引言中藥在中國(guó)的應(yīng)用已有數(shù)千年歷史 ，在中國(guó)和其他國(guó)家顯示了非常好的治療效果 。與以往相比 ，越來(lái)越多的中藥材在農(nóng)場(chǎng)中進(jìn)行大規(guī)模的栽培 。農(nóng)場(chǎng)使用的殺蟲(chóng)劑應(yīng)得到監(jiān)測(cè) ，以確保其殘留量在安全范圍內(nèi) 。中藥的基質(zhì)非常復(fù)雜 ，并且常用的殺蟲(chóng)劑有好幾百種 ，但是其殘留量卻非常小 。由于這些因素的存在 ，在短時(shí)間內(nèi)完成殘留殺蟲(chóng)劑的篩選成為非常困難的一項(xiàng)任務(wù) 。這一問(wèn)題的解決涉及以下幾個(gè)步驟 ，包括樣品預(yù)處理 、儀器采集 、數(shù)據(jù)處理和報(bào)告生成 。使用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS）的基本要求如下 ：1. 有效而且簡(jiǎn)單的樣品制備方法2. 重復(fù)性好而且可重現(xiàn)的保留時(shí)間3. 包含保留時(shí)間和質(zhì)譜信息的數(shù)據(jù)庫(kù)QuEChERS 是由 Dr. Steven J. Lehotay 和他的同事們開(kāi)發(fā)的一種食品中殺蟲(chóng)劑分析方法 ，由 Quick（快速 ）、Easy（簡(jiǎn)便 ）、Cheap（經(jīng)濟(jì) ）、Effective（有效 ）、Rugged（穩(wěn)定 ）和 Safe（安全 ）的首字母縮寫(xiě)而命名[1-5]。這里之所以選擇 QuEChERS，是因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)方法相比 ，它具有很多優(yōu)點(diǎn) ，例如對(duì)于極性和揮發(fā)性不同的殺蟲(chóng)劑有高回收率 ，樣品通量大 ，有機(jī)溶劑用量小 ，不使用氯化物作溶劑[1-5]。QuEChERS 滿(mǎn)足上述第 1 條基本要求 。保留時(shí)間鎖定（ RTL） [6]指在不同的 Agilent6890/7890 GC 系統(tǒng)中使用相同牌號(hào)色譜柱 ，仍然獲得非常接近的色譜保留時(shí)間的能力 。Agilent 7890GC 的保留時(shí)間重復(fù)性尤其出色 ，偏差小于 0.01 分鐘 。RTL 能夠使不同儀器的保留時(shí)間精確地匹配 ，滿(mǎn)足上述第 2 條基本要求 。

2005 年 11 月 29 日 ，日本厚生?。∕HLW）頒布了一套有關(guān)殺蟲(chóng)劑 、飼料添加劑和獸藥管理的“肯定列表（Positive List）”制度 。該制度是世界上有關(guān)殺蟲(chóng)劑嚴(yán)厲的法規(guī) 。按照該法規(guī) ，安捷倫開(kāi)發(fā)了一種新型數(shù)據(jù)庫(kù) ，名為“日本肯定列表保留時(shí)間鎖定數(shù)據(jù)庫(kù)（the Japanese Positive List RTLDatabase）”，其中包括了日本肯定列表中所有適用于氣相色譜分析的殺蟲(chóng)劑 ，以及日本檢疫機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)的其它殺蟲(chóng)劑 。該數(shù)據(jù)庫(kù)中包含各種殺蟲(chóng)劑的保留時(shí)間和光譜信息 ，因此滿(mǎn)足上述第 3 條基本要求[7]。另外 ，篩選方法還應(yīng)滿(mǎn)足以低的假陽(yáng)性和假陰性率對(duì)殺蟲(chóng)劑進(jìn)行快速確認(rèn)的要求 。安捷倫解卷積報(bào)告軟件（DRS）[7]設(shè)計(jì)用于從基質(zhì)中對(duì)質(zhì)譜進(jìn)行自動(dòng)解卷積 ，從而生成定性和定量報(bào)告 。 DRS 整 合 來(lái) 自 三 個(gè) 方 面 的信息 ： MSDChemStation、 自 動(dòng) 質(zhì)譜解 卷 積 和 鑒 定系統(tǒng)（AMDIS），以及美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)檢索 。DRS 增強(qiáng)了從復(fù)雜基質(zhì)中獲得結(jié)果的信心 ，一般的數(shù)據(jù)處理時(shí)間只需 2～3 分鐘 ，很好地滿(mǎn)足了以上所提的更高要求 。本文闡述了如何應(yīng)用以上技術(shù)手段來(lái)開(kāi)發(fā)中藥基質(zhì)中殺蟲(chóng)劑篩選的一整套方法 。研究的目標(biāo)包括中藥的不同藥用部位 ，如金銀花的花 、黃芪的根和莖 、銀杏葉的葉 、人參的根和枸杞的果實(shí) 。通過(guò)約 20 分鐘的 QuEChERS 預(yù)處理 ，所得提取物注入 Agilent7890A/5975C。運(yùn)行日本肯定清單測(cè)試方法 ，并采用反吹技術(shù) ，運(yùn)行時(shí)間約 37 分鐘 。最后 ，利用日本肯定清單 RTL 數(shù)據(jù)庫(kù) ，經(jīng)過(guò) 2～3 分鐘的 DRS 處理 ，自動(dòng)生成一份定性定量報(bào)告 。

實(shí)驗(yàn)部分中藥材購(gòu)自當(dāng)?shù)厮幍?，包括金銀花 、黃芪 、銀杏葉 、人參和枸杞 。所有樣品均研成細(xì)粉 。樣品制備• 稱(chēng)取中藥材細(xì)粉 1 g，置 50 mL 聚四氟乙烯試管中 ，加入蒸餾水 6 mL，使樣品潤(rùn)濕 ，并于室溫中存放 2 小時(shí)• 加入 0.1%的冰醋酸乙腈溶液 4 mL，用手劇烈振搖1 分鐘 ，然后加入硫酸鎂 1.2 g、氯化鈉 4 g，繼續(xù)用手劇烈振搖 1 分鐘后 ，以 4000 rpm 轉(zhuǎn)速離心 3 分鐘• 取 PSA（部件號(hào) 5188-5364）500 mg、C18（部件號(hào) 189-1302）250 mg、硫酸鎂 250 mg，置5 mL 離心管中 ，接著移取上述提取液的上清液1.5 mL 至離心管中 ，以 3000 rpm 轉(zhuǎn)速離心 1 分鐘 。如果離心后溶液呈黑色 ，可加入石墨化碳黑以吸附其中的色素（如葉綠素 ）• 移取提取液 1.0 mL 至 GC 樣品瓶中如果在篩選后還需要進(jìn)行專(zhuān)屬的定量分析 ，可在最終溶液中加入分析保護(hù)劑和內(nèi)標(biāo)物質(zhì) 。GC/MS日本肯定清單方法由日本厚生省發(fā)布 ，用于所有日本生產(chǎn)和進(jìn)口的農(nóng)產(chǎn)品中殺蟲(chóng)劑的檢測(cè) 。本文中 ，對(duì)該方法進(jìn)行改進(jìn) ，加上反吹過(guò)程 ，用以處理復(fù)雜的中藥基質(zhì) 。方法參數(shù)詳見(jiàn)表 1。系統(tǒng)的軟件要求Agilent MSD ChemStation (部件號(hào) G1701EA, Ver.E.02.00)、安捷倫解卷積報(bào)告軟件(部件號(hào) G1716AA,Ver. A.04.00)、 NIST05b 質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù) (部 件 號(hào)G1033A)，包括 NIST MS Search (Ver. 2.0d) 和AMDIS (Ver. 2.65)，以及安捷倫日本肯定列表殺蟲(chóng)劑RTL 數(shù)據(jù)庫(kù) (部件號(hào) G1675AA)。

結(jié)果與討論用于多種中藥基質(zhì)的 QuEChERS 方法優(yōu)化在中藥制劑中 ，可以選擇中藥材不同的可食用部位入藥 。另外 ，中藥基質(zhì)的化學(xué)成分復(fù)雜 ，含有皂苷 、多糖 、黃酮 、酚酸以及脂肪酸等 。因此 ，測(cè)定如此復(fù)雜的中藥基質(zhì)中的殘留殺蟲(chóng)劑是一項(xiàng)艱巨的任務(wù) 。本次研究中 ，首先對(duì)金銀花進(jìn)行了考察 ，隨后 ，為了在化學(xué)成分方面更具代表性 ，將不同的中藥混合在一起 。選擇了 5 種中藥材進(jìn)行混合 ，分別是金銀花 、黃芪（根和莖 ）、銀杏葉 、人參（根 ）和枸杞子 。

QuEChERS 方法中 ，吸附劑的用量對(duì)于殺蟲(chóng)劑的回收率有很大的影響 。已經(jīng)證明 ，PSA 在處理中藥提取物的酸性成分方面更為有效 。通過(guò)對(duì) PSA 不同劑量的篩選發(fā)現(xiàn) ， 500 g 的用量已經(jīng)足夠 。經(jīng)QuEChERS 處理的混合中藥樣品典型色譜圖見(jiàn)圖 1。

微板流路控制技術(shù)產(chǎn)生的反吹作用在復(fù)雜的中藥基質(zhì)分析研究中的應(yīng)用反吹作用通過(guò)改變色譜柱中載氣流的方向 ，將高沸點(diǎn)物從色譜柱入口端沖出 。經(jīng)證明 ，這種反吹作用能夠有效地消除一次次運(yùn)行產(chǎn)生的化學(xué)噪聲 。通常 ，高沸點(diǎn)物留在色譜柱的前端 ，只有將柱溫升至足夠高 ，才能把它們趕出色譜柱 。長(zhǎng)時(shí)間高溫烘烤色譜柱易使色譜柱填料嚴(yán)重流失 ，導(dǎo)致色譜柱壽命縮短 。有些復(fù)雜基質(zhì) ，即使長(zhǎng)時(shí)間烘烤仍然無(wú)法除去高沸點(diǎn)物 ，則可能在下一次進(jìn)樣時(shí)發(fā)生保留時(shí)間漂移 。反吹是避免高溫烘烤和保留時(shí)間漂移的最高解決方案 。反吹能程度地減小對(duì)檢測(cè)器的污染 ，這對(duì)于質(zhì)譜檢測(cè)器尤為重要 ，因?yàn)樗梢詼p少離子源的清洗次數(shù) 。反吹的另一個(gè)積極貢獻(xiàn)在于它能縮短運(yùn)行周期 ，從而提高實(shí)驗(yàn)室的效率 。有關(guān)反吹作用的詳情 ，包括方法開(kāi)發(fā)步驟 ，可參見(jiàn)安捷倫相應(yīng)的應(yīng)用報(bào)告[8]。本實(shí)驗(yàn)中 ，使用帶尾吹氣的三通分流器來(lái)實(shí)現(xiàn)反吹作用 。該裝置有特別的尾吹氣補(bǔ)充管路和四個(gè)接口 ，一個(gè)接色譜柱 ，另三個(gè)可與三個(gè)不同檢測(cè)器的限流管相連 。由于本次研究中僅用到一個(gè)質(zhì)譜檢測(cè)器 ，尾吹氣前兩個(gè)接口被封上 ，第三個(gè)接口連接色譜柱 ，最后一個(gè)接口連接限流管 。這樣設(shè)置的主要目的是避免由于死體積的增大而引起色譜峰展寬 。限流管的長(zhǎng)度和內(nèi)徑分別為 0.706 m 和 0.18 mm。該裝置和 GC/MSD 系統(tǒng)設(shè)置示意圖見(jiàn)圖 2。中藥基質(zhì)中目標(biāo)殺蟲(chóng)劑的 DRS 鑒定殺蟲(chóng)劑分析的另一個(gè)挑戰(zhàn) ，是在復(fù)雜的基質(zhì)中對(duì)痕量的目標(biāo)化合物進(jìn)行鑒定時(shí) ，通常受到很高的化學(xué)噪音的干擾 ，得到的譜圖庫(kù)匹配因子很低 。為改善匹配因子 ，以前常用的方法是背景扣除 ，然而 ，這種方法同時(shí)受到基質(zhì)情況和檢測(cè)人員水平的影響 ，有時(shí)會(huì)給出不一致的結(jié)果 。

安 捷 倫 于 2004 年 投 入 應(yīng)用的解 卷 積 報(bào) 告 軟 件（DRS）是一個(gè)軟件包 ，將三個(gè)不同數(shù)據(jù)處理軟件信息整合成易于閱讀的報(bào)告 。DRS 的最主要優(yōu)點(diǎn)是大大縮短了從復(fù)雜的基質(zhì)分析中解讀結(jié)果所需的時(shí)間 。然而 ，一個(gè)合適的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于成功運(yùn)用 DRS 非常重要 。日本肯定清單 RTL 數(shù)據(jù)庫(kù)是用于殺蟲(chóng)劑分析的新型 DRS 數(shù)據(jù)庫(kù) ，包含 430 種適用氣相色譜分析的殺蟲(chóng)劑的保留時(shí)間和質(zhì)譜信息 。數(shù)據(jù)庫(kù)的詳細(xì)信息參見(jiàn)安捷倫的應(yīng)用報(bào)告[7]。中藥基質(zhì)中殘留殺蟲(chóng)劑分析的數(shù)據(jù)處理和報(bào)告生成 ，優(yōu)先推薦使用 DRS 與日本肯定列表 RTL 數(shù)據(jù)庫(kù) 。圖 3 是加標(biāo)混合中藥樣品的典型 DRS 報(bào)告的一部分 。圖 4 顯示了分析中藥基質(zhì)殘留殺蟲(chóng)劑時(shí)使用 DRS 的優(yōu)勢(shì) 。在混合中藥樣品中加入 10 ppb 濃度水平的甲基嘧啶磷 。該化合物被 MSD ChemStation 漏過(guò)了 ，卻由 DRS 成功檢出 。上方窗口是總離子色譜圖（TIC），中間窗口是第 2199 次掃描（13.981 分鐘 ）時(shí)有干擾的原始光譜 ，下方窗口是解卷積光譜（白色曲線 ）和日本肯定列表清單 RTL 數(shù)據(jù)庫(kù)中甲基嘧啶磷光譜（黑色曲線 ）的對(duì)比 。經(jīng)過(guò)解卷積 ，第 2199 次掃描的光譜圖變“干凈”了 ，從而能從混合中藥樣品中輕松鑒定出甲基嘧啶磷 。

結(jié)論痕量水平殺蟲(chóng)劑分析最主要的干擾就是復(fù)雜中藥基質(zhì)中的化學(xué)噪聲 。本文采用了幾種新技術(shù)以消除這些干擾 。成熟的樣品制備方法是盡可能地去除化學(xué)噪聲的主要途徑 。應(yīng)用 QuEChERS 方法使樣品制備步驟得到了簡(jiǎn)化 ，提高了實(shí)驗(yàn)室的效率 ，整個(gè)處理過(guò)程僅需 20 分鐘左右即可完成 。然而 ，即使應(yīng)用了有如 QuEChERS 這樣的預(yù)處理方法 ，仍然不能除去化學(xué)噪聲 。反吹是另一種可以消除一次次運(yùn)行中化學(xué)噪聲的方法 。盡管反吹不是一個(gè)新的概念 ，但是應(yīng)用微板流路技術(shù)能夠比以往更有效地實(shí)現(xiàn)反吹作用 。本研究中 ，一種帶尾吹氣的三通分流器用于實(shí)施反吹作用 ，帶反吹的數(shù)據(jù)采集時(shí)間約為 37 分鐘 。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中與化學(xué)噪聲有關(guān)的最后一步利用了一種解卷積的算法 。安捷倫的解卷積報(bào)告軟件能夠?qū)?shù)據(jù)處理時(shí)間縮短至 2～3 分鐘 ，同時(shí)應(yīng)用了日本肯定清單 RTL 數(shù)據(jù)庫(kù) ，對(duì)于中藥基質(zhì)中殺蟲(chóng)劑的分析十分有效 。從樣品預(yù)處理到生成篩選報(bào)告 ，整個(gè)中藥基質(zhì)中 430 種殘留殺蟲(chóng)劑的篩選僅需 1 小時(shí)即可完成 。