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為農(nóng)產(chǎn)品安全保駕護(hù)航,多方合作把質(zhì)譜“搬”上車

  幾個(gè)月前儀器信息網(wǎng)有報(bào)道過,山東省農(nóng)科院、安捷倫科技有限公司等多方合作研發(fā)“農(nóng)藥殘留快速篩查串聯(lián)質(zhì)譜移動(dòng)平臺(tái)”。近日,儀器信息網(wǎng)走訪來到山東省農(nóng)科院,對(duì)該質(zhì)譜移動(dòng)平臺(tái)的功能特點(diǎn)及研發(fā)過程作了深入了解。

  山東省農(nóng)科院質(zhì)標(biāo)所學(xué)術(shù)委員會(huì)主任陳子雷主任(右)、安捷倫實(shí)驗(yàn)室解決方案大中華區(qū)市場項(xiàng)目經(jīng)理祝立群博士(中)、山東國投鴻基檢測技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理宋有星先生(左)出席了本次采訪,對(duì)該質(zhì)譜移動(dòng)平臺(tái)的特點(diǎn)及各方在研發(fā)過程中所扮演的角色等進(jìn)行了深入的分享交流。

  “農(nóng)藥殘留快速篩查質(zhì)譜移動(dòng)平臺(tái)”是由山東省農(nóng)科院牽頭,安捷倫科技有限公司、臺(tái)灣社團(tuán)法人產(chǎn)業(yè)關(guān)懷協(xié)會(huì)、山東國投鴻基檢測技術(shù)股份有限公司四方協(xié)力合作開發(fā)完成。

  該平臺(tái)基于熱解吸-電噴霧離子源的串聯(lián)質(zhì)譜快篩檢測技術(shù),再搭配專門定制的移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室車輛而成。

山東省農(nóng)科院質(zhì)標(biāo)所實(shí)驗(yàn)室中的熱解吸-電噴霧-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀

  基于熱解吸-電噴霧離子源的串聯(lián)四極桿質(zhì)譜快篩檢測技術(shù)由安捷倫Ultivo三重四極桿質(zhì)譜儀和熱解吸-電噴霧離子源組成。陳子雷解釋說:“這套設(shè)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(diǎn)擴(kuò)展了它移動(dòng)的功能,適合放在車上。田間地頭對(duì)于農(nóng)殘檢測的現(xiàn)場檢測需求較大,因此對(duì)于移動(dòng)檢測平臺(tái)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(jī)化合物,原位電離,效果較好。對(duì)于其他應(yīng)用我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中也在做,但是快速篩查是該平臺(tái)技術(shù)的最大特點(diǎn)。”

安捷倫Ultivo三重四極桿質(zhì)譜儀+熱解吸-電噴霧離子源=新型快篩檢測設(shè)備

  基于熱解吸-電噴霧離子源的串聯(lián)質(zhì)譜快篩檢測設(shè)備具有以下技術(shù)特點(diǎn):

  (1) 分析速度快

  準(zhǔn)備時(shí)間只需1-2個(gè)小時(shí),即可由關(guān)機(jī)狀態(tài)達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需狀態(tài);單個(gè)樣品單次測試時(shí)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(shí)約2-3分鐘。按照該速度,一天可進(jìn)行200-300個(gè)樣品的測試,綜合檢測速度比傳統(tǒng)方法提高10倍以上。

  (2) 檢測農(nóng)藥品種多

  目前已建立298種農(nóng)藥快速篩查數(shù)據(jù)庫,可根據(jù)需求增加農(nóng)藥品種。

  那么,做這樣一個(gè)儀器平臺(tái)到底為解決農(nóng)產(chǎn)品安全檢測工作中的什么痛點(diǎn)呢?

  山東作為我國農(nóng)業(yè)大省,其農(nóng)產(chǎn)品安全檢測工作任務(wù)繁重。而對(duì)于農(nóng)企農(nóng)戶來說,農(nóng)產(chǎn)品越新鮮就意味著經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高,他們希望自己的農(nóng)產(chǎn)品能盡快通過安全檢測、放行。因此,市場非常需要能夠在現(xiàn)場快速、準(zhǔn)確檢測農(nóng)藥殘留的方案,這是農(nóng)企農(nóng)戶和相關(guān)執(zhí)法檢測單位共同的期望。

  陳子雷是“農(nóng)藥殘留快速篩查質(zhì)譜移動(dòng)平臺(tái)”項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人,他介紹說:“現(xiàn)場快速準(zhǔn)確檢測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)一直是缺失的。在2014年,我們所與臺(tái)灣方進(jìn)行合作交流,對(duì)我們需要的離子源技術(shù)做進(jìn)一步考察;2016年,我們?nèi)≠|(zhì)檢系統(tǒng)的兩批技術(shù)人員再次去了臺(tái)灣,進(jìn)行技術(shù)交流。臺(tái)方提供了離子源的硬件,當(dāng)時(shí)用的安捷倫6400質(zhì)譜儀。如何技術(shù)落地,是需要一系列的方法、應(yīng)用支撐的,這是我們做的事情。”

  目前傳統(tǒng)的農(nóng)藥殘留檢測采用LC-MS/MS法和酶抑制法。LC-MS/MS法需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理,工序繁雜,檢測效率非常低,而且檢測必須在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,工作人員不得不把樣品從田間地頭帶回實(shí)驗(yàn)室,浪費(fèi)大量時(shí)間。而酶抑制法雖然可以去到現(xiàn)場快速檢測,但是定性、定量的能力相對(duì)較弱,出現(xiàn)假陰性、假陽性的情況很多,準(zhǔn)確率比較低,能檢測的農(nóng)藥種類也很有限。

  祝立群介紹說:“這個(gè)平臺(tái)與以往方法最大的差別在于快速簡單,省去了樣品前處理環(huán)節(jié),操作非常簡便;使用質(zhì)譜提供的數(shù)據(jù)比現(xiàn)有的試紙、酶標(biāo)法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。”

 

  只需用探針刮取樣品后,將探針放入熱解吸裝置中,質(zhì)譜分析,即可獲得數(shù)據(jù)。

 

  分析完成后用高溫火焰清除探針上的殘余物,即可進(jìn)行下一次取樣分析。

  以下是三種方法技術(shù)比較:

 

  質(zhì)譜儀是一個(gè)高端精密的儀器,要想把它變成移動(dòng)平臺(tái),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(gè)項(xiàng)目中,山東國投鴻基檢測技術(shù)股份有限公司承擔(dān)該移動(dòng)平臺(tái)的商品化生產(chǎn)、市場推廣和銷售工作。宋有星介紹說:“在車載環(huán)境中涉及到很多技術(shù)瓶頸,比如減震,供電、供氣,顛簸路段運(yùn)輸?shù)雀鞣N各樣的問題。在這個(gè)過程中,我們與安捷倫的工程師進(jìn)行了充分的技術(shù)交流,安捷倫提供了很好的技術(shù)保障。同時(shí),我們也和陳主任這邊咨詢了用戶的需求以及測試場景等情況。我們做了很多的預(yù)案,充分考慮了很多問題,之后做了大量測試甚至破壞性試驗(yàn),這個(gè)過程是聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室多方共同完成的,使得出現(xiàn)的問題得到了很好地解決。”

 

  整個(gè)快檢車設(shè)施完善,氮?dú)獍l(fā)生器、UPS電源、試驗(yàn)臺(tái)、儲(chǔ)物柜、水槽、冰箱等相關(guān)配套一應(yīng)俱全,實(shí)現(xiàn)了把精密實(shí)驗(yàn)室搬到了車上,達(dá)到現(xiàn)場快速、準(zhǔn)確檢測的目的。“目前這個(gè)儀器設(shè)備在車體環(huán)境內(nèi)可以進(jìn)行正常工作,這也是安捷倫儀器非常大的特點(diǎn),皮實(shí)耐用,穩(wěn)定性好。畢竟是一臺(tái)精密儀器,在車載設(shè)計(jì)時(shí),我們對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)都做了一定的考慮。”宋有星補(bǔ)充說。

  在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,該移動(dòng)檢測平臺(tái)可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地監(jiān)管,農(nóng)產(chǎn)品市場監(jiān)管,農(nóng)資打假等方面。此外,環(huán)保、消防、公安等其它領(lǐng)域也有非常大的應(yīng)用前景。據(jù)悉,目前山東國投鴻基檢測技術(shù)股份有限公司就該移動(dòng)檢測平臺(tái)正在與相關(guān)領(lǐng)域的單位或者部門開展應(yīng)用合作。

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