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原文传递基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库及检测方法

专利名称：	基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库及检测方法
摘要：	本发明公开了一种基于LC‑Q‑Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库及检测方法。电子身份数据库包含多种农药化合物电子身份证信息的集合、智能匹配值和碰撞能量，并按照电子身份证中的按保留时间进行排序，其中电子身份证包括农药化合物信息、保留时间、加合离子信息、碎片离子信息、碰撞能量和最优全扫描质谱图；检测方法包括样品前处理步骤、LC‑Q‑Orbitrap操作条件设置和样品中农药残留筛查过程；其中LC‑Q‑Orbitrap操作条件包括设置合适的色谱条件和质谱条件，农药筛查过程中首先利用保留时间查找农药化合物电子身份数据库，若匹配则提取对应电子身份证信息，则比较智能匹配值，若相同并记录和显示结果，筛查完成。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国检验检疫科学研究院
发明人：	庞国芳;陈辉;常巧英;韩奎国;张紫娟;范春林;吴兴强;白若镔
专利状态：	有效
申请日期：	2018-11-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201811376380.3
公开号：	CN109917028A
代理机构：	北京德崇智捷知识产权代理有限公司
代理人：	冯燕平
分类号：	G01N30/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N30
申请人地址：	100176 北京市大兴区亦庄经济技术开发区荣华南路11号
主权项：	1.一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物的电子身份数据库，其特征在于，包括多个农药化合物电子身份证，所述电子身份证包括农药化合物信息、保留时间、加合离子信息、碎片离子信息、碰撞能量和最优全扫描质谱图；所述农药化合物信息包括化合物名称、化合物分子式；通过LC-Q-Orbitrap仪器在Full MS/ddMS2模式下测量所述农药化合物指定色谱质谱条件下的保留时间，确定所述农药化合物ESI源下的离子化形式(+H、+NH4、+Na)及化合物分子式，得到农药化合物加合离子的精确质量数；在多次不同碰撞能量下，采集碎片离子的全扫描质谱图，选择离子信息丰富的最优全扫描质谱图，所述最优全扫描质谱图是指加合离子丰度比是10％-20％，在所述最优全扫描质谱图中选择离子丰度比最大的3-5个碎片离子，记录该碰撞能量值；所述碎片离子信息是在所述最优全扫描质谱图下的碎片离子理论精确质量数和丰度比；所述丰度比是指质谱图中该离子与信号最强碎片离子的信号强度比。所述数据库按照电子身份证中的按保留时间进行排序。 2.根据权利要求1所述的一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库，其特征在于，所述电子身份数据库还包括智能匹配模型，匹配模型在所述电子身份证中增加智能匹配值Pm，其计算模型为： Wb+Wq＝1；其中Mb为加合离子的理论精确质量数，Mi为第i个碎片离子的精确质量数，Wi为第i个碎片离子的权重，Ii为第i个碎片离子的离子丰度比，碎片离子的排列顺序为离子丰度比的从大到小；Wb为加合离子的权重，Wq为碎片离子的综合权重，n为碎片离子的个数。 3.根据权利要求1所述的一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库，其特征在于，所述Wb，Wq可根据智能匹配模型的变化进行调整，一般取值为Wb＝Wq＝0.5。 4.根据权利要求1所述的一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库，其特征在于，所述碎片离子的理论精确质量数的确定方法为： 1)根据化合物分子式，明确碎片离子元素组成； 2)根据质谱图中碎片离子的质量数M，通过计算获得可能的碎片离子元素组成列表；其中：Xi为第i个碎片离子元素质量数，n为碎片离子的元素数，yi为第i个碎片离子对应元素的个数。 3)通过分子结构的裂解机理从碎片离子元素组成列表中选择合理的碎片离子元素组成，并计算其理论精确质量M′。 M′＝X1y′1+X2y′2+…+Xny′n 其中：X1、X2……Xn为所述碎片离子元素质量数，y′1、y′2、……y′n为优选碎片离子元素组成的对应元素的个数。 5.根据权利要求1所述的一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物电子身份数据库，其特征在于，所述色谱质谱条件为：色谱条件：通过液相色谱系统进行分离，配有反相色谱柱(Accucore aQ 150×2.1mm，2.6μm)；流动相A为5mM的乙酸铵-0.1％甲酸-水；流动相B为0.1％甲酸-甲醇；梯度洗脱程序，0min：1％B，3min：30％B，6min：40％B，9min：40％B，15min：60％B，19min：90％B，23min：90％B，23.01min：1％B，后运行4min；流速为0.4mL/min；柱温：40℃；进样量：5μL；质谱条件：扫描模式：Full MS-ddMS2；Full MS scan range：70-1050m/z；Resolution：70,000,Full MS；17,500,MS/MS；AGC：Full MS,1e6；MS/MS,1e5；Max IT：Full MS,200ms；MS/MS,60ms；Loop count：1；MSX count：1；Isolation width：2.0m/z；NCE(Stepped NCE)：40(50％)；Under fill ratio：1％；Apex trigger：2-6s；Dynamic Exclusion：5s；通过TraceFinder软件对质谱检测结果采集与处理。 6.一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物检测方法，包括： 1)将待检测样品酸化乙腈匀浆提取，经脱水和离心、浓缩后，再经固相萃取柱(SPE)净化，乙腈+甲苯溶液洗脱残留农药，经浓缩、过滤后制成样品溶液； 2)通过LC-Q-Orbitrap仪器在Full MS/ddMS2模式下获得样品溶液指定色谱质谱条件下的色谱图和质谱图，从而获得色谱图中的保留时间和加合离子的精确质量数信息，以及对应最佳碰撞能量下得到的碎片离子和质谱图，并记录该保留时间对应的未知物的电子身份证； 3)依次将未知物电子身份证与权利要求2中的电子身份数据库中每个农药化合物的电子身份证比较,如果ΔT≤0.3并且ΔP≤10％，则记录该农药化合物，否则进入下一个未知物电子身份证的比较； 4)检测完成，显示样品溶液中所含农药化合物的信息；其中ΔT为未知物保留时间与数据库中任一农药化合物保留时间的差值的绝对值，其中Pc为未知物智能匹配值,Pi数据库中任一农药化合物智能匹配值。 7.如权利要求6所述的一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物检测方法，其特征在于，步骤4)中如果ΔT≤0.3并且10％<ΔP≤30％，则通过质谱图中质谱峰的高度和重合度确定度判断是否包括该农药化合物。 8.如权利要求6所述的一种基于LC-Q-Orbitrap的食用农产品中农药化合物检测方法，其特征在于，所述样品还包括如下前处理：称取10.0g样品(精确到0.01g)于100mL离心管中，加入30～40mL酸化乙腈提取液，10000～11000rpm均质1～2min；加入无水硫酸镁和氯化钠(质量比，4:1)，振荡8～10min；4200rpm离心5～7min后，取15～20mL上清液于150mL鸡心瓶中，40℃水浴加热旋转蒸发至1～2mL，待净化；使用CarbonNH2柱，在CarbonNH2柱内加入约1～2cm高的无水硫酸钠，用5～6mL乙腈-甲苯溶液预洗SPE净化柱，同时轻敲净化柱排出柱内气泡，净化柱下方流出液弃置。待液面略高于硫酸钠顶部时，将浓缩液转移入净化柱，下接50mL鸡心瓶。用2～3mL乙腈-甲苯溶液冲洗沾有样品的鸡心瓶，将洗涤液转移至净化柱内，重复2～3次；柱上接25mL储液器，以25～30mL乙腈-甲苯溶液洗脱。收集完毕后旋转蒸发至约0.5mL，氮吹至近干，加入1mL乙腈-水溶液，超声溶解后经0.22μm尼龙膜过滤。
所属类别：	发明专利