他组分分子分离；（3）He的质谱峰很简单，主要在m/z为4处出现，不干扰后面的质谱峰。

1.2 气相色谱质谱联用仪的仪器结构虽然现在市场在售的气相色谱质谱联用仪很多，但其结构大部分都是由以下几个部分构成的，即真空系统、进样系统、离子源、质量分析器、检测器、采集数据和控制仪器的工作站。

2 气相色谱质谱联用仪在农残检测中的应用方法

GC/MS在工作中，其质谱检测器（MSD）相当于气相色谱仪的检测器。一般用来检测农药残留的气相色谱质谱联用仪机型，其配置的EI源多为惰性EI源，罗玉英这是因为惰性EI源可增强活性化合物（如农残）和流出较晚的化合物的响应。

GC/MS（以Agilent 7820A/5977E为例）在进行农药残留分析时，根据MS的采集模式不同，主要分两种方法，即SCAN方法和SIM方法。SCAN方法，由于扫描的是一个质量范围内所有质量数，致使仪器的灵敏度大大下降。SIM方法，由于只采集有限的几个特征离子，大大地提高了检测的灵敏度。

3 SCAN方法和SIM方法下的定性分析（以Agilent 7820A/5977E为例）

SCAN方法，只有农药残留量很高的样品才能被检出，检出后只要进行谱库检索，就可以达到定性的目的。但在实际工作中，这种情况非常少见，因此，SCAN方法常用较大浓度农药标准品，然后进行谱库搜索，或对照标准品的质谱图特征确定标准品的出峰时间。绝大部分样品农药残留含量都在微量或者痕量的程度，这种情况下，SCAN方法根本无法检出，这种情况下SIM采集数据也可以用来定性，先通过大浓度标样SCAN扫描，确定每个物质的出峰时间，然后根据出峰时间的不同，分段采集待测物的特征离子，最后根据出峰时间和相对离子丰度定性。至于定量分析，SIM方法采集的数据可以通过定量分析软件直接进行。

4 气相色谱质谱联用仪在操作中需要注意的问题

气相色谱质谱联用仪作为实验室比较昂贵的仪器，其维修和更换配件费用较高，为更好地使用仪器，避免不必要的维修和损耗，以银川市农产品质量检测中心Agilent 7820A/5977E为例，要做好以下几方面工作。

4.1 气路方面要使用高纯度氦气，要定期检查气路，定期更换氧气补集井，分压阀压力最好控制在0.5 MP左右。

4.2 色谱和质谱方面（1）如长时间没有开机，再次开机一定要长推侧板，待感觉侧板吸稳后才能松手。（2）开机后不能立即调谐，一般至少抽真空4 h后才能调谐，调谐参数中水、氮气、氧气含量都在10%以下才能开始试验，如果水分下降过慢，可打开烘烤程序，降低水分含量。（3）如果质谱图中非目标离子响应过高，证明存在柱流失现象，要尽快老化色谱柱。（4）在放空前，先调用关机方法，使进样口的温度和柱箱的温度降下来。放空后，要等离子源和四级杆温度至少下降到100 ℃以下，才能关机。（5）当发现EM电压升高时，要及时清洗离子源。（6）要注意观察泵油的颜色，当泵油颜色变深时，要及时跟换泵油。

4.3 方法设置方面（1）用SCAN方法进农药标品时，标品浓度不能过低，一般在1～2 μg/mL，如果浓度过低，不会出峰。（2）设置SIM方法时，SIM时间段也尽可能分开，如果在一个时间段内扫描离子过多，会影响响应程度。