(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，北京 100013)

我国脐橙多产于江西、湖南等省份，口感酸甜，营养丰富，含有大量维生素C和胡萝卜素等营养成份，是深受消费者喜爱的柑橘类水果。由于脐橙储藏过程中容易侵染青霉病、绿霉病等真菌引发的病害，因此需要对采摘后的果实进行防腐处理，使用杀菌剂进行浸泡，从而减少果实霉变，延长存储时间，提高经济效益。脐橙保鲜常用的防腐剂有甲基硫菌灵、多菌灵、三唑磷、抑霉唑等多种杀菌剂。水果保鲜剂的违规或超量使用，很容易对人体造成危害，需要对其进行监控。文献报道的柑橘类水果杀菌剂检测方法多为液-质联用法[1]、气-质联用法[2]等，但由于脐橙果实中含有大量的有机酸、色素、糖类等物质，需要使用固相萃取、QuEChERS等方法除去干扰物质后，才能进行色谱分析，前处理过程较为繁琐。

实时直接分析质谱离子源(Direct Analysis in Real Time，DART)为近年来兴起的敞开式离子化质谱(Ambient Mass Spectrometry，AMS)技术的一种。DART技术在食品中有毒物质的检测、非法添加物的快速筛查等面有着重要的应用[3]。Farre等[4]报道了使用实时直接质谱离子源(DART-MS)对苹果等水果果皮上残留的杀菌剂进行分析的方法。与文献报道中传统的色谱质谱联用技术相比，实施直接分析离子化方法能在大气压环境中对水果表面的物质直接进行分析,不需要复杂的样品前处理过程，是一种可以进行原位监测以及快速筛查的方法。本实验使用DART-MS，对脐橙果皮表面残留的杀菌剂进行了结构鉴定，为水果杀菌剂种类的快速筛查提供了一种更加便捷的方法。

1 实验部分

1.1 实验仪器

美国Ion sense公司DART SVP实时直接分析离子源；美国Waters公司Xevo TQ-S三重四极杆质谱仪；美国Agilent公司7890A-5975C气质联用仪。

1.2 DART-MS实验方法

用小刀将某市售脐橙果皮切下小块，使用镊子夹住放置于DART等离子体气流出口和质谱端的陶瓷进样口之间，停留1～2s即可得到质谱信号。DART采用氦气正离子电离模式，气体温度350℃。

质谱在Nano Scan模式下采集，全扫描采集范围m/z 50～1000。Daughter Scan模式采集目标化合物子离子，碰撞能量15～50eV之间优化。

1.3 气质联用实验方法

将5g脐橙果皮置于烧杯中，使用10mL丙酮超声5min，萃取2次合并萃取液，氮吹浓缩至1mL，过0.22μm滤膜后用于气质联用进样。

GC-MS色谱条件：HP-5MS UI(30m(0.25mm(0.25μm)色谱柱，初始温度50℃保持3min，10℃/min升温至280min保持5min。进样口温度280℃，不分流进样，进样量1μL，连接杆温度280℃。

GC-MS质谱条件：去溶剂5min，EI电离源，全扫描m/z20～500。

2 结果与讨论

2.1 实时直接质谱离子化

DART离子源在大气压敞开的环境中，氦气经放电产生激发态原子，经过迅速升温和电场加速，使待测化合物瞬间离子化并进入质谱检测，可以在数秒内完成对样品表面的待测物的定性分析。在本实验中，通过对等离子气体、带电模式、加热温度等参数的优化，最后选择350℃温度氦气正离子模式下测试。DART离子源能够使脐橙果皮不需处理直接将表面物质离子化，在1s之内直接得到质谱信号，与常规分析方法相比节约了样品前处理的时间。

2.2 未知物结构的推断

脐橙果皮全扫描质谱图如图1所示。常用的柑橘类水果杀菌剂常含有硫、氯等元素，这些物质多具有比较明显的质谱特征。通过与文献中报道的柑橘类水果杀菌剂物质结构比对，发现全扫描质谱图中m/z297与m/z299一组峰有典型的含卤素化合物同位素峰特征，怀疑为农药或杀菌剂残留物(图2)。

图1 脐橙果皮DART-MS全扫描质谱图

图2 脐橙果皮297峰DART-MS/MS子离子扫描质谱图A.碰撞能量20eV，B.碰撞能量35eV

进一步对m/z297和m/z299分别进行子离子扫描，由碎片峰推断化合物结构。二者的小分子碎片基本一致，若m/z297为[M+H]分子离子峰，m/z299为其同位素峰，则分子量为296的化合物中不含N原子或者含偶数N原子。经过谱图解析和与文献特征离子对比[5]，推断该化合物为抑霉唑(Imazalil，C14H14Cl2N2O)，特征碎片m/z159为[M-CH-C6H3-Cl2]碎片峰，m/z255为[M-CH2CHCH2]峰，具体断裂机理如图3所示。

2.3 气质联用对未知物结构的鉴定

为了进一步确定未知物的结构，使用GC-MS方法对脐橙的丙酮萃取液进行分析，总离子流色谱图如图4所示。通过对图4中各个色谱峰对应的质谱图进行NIST谱库检索，保留时间22.480min色谱峰对应的质谱图(图5)检索结果为抑霉唑，进一步验证了2.2中DART-MS分析结果。其余色谱峰多为脐橙果皮中如柠檬烯等挥发性天然组分，并未发现其他可疑的杀菌剂。

图5 总离子流色谱图22.480min色谱峰对应质谱图

抑霉唑也称为烯菌灵，用于防治柑橘、香蕉等水果采收后防腐保鲜，也可防治谷类作物病害，对抗多菌灵、噻菌灵的青绿霉菌有特效，是脐橙保险常用防腐剂之一。实验中选择同一批次的多个脐橙作为样品，发现每个脐橙果皮均能检出抑霉唑，而脐橙果肉中并未检出该物质。

3 结论

本实验以脐橙为分析对象，使用实施直接分析离子源(DART-MS)，在不经样品前处理条件下，检测到该市售脐橙保鲜使用杀菌剂抑霉唑。DART-MS具有灵敏度高，分析速度快等特点，并且样品不需要复杂的前处理程序，有望成为果蔬产品快速筛查分析方法。

[1] 李福琴，石丽红，王飞，等.QuEChERS-液相色谱-串联质谱法同时检测土壤和柑橘中吡唑醚菌酯、甲基硫菌灵及其代谢物多菌灵的残留[J].色谱，2017,35(6)：620-626.

[2] 陈旻实，林星辉，郑洁等.固相萃取-气相色谱质谱联用法同时测定食品接触产品中邻苯基苯酚、噻苯咪唑、联苯及抑霉唑的迁移量[J].福建分析测试，2015,24(1)：1-5.

[3] 马雯,栗则,白玉,等.敞开式离子化质谱在食品安全快速筛查中的应用[J].食品安全质量检测学报，2015,6(12)：4695-4701.

[4] Farre M,Pico Y,Barcelo D.Direct peel monitoring of xenobiotics in fruit by direct analysis in real time coupled to a linear quadrupole ion trap-orbitrap mass spectrometer[J].Anal Chem,2013,85(5): 2638-2644.

[5] 乐渊，张群，刘春华，等.QuEChERS净化超高效液相色谱-串联质谱法检测莲雾中4种杀菌剂[J].分析科学学报，2016，32(3)：409-413.