发布时间：2018-03-13 13:20:00  |  来源：中国网•中国发展门户网  |  作者：庞国芳 常巧英 范春林  |  责任编辑：马骅

农药残留监测技术发展趋势

作为残留监控体系的重要技术支撑手段，监测方法的科学性和可操作性是确保残留监控体系有效运转的基石和保障。欧盟、美国和日本农药残留监控体系采用的检测技术为气相色谱和液相色谱技术，以及低分辨质谱联用技术。同时，通过对 15 种 SCI 杂志 4 678 篇食用农产品农药残留检测技术论文分析发现，涉及的检测技术有 214 种，使用率最高的技术为液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）、气相色谱-质谱（GC-MS）、液相色谱-紫外检测、气相色谱-电子捕获检测等；涉及色谱（配备选择性检测器）检测技术 1 432 篇，涉及质谱检测技术 2 091 篇，这两项技术成为残留分析应用最广泛的技术（图 1）。

质谱技术成为残留分析的主流技术

从1912 年 Thomson 研制成第 1 台质谱仪，到现在已有 100 多年。早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，20 世纪 40 年代以后开始用于有机物分析，60 年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。计算机的应用加速了质谱技术快速发展，20 世纪 80 年代以后又出现了一些新的质谱技术，如原子轰击电离源、基质辅助激光解吸电离源、电喷雾电离源、大气压化学电离源，以及随之发展起来的液相色谱-质谱联用仪、感应耦合等离子体质谱仪、傅里叶变换质谱仪等。这些新的电离技术和新型质谱仪器，使质谱分析又取得了长足进展。目前质谱分析法已广泛地应用于化学、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、食品科学、医学等各个领域。在食用农产品农药残留检测领域，质谱检测技术得到了突飞猛进的发展。

在质谱技术中，GC-MS 技术从 1992 年起持续年稳定发展；缘于电喷雾离子化（ESI）和大气压化学离子化（APCI）的技术进步，促使 LC-MS/MS 技术自 2003 年起处于领先地位；高分辨质谱（HRMS），如飞行时间质谱（TOF/MS）和轨道阱质谱（LC-Orbitrap）技术等，在 2002 年前还没有在残留分析中应用，自 2002 年起高分辨质谱的应用数量显著增加。高分辨质谱所独有的精确质量鉴别能力，使其成为未来残留分析的发展方向（图2）。

高分辨质谱成为非靶向目标物筛查的发展方向

区别于低分辨质谱，高分辨质谱是指能够提供高质量分辨率 >10 000 半峰宽（FWHM）、高质量准确度 <5 ppm 和高扫描速率的质谱检测技术。常见的高分辨质谱包括傅里叶变换离子回旋共振质谱（FTICR）、傅立叶变换静电场轨道阱质谱（Orbitrap）、飞行时间质谱（TOF/MS）、四极杆-飞行时间质谱（Q-TOF/MS）等。其主要原理是通过不同质荷比的离子在飞行管中飞行时间的不同来对目标化合物加以区分。目标化合物在离子源中电离后，经过传输进入飞行管，在脉冲电场的作用下对离子施加相同的电势能，并转化为离子的动能，从而使得离子在飞行管中飞行。由于施加电势能相同，因此离子的质荷比与其在飞行管中的飞行时间的平方成正比关系，通过计算最终可确定离子的质荷比。此外，飞行时间质谱也可与四极杆等组件进行串联，从而起到对目标离子进行过滤和筛选的目的，并可进一步通过碰撞碎裂获得相应的碎片离子信息。

由于高分辨质谱具有同时筛查大量目标化合物的能力，并且在全扫描模式下无须考虑目标化合物的数量。其应用于多残留筛查主要有以下两种方式：一是基于精确质量数，色谱保留时间和同位素分布等条件对目标化合物进行定性测定；二是采用源内碎裂离子作为辅助定性的依据。截至目前，Q-TOF/MS 等高分辨质谱在复杂基质中农药残留的分析仍处于初步的摸索和尝试阶段，农药质谱信息库的建立，以及在质谱信息库基础上的千余种农药不用标准品的定性筛查方面的研究报道尚不多见。

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