為農產品安全保駕護航,多方合作把質譜「搬」上車

2020-11-23 儀器信息網

　　幾個月前儀器信息網有報導過，山東省農科院、安捷倫科技有限公司等多方合作研發「農藥殘留快速篩查串聯質譜移動平臺」。近日，儀器信息網走訪來到山東省農科院，對該質譜移動平臺的功能特點及研發過程作了深入了解。

「農藥殘留快速篩查質譜移動平臺」

　　山東省農科院質標所學術委員會主任陳子雷主任(右)、安捷倫實驗室解決方案大中華區市場項目經理祝立群博士(中)、山東國投鴻基檢測技術股份有限公司總經理宋有星先生(左)出席了本次採訪，對該質譜移動平臺的特點及各方在研發過程中所扮演的角色等進行了深入的分享交流。

　　「農藥殘留快速篩查質譜移動平臺」是由山東省農科院牽頭，安捷倫科技有限公司、臺灣社團法人產業關懷協會、山東國投鴻基檢測技術股份有限公司四方協力合作開發完成。

　　該平臺基於熱解吸-電噴霧離子源的串聯質譜快篩檢測技術，再搭配專門定製的移動實驗室車輛而成。

山東省農科院質標所實驗室中的熱解吸-電噴霧-串聯四極杆質譜儀

　　基於熱解吸-電噴霧離子源的串聯四極杆質譜快篩檢測技術由安捷倫Ultivo三重四極杆質譜儀和熱解吸-電噴霧離子源組成。陳子雷解釋說：「這套設備(Ultivo+ 熱解吸-電噴霧離子源)，Ultivo靈敏度足夠高，體積足夠小，耗能少，性能出色，這些特點擴展了它移動的功能，適合放在車上。田間地頭對於農殘檢測的現場檢測需求較大，因此對於移動檢測平臺的需求也更大一些;熱解吸-電噴霧離子源作為敞開式離子源的一種，這種離子源特別適合分子量小、在200-300℃可以電離的有機化合物，原位電離，效果較好。對於其他應用我們在實驗室中也在做，但是快速篩查是該平臺技術的最大特點。」

安捷倫Ultivo三重四極杆質譜儀+熱解吸-電噴霧離子源=新型快篩檢測設備

　　基於熱解吸-電噴霧離子源的串聯質譜快篩檢測設備具有以下技術特點：

　　(1) 分析速度快

　　準備時間只需1-2個小時，即可由關機狀態達到實驗所需狀態;單個樣品單次測試時間僅為20秒;陰性樣品測3次僅需1分鐘，陽性樣品測5-10次耗時約2-3分鐘。按照該速度，一天可進行200-300個樣品的測試，綜合檢測速度比傳統方法提高10倍以上。

　　(2) 檢測農藥品種多

　　目前已建立298種農藥快速篩查資料庫，可根據需求增加農藥品種。

　　那麼，做這樣一個儀器平臺到底為解決農產品安全檢測工作中的什麼痛點呢?

　　山東作為我國農業大省，其農產品安全檢測工作任務繁重。而對於農企農戶來說，農產品越新鮮就意味著經濟價值越高，他們希望自己的農產品能儘快通過安全檢測、放行。因此，市場非常需要能夠在現場快速、準確檢測農藥殘留的方案，這是農企農戶和相關執法檢測單位共同的期望。

　　陳子雷是「農藥殘留快速篩查質譜移動平臺」項目的技術負責人，他介紹說：「現場快速準確檢測技術的標準一直是缺失的。在2014年，我們所與臺灣方進行合作交流，對我們需要的離子源技術做進一步考察;2016年，我們全省質檢系統的兩批技術人員再次去了臺灣，進行技術交流。臺方提供了離子源的硬體，當時用的安捷倫6400質譜儀。如何技術落地，是需要一系列的方法、應用支撐的，這是我們做的事情。」

　　目前傳統的農藥殘留檢測採用LC-MS/MS法和酶抑制法。LC-MS/MS法需要對樣品進行前處理，工序繁雜，檢測效率非常低，而且檢測必須在實驗室中進行，工作人員不得不把樣品從田間地頭帶回實驗室，浪費大量時間。而酶抑制法雖然可以去到現場快速檢測，但是定性、定量的能力相對較弱，出現假陰性、假陽性的情況很多，準確率比較低，能檢測的農藥種類也很有限。

　　祝立群介紹說：「這個平臺與以往方法最大的差別在於快速簡單，省去了樣品前處理環節，操作非常簡便;使用質譜提供的數據比現有的試紙、酶標法的實驗結果更加準確。」

　　只需用探針刮取樣品後，將探針放入熱解吸裝置中，質譜分析，即可獲得數據。

　　分析完成後用高溫火焰清除探針上的殘餘物，即可進行下一次取樣分析。

　　以下是三種方法技術比較：

　　質譜儀是一個高端精密的儀器，要想把它變成移動平臺，可不是簡簡單單搬到車上就行，過程中有大量的問題要解決。在整個項目中，山東國投鴻基檢測技術股份有限公司承擔該移動平臺的商品化生產、市場推廣和銷售工作。宋有星介紹說：「在車載環境中涉及到很多技術瓶頸，比如減震，供電、供氣，顛簸路段運輸等各種各樣的問題。在這個過程中，我們與安捷倫的工程師進行了充分的技術交流，安捷倫提供了很好的技術保障。同時，我們也和陳主任這邊諮詢了用戶的需求以及測試場景等情況。我們做了很多的預案，充分考慮了很多問題，之後做了大量測試甚至破壞性試驗，這個過程是聯合實驗室多方共同完成的，使得出現的問題得到了很好地解決。」

快檢車內部

　　整個快檢車設施完善，氮氣發生器、UPS電源、試驗臺、儲物櫃、水槽、冰箱等相關配套一應俱全，實現了把精密實驗室搬到了車上，達到現場快速、準確檢測的目的。「目前這個儀器設備在車體環境內可以進行正常工作，這也是安捷倫儀器非常大的特點，皮實耐用，穩定性好。畢竟是一臺精密儀器，在車載設計時，我們對空調系統、送風系統、供電系統、供氣系統都做了一定的考慮。」宋有星補充說。

　　在農業領域，該移動檢測平臺可廣泛應用於農業生產基地監管，農產品市場監管，農資打假等方面。此外，環保、消防、公安等其它領域也有非常大的應用前景。據悉，目前山東國投鴻基檢測技術股份有限公司就該移動檢測平臺正在與相關領域的單位或者部門開展應用合作。

採訪：李博

編輯：李博、劉立東

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