氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)法測(cè)定茶葉中20種農(nóng)藥殘留

吳易峰

(廈門出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心， 福建 廈門 361100)

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)法測(cè)定茶葉中20種農(nóng)藥殘留

吳易峰

(廈門出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心， 福建 廈門 361100)

摘要:本文建立了氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)同時(shí)測(cè)定茶葉中多種藥物殘留的方法。樣品加入正己烷作為提取液，經(jīng)石墨化炭固相萃取小柱凈化，待測(cè)物在氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)上測(cè)定，以保留時(shí)間和特征離子對(duì)定性，外標(biāo)法定量。分析物質(zhì)在50-500μg/L線性關(guān)系良好，定量離子對(duì)的相關(guān)系數(shù)大于0.99。分析物在添加水平為0.01-0.10 mg/kg時(shí)，回收率范圍在70.0%-110.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.0%-11.0%，符合殘留分析要求。分析物質(zhì)的定量下限(S/N>10)為0.01 mg/kg。該方法快速、靈敏、準(zhǔn)確，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥殘留監(jiān)測(cè)限量標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠很好的應(yīng)用于茶葉中痕量農(nóng)藥的殘留測(cè)定。

關(guān)鍵詞:茶葉； 農(nóng)藥殘留； 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)

我國(guó)是茶葉的故鄉(xiāng)，具有幾千年的茶葉歷史。茶葉作為全世界三大無酒精飲料，含有茶多酚、咖啡堿、多糖等有效成分，具有抗癌、抑制心血管、延緩衰老、抑制和抵抗病毒等功效，因此，飲茶有益于身體健康(陳紅平等，2011)。為了防治茶樹的各種病蟲害，化學(xué)農(nóng)藥在茶園中廣泛使用，農(nóng)藥的使用一方面提高了茶葉的產(chǎn)量，另一方面農(nóng)藥殘留對(duì)于人體有著極大的危害，并且污染環(huán)境，危害生態(tài)。日本(食品中農(nóng)業(yè)化學(xué)品殘留限量編委會(huì)，2006)和歐盟(Office Journal of the European Union，2011)作為我國(guó)主要的茶葉進(jìn)口國(guó)，對(duì)于茶葉中農(nóng)藥殘留做了嚴(yán)格要求，并制定了最大殘留限量(MRL)。2014年國(guó)家頒布的GB 2763-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)-食品中農(nóng)藥最大殘留限量》也對(duì)茶葉中農(nóng)藥給出了最大限量(GB 2763-2014)。

氣相色譜法(龔雪蓮，2007；葉江雷等，2005)作為農(nóng)藥殘留檢測(cè)的主要手段，需要配備不同的檢測(cè)器，如電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)、氮磷檢測(cè)器(NPD)等。對(duì)茶葉中殘留的擬除蟲菊酯(侯英等，2007)、有機(jī)氯(趙瓊輝等，2006)、有機(jī)磷(張均媚等，2005)等其他化學(xué)農(nóng)藥檢測(cè)有著靈敏度高、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)。但是由于茶葉基質(zhì)干擾以及農(nóng)藥理化性質(zhì)差異,使得氣相方法很難滿足一次性前處理、一次進(jìn)樣分析不同種類農(nóng)藥殘留量，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留分析困難，成本偏高等不利因素。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS)(GB/T 23204-2008；蔣俊樹等，2009)可以同時(shí)檢測(cè)茶葉中多種農(nóng)藥，鑒于我國(guó)還未建立氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)的相關(guān)方法，基于國(guó)標(biāo)單極氣質(zhì)的方法本文采用靈敏度更高的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)，建立對(duì)茶葉多種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1儀器與試劑

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(Agilent-7000A，美國(guó)Agilent)；離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；固相萃取裝置(美國(guó)Supelco)；氮吹儀(美國(guó)Caliper)；渦旋混勻器(IKA 3 Basic，德國(guó)IKA)；Milli Q超純水系統(tǒng)(美國(guó)Millipore)。ENVI-Carb石墨炭柱(0.25 g,6 mL,美國(guó)Supelco公司)。

正己烷 (色譜純，德國(guó)Merck)；丙酮和無水硫酸鈉均為分析純，實(shí)驗(yàn)室用水為超純水。所檢測(cè)的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品均來自Dr.Ehrenstorfer,純度97.0%-99.5%。

稱取適量標(biāo)準(zhǔn)品，分別用正己烷配制成100 mg/L的儲(chǔ)備液并儲(chǔ)存在-4 ℃ 冰箱中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要用量，正己烷稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，配成適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.2樣品處理

1.2.1提取稱取5.00 g(精確至0.01 g)樣品于25 mL離心管中，加入15 mL 正己烷，渦旋振蕩1 min，以4 000 r/min離心3 min，取上清液于試管中。殘?jiān)谜和橹貜?fù)提取一次，離心，合并2次提取液，40 ℃水浴氮吹濃縮至約2 mL，待凈化。

1.2.2凈化將Envi-Carb小柱裝在固相萃取裝置上，先用3 mL丙酮預(yù)淋洗活化小柱，保持流速約1 mL/min，將吹至約2 mL的提取液過Envi-Carb柱，用約15 mL淋洗液正己烷+丙酮(2+1)洗脫，收集所有流出物，置于40 ℃水浴氮吹至近干，用1 mL正己烷溶解殘?jiān)〨C-MS/MS分析。

1.3色譜條件

色譜柱：石英毛細(xì)管柱HP-5MS。30 m×0.25 mm×0.25 μm，或相當(dāng)者。色譜條件：進(jìn)樣口溫度：280 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；載氣：氦氣，純度≥99.999%；流速1.2 mL/min；不分流進(jìn)樣，1 min后開閥。色譜柱溫度：初始溫度60 ℃，保持0.5 min，以40 ℃/min上升至180 ℃，以10 ℃/min上升至280 ℃保持18 min。

1.4質(zhì)譜條件

離子源溫度：230 ℃；離子化方式：EI模式，ESI電壓70eV，檢測(cè)方式；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)，經(jīng)優(yōu)化農(nóng)藥多反應(yīng)監(jiān)測(cè)條件如表1。

表1　串聯(lián)質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下待測(cè)農(nóng)藥的檢測(cè)條件

2結(jié)果與討論

2.1凈化條件選擇

固相萃取(SPE)是常用的凈化手段，常用的吸附柱填料有活性炭，florisil，氧化鋁和硅膠。茶葉中含有豐富的化學(xué)成分如茶多酚、咖啡堿、氨基酸、色素及其他成分，因此茶葉中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的凈化尤為重要。通過比較選用C18、Envi-carb-Al203小柱。C18是反相柱，在去除雜質(zhì)的同時(shí)，許多農(nóng)藥也被一起帶出，Envi-carb-Al203小柱凈化效果較明顯，回收率好；但Al203活性大對(duì)極性物質(zhì)(如殺螟硫磷)吸附很強(qiáng)，洗脫回收率較低，結(jié)合實(shí)驗(yàn)需求，選用Envi-carb固相凈化小柱凈化提取液。

2.2儀器方法的建立

根據(jù)GC-MS/MS母離子和子離子一一對(duì)應(yīng)的多反應(yīng)檢測(cè)模式，通過設(shè)定多個(gè)時(shí)間段和掃描通道同時(shí)分析多種農(nóng)藥成分，先通過氣相色譜對(duì)其進(jìn)行分離和單極全掃描，確定農(nóng)藥的出峰時(shí)間和一級(jí)碎片離子，選擇離子強(qiáng)度高的一級(jí)碎片作為母離子，應(yīng)用離子轟擊掃描模式對(duì)母離子在不同碰撞能量下進(jìn)行二次電離，選擇信號(hào)較強(qiáng)的二級(jí)碎片離子作為子離子，以產(chǎn)生信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)的碰撞能量作為最終優(yōu)化碰撞能量。待測(cè)農(nóng)藥的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)條件見表1，色譜圖如圖1。

2.3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線與檢出限

在確定的最佳儀器分析條件下，配制待測(cè)農(nóng)藥濃度依次為50、100、200、300、500 μg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以目標(biāo)組分的峰面積(y)對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量濃度(x, μg/L)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線、結(jié)果表明待測(cè)農(nóng)藥在50-500 μg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99。用茶葉樣品進(jìn)行加表回收實(shí)驗(yàn)，以信噪比(S/N)≥10確定待測(cè)農(nóng)藥的定量下限均可達(dá)到0.01 mg/kg。

圖1　待測(cè)農(nóng)藥的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)色譜圖(TIC)

序號(hào)農(nóng)藥名稱 線性方程相關(guān)系數(shù)回收率(%)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(%)1α-666y=9.61×104x+2.02×1020.999294-1015.3-8.72γ-666y=4.36×104x+6.31×1020.999493-1006.3-8.53β-666y=1.69×104x-3.19×100.998994-1005.8-8.14δ-666y=6.48×104x+4.41×1020.999096-1025.6-8.45殺螟硫磷y=3.29×104x+1.39×1020.999875-885.2-6.66水胺硫磷y=6.82×104x+8.71×1020.999870-825.0-6.77α-硫丹y=4.53×103x+7.21×100.997373-958.2-10.38乙氧氟草醚y=7.28×103x-5.49×100.998980-925.0-8.19β-硫丹y=4.13×103x+5.33×100.995276-948.7-10.010硫丹硫酸鹽y=2.91×103x+6.01×100.996972-908.5-10.211聯(lián)苯菊酯y=5.06×105x+9.94×1020.999485-1055.3-7.112甲氰菊酯y=2.24×104x-8.67×100.999087-1015.4-7.613氯氟氰菊酯y=5.41×104x+1.02×100.998792-1046.0-8.314三氯殺螨砜y=2.02×104x+4.45×100.999087-1015.9-8.015氯菊酯y=4.70×104x+8.19×100.996795-1108.2-11.016氟氯氰菊酯y=2.29×104x-1.14×100.998993-1057.2-10.217氟氰戊菊酯-Ⅰy=8.79×104x+3.92×100.999290-1036.3-9.218氟氰戊菊酯-Ⅱy=7.14×104x+6.58×100.999589-1006.2-9.319氰戊菊酯-Ⅰy=5.30×104x+9.91×100.997693-1017.3-9.820氰戊菊酯-Ⅱy=1.29×104x+8.47×100.998592-997.5-9.5

2.4回收率與精密度

在陰性茶葉樣品中添加不同濃度的待測(cè)農(nóng)藥的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使樣品中農(nóng)藥含量的濃度為25、50、100 μg/kg，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)水平濃度下做6個(gè)平行樣，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看目標(biāo)分析物的回收率均在70%-115%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5.1%-11.2%之間，回收率與精密度都符合農(nóng)藥殘留分析要求，待測(cè)農(nóng)藥的線性方程、相關(guān)系數(shù)、添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2。

2.5實(shí)際應(yīng)用

該方法已經(jīng)運(yùn)用到了本實(shí)驗(yàn)室日常茶葉陽(yáng)性樣品的確證，通過氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)可以很好的除去茶葉中雜質(zhì)的干擾，陽(yáng)性樣品中的待測(cè)農(nóng)藥通過提取離子對(duì)，可以有很高的靈敏度。

3結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速檢測(cè)茶葉中多種農(nóng)藥殘留的方法，采用正己烷提取，石墨化炭固相萃取小柱凈化，在儀器上25 min完成分離檢測(cè)，待測(cè)農(nóng)藥的檢出限均能達(dá)到0.01 mg/kg。該方法靈敏度高，準(zhǔn)確性好，一次性前處理就可以同時(shí)檢測(cè)多種農(nóng)藥，為茶葉農(nóng)殘檢測(cè)提供了一種切實(shí)可行的方法。

致謝：

本研究得到徐敦明研究員的大力支持和指導(dǎo)，特此致謝！

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(責(zé)任編輯：陳曉雯)

吳易峰.2015.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)法測(cè)定茶葉中20種農(nóng)藥殘留.武夷科學(xué)，31：197-201.

Determination of 20 kinds of pesticide residues in tea by GC-MS/MS

Yi-Feng WU

(InspectionandQuarantineTechnologyCenter,XiamenEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,

Xiamen,Fujian361100,China)

Abstract:A method for the determination of multi-pesticide residues in tea was developed by GC-MS/MS. The samples added n-hexane as extractive liquid, purified with solid-phase extraction (SPE), and tested by tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). The results showed that the linearity relationship of paraquat was well in 50-500 μg/L, and the correlation coefficient of quantitative ion was more than 0.99. When the limit of quantification (LOQ, S/N>10) of the samples was 0.01-0.10 mg/kg, the average spiked recoveries ranged from 70.0% to 110.0%, and the relative standard deviations (RSDs, n=6) were in 5.0%-11.0%. The method, with performance of quick, easy, effective, sensitive and accurate, could be used for the daily monitoring of paraquat in tea.

Key words:tea; pesticide residue; GC-MS/MS

中圖分類號(hào):TS272.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào)：1001-4276-(2015)01-0197-05

作者簡(jiǎn)介:吳易峰(1989-)，男，學(xué)士。研究方向：食品安全檢測(cè)。Email:285006864@qq.com。

收稿日期：2015-09-09; 發(fā)表日期：2015-10-31