燕麦草甘膦和类似极性农药的直接分析

草甘膦(N-(磷甲基)甘氨酸)是一种有机磷化合物，用于杀死与作物竞争的杂草(如一年生阔叶杂草和禾草)。

因为第一次是在40年前推出市场，草甘膦是目前使用最广泛的除草剂一个世界由于其对哺乳动物的毒性很低，相比其他除草剂。

在引入转基因“草甘膦耐受”后，接受草甘膦被农民进一步接受。与除草剂旨在消灭的杂草不同，玉米和大豆等作物可以承受草甘膦处理。

像其他农药，草甘膦直接施用到食品，这意味着既是食品工人和环境可能与除草剂接触，导致无节制的区域人群暴露的生物负担。

由于一些管理组织已经注册了这种除草剂产品，草甘膦被认为是无毒的，持续接触微量草甘膦对人类健康的风险很小。然而，最近各组织对草甘膦毒性的评估将其置于争议的中心。

世界健康组织（WHO）国际癌症研究机构归类为“可能对人类致癌”在2015年3月。¹然而，在2015年11月，欧洲食品安全局（EFSA）发布的一份报告指出，没有科学证据连接草甘膦癌症。²

不顾科学界的争议，一些国家的食品当局已经制定了联邦法规。草甘膦的最大残留量通常在0.05至500毫克/公斤之间，但可能因食品而异。

草甘膦是一种极极性化合物，在水中溶解度高，在大多数有机溶剂中溶解度低。

这些性质意味着这些化合物不能很好地保留在传统的C18色谱柱和非极性气相色谱柱上。

作为其结果，具有芴酰氯衍生化（FMOC-Cl）的是一种通常用于草甘膦的升压提取和分离方法以及基于GC-LC-和方法的其它的相对的化合物的过程。

这些基于衍生化的方法通常是劳动密集型，耗时的，而不是重复的。需要不断增长的需求，可以制定一种分析草甘膦水平和其他极性化合物的方法而不需要衍生化。

欧盟参考实验室（EUR1）最近发表了两种方法，可以立即分析草甘膦（Gly），其代谢物，氨基甲基膦酸（AMPA）和Glufosate（Glu），而无需衍生化。

一种方法利用具有23分钟的长时间运行时间的离子交换柱，而第二种方法使用过高型柱，这需要特定的灌注/再处理程序，并显示出相当大量的色谱峰尾尾。^3.

本研究中详细介绍了12分钟的LC / MS / MS法用基于氨基的柱，以评估在未衍生化的状态草甘膦和其他相关的极性化合物的分析，以高超的选择性和灵敏度。

实验

一个perkinelmer altus^®30 UPLC^®系统与A PerkinElmer QSight™210三重四极杆质谱仪组合使用。使用PerkinElmer Simplicity 3Q™软件进行仪器控制，数据采集和处理。表1中详述了LC方法条件。

表格1。LC方法。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

．	．
柱子	Shodex NH2P-50 2D柱，2.0×150mm，5μm
移动阶段	A：5mM乙酸铵（pH11.0）在水中; B：乙腈
流量	0.25毫升/分钟。
炉温。	35ºC.
注射体积	10μl.
梯度条件	时间（分钟） 移动阶段 一种 （％） B (%) 0．00 20. 80 2.00 20. 80 2.01 80 20. 8.00 80 20. 8.01 20. 80 12.00 20. 80

质谱仪配备有电喷雾电离源以负离子模式运行。质谱仪源条件如表2所示：

表2。质谱仪源条件。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

参数	环境
干气	150
雾化器气体	220.
加热气体温度	500℃
电电压	-4500 V

通过注入整洁的标准解决方案，优化每个分析物的MRM设置。表3列出了每个分析物的MRM转换的参数。每个MRM的停留时间在30毫秒固定。

表3。优化的MRM设置。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

化合物	m / z的转换	电动汽车/ V	CE /电动汽车
（Gly）	167.6 / 62.9 *	-19	35
	167.6 / 149.6		14
(AMPA)	109.7 / 63.0 *	-27	-30
	109.7/78.9		37
(GLU)	179.6/63.0 *	-20	53
	179.6 / 84.9		27

*定量离子

样品制备

将1g燕麦片样品称为离心管;将10ml水/乙腈（v / v，2/1）加入管中，然后将混合物摇动/涡旋1分钟，超声处理15分钟，并以6000rpm离心5分钟。

回收的上清液通过0.22μm尼龙膜过滤器LC / MS / MS分析．为了防止分析物和玻璃表面之间的任何潜在的相互作用，塑料样品瓶在整个分析中使用和制备的样品后立即进行分析。

标准校准解决方案

在燕麦基质提取物中加入不同水平的分析物(分别为5.0、10.0、100.0、200.0和500.0 ng/mL)，制备基质匹配校准标准品。

结果和讨论

图1显示了燕麦提取物中添加至10 ng/mL (0.1 mg/kg)的三种分析物的常规MRM色谱图。三种分析物均表现出良好的峰形和信噪比，并在色谱柱上保持良好。GLY和AMPA由于其相似的化学结构，在几乎相同的保留时间被洗脱。

GLU是从基线其它被测物分开。没有观察到基质的干扰;这些可能会影响峰积分。

图1所示。燕麦提取物中GLY (A)、AMPA (B)和GLU (C)添加量为10 ng/ml的MRM色谱图。图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

众所周知，LC/MS/MS，特别是在ESI模式下工作时，容易受到基质效应的影响，影响定量的准确性。

在本研究中，我们将标准品在整洁溶液中的信号强度与不同浓度的基质匹配溶液中的标准品信号强度进行比较，计算基质效应(matrix effects, ME)。

表4。燕麦基质产生基质效应。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

化合物	通用电气	ampa.	GLU
基体效应(%)	67.3	87.3.	107.6

ME值小于100％表示矩阵抑制，而ME值大于100％意味着矩阵增强。如表4所示，GLY和AMPA均显示矩阵抑制，而GLU表现出基质增强。利用矩阵匹配的标准，可以补偿矩阵效应，这可以促进良好的定量准确性而不使用内部标准。

校准曲线通过如在实验部分中详述的运行基质匹配校准标准生产。

图2。燕麦提取物中GLY (A)、AMPA (B)和GLU (C)的校准曲线。图片来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

图2显示了GLY，AMPA和GLU的校准曲线。可尊重的线性相关系数（r²≥0.997）在5至500ng / ml（实际样品中0.05-5mg / kg）之间获得。

对于5毫微克/毫升校准，该信号对噪声比（S / N）为GLY，AMPA，和GLU是432，165，和325，分别。使用这些值，定量限;被确定为0.12，0.30和0.15纳克/毫升（定量限S / N≥10）。由于欧盟已经宣布的最大残留极限（MRL）对草甘膦在燕麦片为20毫克/千克，从这项研究得出的方法明显符合这个标准。

表5所示。线性动态范围，回归系数，LOQ和S / N在LOQ水平的分析物。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

化合物	范围 (ng / mL)	R2	S / N在 5毫微克/毫升	LOQ矩阵 (S/N≥10)Ng/mL
通用电气	5 - 500	0.999.	432.	0．12
ampa.	5 - 500	0.997	165	0.30
GLU	5 - 500	0.999.	325.	0.15

表6所示。从燕麦片样品在不同浓度水平分析物的回收。资料来源:PerkinElmer食品安全和质量公司

化合物	添加水平（50微克/千克）		添加水平(1 mg/kg)
	恢复/ %	恢复/ %	恢复/ %	RSD /％
通用电气	118	8.74	85.	6.91
ampa.	130	11.8	94.	8.72
GLU	122	12.9	96.	1.93

结论

这项研究公布了一种快速，灵敏，可靠12分钟LC / MS / MS法有利于燕麦片无需衍生GLY，AMPA和GLU的直接分析。

所述样品制备方法是一个简单的水/乙腈萃取，这显示出良好的回收率和对所有三种化合物基体效应的最小量。

三种分析物的校准曲线在三个数量级上表现出良好的线性关系，校准拟合系数为R²大于0.997。

燕麦中草甘膦和其他相对极性化合物的限量明显低于欧盟的MRL (20mg /kg)。

参考

1. http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/vol112/ mono112 - 09. - pdf．访问在8月2日ⁿ，2016年
2. 结论:草甘膦活性物质农药风险评估的同行评议。欧洲食品安全署杂志2015;13(11): 4302。
3. 通过LC-MS / MS与涉及甲醇同时提取的LC-MS / MS分析植物来源食品中许多高极性农药的快速方法。http://www.crl-pesticides.eu/userfiles/文件/ EurlSRM / meth_QuPPe-PO_EurlSRM.pdf．访问在8月2日ⁿ，2016年

此信息已经来源，审议通过珀金埃尔默食品安全和质量提供的材料改编。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问PerkinElmer食品安全和质量。