农药在农业生产中占据着关键地位；然而，它们对环境和人类健康的潜在危害不容忽视[1]。一旦农药进入生物体，会经历复杂的代谢转化，产生各种代谢物。这些代谢物通常比母体化合物具有更高的毒性和生物活性。更令人担忧的是，它们往往具有更高的环境稳定性，并容易在生物体内积累，最终导致毒性后果[2]。鉴于农药及其代谢物在环境和食品中的普遍存在，这些化合物对人类健康构成潜在风险，因此建立有效的生物监测系统至关重要[3]。因此，准确快速地监测人体生物样本中的农药暴露水平对于风险评估和安全标准的制定至关重要。
目前的分析方法主要集中在检测特定类别的农药[[4], [5], [6], [7], [8], [9]]。我们之前的研究已经开发了针对多种农药及其代谢物的分析技术，发现了母乳样本中的高暴露水平[[10], [11], [12]]。然而，这些方法往往较为零散，未能充分解决与生物样本相关的挑战。血液、尿液和母乳等样本的采集和处理不仅成本高昂，而且数量也非常有限。此外，早期检测方法经常忽略代谢物分析，有些方法缺乏用于定量校正的同位素内标，可能影响结果的准确性和可靠性。考虑到农药及其代谢物多样的结构和广泛的极性范围，开发一种高度适应性和高效的样品制备方法成为应对这些挑战的关键。
该领域存在几个重要的研究空白。首先，现有的农药和代谢物检测方法缺乏统一和全面的方法。当前技术的零散性使得难以使用最少的样本量同时分析多种类型的农药及其代谢物。其次，尽管在样品制备方面取得了一些进展，但传统方法仍有局限性。例如，虽然冷诱导相分离（CIPS）最初是一种用于分离大分子（如蛋白质）[[[13], [14]]的有效样品制备技术，但我们的团队已将其扩展到用于分离小分子污染物（包括农药及其代谢物）[[[15], [16], [17], [18], [19]]，但它仍存在冷冻诱导时间较长和操作繁琐的问题，限制了其在生物监测中的应用。第三，在检测过程中，虽然三重四极杆质谱法的多重反应监测（MRM）或选择性反应监测（SRM）模式具有高灵敏度和选择性，高分辨率质谱法（HRMS）的全扫描模式由于准确的质量提供而显示出优异的选择性和定量能力[[[20], [21], [22]]，但基质效应和离子空间效应会妨碍超痕量分析中的全扫描模式检测[[[23], [24], [25]]。尽管在HRMS中探索了靶向单离子监测（tSIM）和平行反应监测（PRM）以提高超痕量检测的准确性[[[26], [27], [28], [29]]，但它们在多残留物检测中的应用相对有限[30]]。
为了填补这些研究空白，我们提出了离心辅助的CIPS技术。该技术充分利用了低温离心机的独特性能，通过整合离心和CIPS步骤，有效缩短了处理时间，提高了样品处理效率和通量。这一创新不仅大大简化了操作流程，还进一步增强了该方法的实际性和适用性[31]。
在检测方面，为了解决超痕量多残留物检测的局限性，我们计划将先进的HRMS采集技术整合到我们的综合方法中。在这项研究中，我们计划结合使用离心辅助的CIPS技术和HRMS-tSIM模式，实现对尿液、血清和母乳等生物样本中24种新烟碱类杀虫剂（NEOs）、9种苯并吡唑类杀虫剂、4种二酰胺类杀虫剂以及氯噻隆杀虫剂及其代谢物的精确靶向检测和分析。这种综合方法旨在克服现有方法的缺点，为生物样本中的农药和代谢物检测提供更全面、高效和准确的解决方案。
