劉子艷,李嘉林(唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北唐山063299)
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茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的測(cè)定方法分析
劉子艷,李嘉林
(唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河北唐山063299)
摘要:經(jīng)濟(jì)社會(huì)在不斷發(fā)展和進(jìn)步的同時(shí),也使人們的生活質(zhì)量不斷提高,茶葉作為人們飲食中的一個(gè)組成部分,其安全性逐漸成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。本文從農(nóng)藥殘留這一概念出發(fā),深入分析了茶葉農(nóng)藥殘留分析處理技術(shù),最后,通過(guò)樣品檢測(cè)技術(shù)對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。
關(guān)鍵詞:茶葉;農(nóng)藥殘留;測(cè)定
劉子艷(1981-),女,河北唐山人,碩士學(xué)歷,講師,研究方向:化學(xué)。
李嘉林(1981-),男,河北唐山人,碩士學(xué)歷,講師,研究方向:管理工程與科學(xué)。
茶葉作為一種天然健康的飲品,已經(jīng)成為眾多消費(fèi)者的首選。我國(guó)是茶葉生產(chǎn)大國(guó),每年的茶葉產(chǎn)量居世界第一。隨著茶葉生產(chǎn)量的逐漸增加以及新型農(nóng)藥的不斷出現(xiàn),茶葉中的農(nóng)藥殘留也越來(lái)越多,種類(lèi)和類(lèi)型也發(fā)生了變化,這就要求對(duì)茶葉中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行測(cè)定,使消費(fèi)者食用茶葉的安全性得到保證。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,在進(jìn)行農(nóng)藥噴灑后,谷物、蔬菜、果品、土壤、大氣以及水中的農(nóng)藥沒(méi)有得到有效的分解,仍然存留一部分農(nóng)藥在其中的一種現(xiàn)象,我們就稱(chēng)為農(nóng)藥殘留。致使農(nóng)藥殘留主要原因有兩種,一方面,由于缺乏對(duì)農(nóng)藥的正確使用知識(shí),在農(nóng)藥使用的過(guò)程中對(duì)用藥技術(shù)不重視,或者在使用農(nóng)藥后沒(méi)有良好效果時(shí),就會(huì)選擇加大農(nóng)藥的使用量,使得農(nóng)藥的殘留物質(zhì)增多,另一方面,對(duì)使用無(wú)公害農(nóng)藥的認(rèn)識(shí)程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,很多人認(rèn)為農(nóng)藥使用后立刻見(jiàn)效的就是好農(nóng)藥,卻忽略了農(nóng)藥的無(wú)公害性,也使得農(nóng)藥殘留物質(zhì)逐漸增多。
根據(jù)農(nóng)藥殘留的特性,農(nóng)藥殘留主要可以劃分為三種情況,一種是土壤殘留性農(nóng)藥,主要表現(xiàn)為農(nóng)藥沒(méi)有進(jìn)行完全的分解而殘留在土壤當(dāng)中,最具代表性的就是狄氏劑;一種是植物殘留性農(nóng)藥,農(nóng)藥在經(jīng)過(guò)對(duì)植物的噴灑后,沒(méi)有完全分解掉,停留在植物體內(nèi),六六六是最為典型的植物殘留性農(nóng)藥;還有一種就是水體殘留性農(nóng)藥,這種農(nóng)藥在經(jīng)過(guò)不完全的分解后,殘留部分會(huì)一直停留在水體當(dāng)中,異狄氏劑在使用后,在水體中會(huì)長(zhǎng)期存在,是水體殘留性農(nóng)藥的代表性農(nóng)藥。殘留性農(nóng)藥還可根據(jù)其殘留的形式進(jìn)行不同的分類(lèi),因?yàn)檗r(nóng)藥作為一種特殊的化學(xué)物質(zhì),在噴灑后會(huì)經(jīng)過(guò)不同程度的分解,根據(jù)這種情況可以將殘留性農(nóng)藥分為原有化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變農(nóng)藥和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變農(nóng)藥。農(nóng)藥殘留的因素有很多,其中最主要的因素就是農(nóng)藥本身的性質(zhì)、環(huán)境因素以及農(nóng)藥的使用方式方法。其中,農(nóng)藥性質(zhì)和農(nóng)藥殘留之間存在著直接的關(guān)系,由于代謝產(chǎn)物無(wú)法降解而一直殘留在植物和周?chē)h(huán)境中有機(jī)砷、汞等農(nóng)藥已經(jīng)完全被禁止使用,諸如滴滴涕、六六六等有機(jī)氯等類(lèi)型的農(nóng)藥,由于其化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,在植物和環(huán)境中的分解速度較慢,已經(jīng)逐漸被有機(jī)農(nóng)藥所取代,另外,還有一部分農(nóng)藥由于其本身的毒性較低,但是殘留率較高,也逐漸的被取代。
為了保證人們的食品安全,保證人們的身體健康和生命安全,農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢測(cè)成為了人們關(guān)注的重點(diǎn),也使得農(nóng)藥殘留的檢測(cè)受到了越來(lái)越多的重視,促使農(nóng)藥殘留物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)也在不斷發(fā)展和進(jìn)步。
在進(jìn)行對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的分析和處理過(guò)程,主要就是通過(guò)茶葉樣品進(jìn)行凈化、提取后再進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)的農(nóng)藥測(cè)定方法包括超聲提取法、勻漿法以及素氏提取法。傳統(tǒng)凈化方法主要包括柱層析法、磺化法以及液-液萃取法,溶劑消耗量大、自動(dòng)化程度低、處理時(shí)間長(zhǎng)是以上方法存在的缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,農(nóng)藥殘留分析處理法也得到了相應(yīng)的發(fā)展,新型提取方法主要有加速溶劑萃取技術(shù),已經(jīng)成為對(duì)樣品進(jìn)行提取的標(biāo)準(zhǔn)方式,另外微波輔助萃取技術(shù)也是一種新型的提取方法;固相萃取技術(shù)和凝膠滲透色譜技術(shù)都是新型的凈化方法。另外,還有一些凈化和提取融為一體的技術(shù),如固相微萃取和基質(zhì)固相分散技術(shù)。
總之,新型的農(nóng)藥殘留物質(zhì)分析前處理技術(shù)能夠有效的降低溶劑的消耗量,提高自動(dòng)化程度,處理過(guò)程中的時(shí)間也相對(duì)較短,逐漸在茶葉農(nóng)藥殘留測(cè)定中被廣泛的應(yīng)用。
2.1微波輔助萃取技術(shù)(Microwave.As—sisted Extraction,MAE)
在微波能的基礎(chǔ)上,對(duì)樣品進(jìn)行微波加熱后,利用分析對(duì)微波能量的吸收的特點(diǎn)將一些樣品進(jìn)行加熱,從而將樣品中的化合物和雜質(zhì)進(jìn)行分離,這種新型的微波輔助萃取技術(shù)不僅節(jié)省了更多的時(shí)間,也節(jié)省了溶劑,在對(duì)茶葉農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢測(cè)過(guò)程中控制起來(lái)也更加方便?,F(xiàn)階段的微波輔助萃取技術(shù)一般和固相微萃取技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,將茶葉中的成分進(jìn)行高效、快速的分離后更加準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行農(nóng)藥殘留物質(zhì)的測(cè)定,兩者互相結(jié)合具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度較高的優(yōu)點(diǎn)。
2.2加速溶劑萃取技術(shù)(Accelerated SolventExtraction,ASE)
在相對(duì)較高的溫度和壓力下通過(guò)有機(jī)溶劑對(duì)固體或半固體的樣品進(jìn)行提取,我們將這種技術(shù)稱(chēng)為加速溶劑萃取技術(shù)一。一般溫度維持在50-200℃,壓力維持在1O.3-20.6 Mpa即可,加速溶劑萃取方法中具有最明顯的優(yōu)點(diǎn)就是提取的時(shí)間較短,溶劑的使用量較少以及回收率高的特點(diǎn),已經(jīng)被美國(guó)環(huán)保局作為標(biāo)準(zhǔn)提取方法予以推薦和使用。
2.3固相萃取技術(shù)(Solid Phase Extraction,SPE)
液相色譜技術(shù)和液固萃取進(jìn)行結(jié)合的方式就是固相萃取技術(shù),固相萃取技術(shù)就是對(duì)樣品進(jìn)行分析和處理,進(jìn)行農(nóng)藥殘留物質(zhì)的測(cè)定,固相萃取和傳統(tǒng)的凈化方式相比來(lái)說(shuō),具有溶劑使用量更小、所需時(shí)間更短、回收率更高以及無(wú)乳化現(xiàn)象等諸多優(yōu)點(diǎn),凈化效果良好,成為茶葉樣品凈化的最主要的手段之一。
2.4凝膠滲透色譜技術(shù)(Gel Permeation Chromatography,GPC)
凝膠滲透色譜法是在20世紀(jì)70年代發(fā)展的一種農(nóng)藥殘留物質(zhì)測(cè)定中的凈化手段,凝膠滲透色譜技術(shù)能夠充分的凈化一些大分子樣品。大分子樣品主要有脂肪、蛋白質(zhì)以及色素等,凝膠滲透色譜技術(shù)在對(duì)樣品進(jìn)行凈化后能及時(shí)進(jìn)行回收,有效增加了樣品凈化回收率,因?yàn)槟z滲透色譜技術(shù)有良好的凈化效果,在茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)分析前處理中成為了主要的凈化方法。茶葉中的基體十分復(fù)雜,含有很多的色素等大分子物質(zhì),采用凝膠滲透色譜方法可以有效的將茶葉中的大分子去除,起到更好的凈化效果,如果將凝膠滲透色譜和固相萃取相結(jié)合,能夠更加有效的減少基體對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾情況,從而提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2.5固相微萃取技術(shù)(Solid Phase Micro ex—traction,SPME)
固相微萃取是集提取、凈化等為一體的方法,固相微萃取技術(shù)就是在固相萃取技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型農(nóng)藥殘留物質(zhì)檢測(cè)方式,且適用于一些干凈的樣品,如果對(duì)茶葉中的有機(jī)污染物進(jìn)行測(cè)定時(shí),則首先應(yīng)將目標(biāo)成本提取出來(lái)后再進(jìn)行固相微萃取。固相微萃取具有快速、高效分離成分的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為茶葉農(nóng)藥殘留分析處理的主要方式。
2.6基質(zhì)固相分散技術(shù)(Matrix SolidPhase Dispersion,MSPD)
基質(zhì)固相分散技術(shù)和固相微萃取技術(shù)都是在固相萃取技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的一種新型樣品檢測(cè)處理方法,基質(zhì)固相分散技術(shù)是集提取、凈化等為一體的方法,在對(duì)茶葉農(nóng)藥殘留分析中使過(guò)程簡(jiǎn)單化,并且分析測(cè)定樣品使用量較少、處理時(shí)間短、試劑用量少等特點(diǎn),在測(cè)定的過(guò)程中簡(jiǎn)單、方便、快捷。
傳統(tǒng)的茶葉農(nóng)藥殘留的檢測(cè)技術(shù)手段主要是氣相色譜法和高效液相色譜法兩種檢測(cè)方式,茶葉農(nóng)藥殘留物質(zhì)測(cè)定中最常用一種方法就是氣相色譜檢測(cè)法,但是其結(jié)果經(jīng)常會(huì)受到一些基質(zhì)的干擾,使測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性降低。科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使新型的檢測(cè)技術(shù)相繼出現(xiàn),現(xiàn)階段新型的農(nóng)藥殘留物質(zhì)檢測(cè)技術(shù)主要有氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(GC/MS/MS技術(shù)),氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS技術(shù))以及液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(LC/MS/MS技術(shù))。
3.1氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(GC/MS/MS技術(shù))
氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)就是通過(guò)對(duì)母離子進(jìn)行選擇,從而使母離子發(fā)生碰撞后產(chǎn)生二次電離的一種技術(shù),有效的消除來(lái)自其它離子干擾的影響,在最大程度上降低本底干擾,其定性十分準(zhǔn)確有效、靈敏度也十分高氣象色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)通過(guò)將選定物質(zhì)的母離子的體征將其它物質(zhì)的干擾情況進(jìn)行譜排除,從而有效的檢測(cè)出茶葉中的農(nóng)藥殘留情況,對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)進(jìn)行了準(zhǔn)確的定量和定性的分析。
3.2氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS技術(shù))
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)主要通過(guò)對(duì)樣品中需要測(cè)定的部分在圖譜上的保留時(shí)間進(jìn)行茶葉農(nóng)藥殘留的測(cè)定,將特征離子作為農(nóng)藥測(cè)定過(guò)程中定性和定量的基本參考,從而克服單一的氣相色譜法可能出現(xiàn)的多種雜質(zhì)峰,造成茶葉農(nóng)藥測(cè)定結(jié)果的錯(cuò)誤。
3.3液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(LC/MS/MS技術(shù))
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)就是將MS具有的極高的靈敏度和極強(qiáng)的專(zhuān)屬性和HPLC的高效分離能力進(jìn)行對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留的測(cè)定。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)最明顯的特點(diǎn)就是分離能力十分強(qiáng)、應(yīng)用范圍較廣、對(duì)復(fù)雜基體中的農(nóng)藥殘留能夠更好的進(jìn)行定性,具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高、分析速度快這三個(gè)最為明顯的特點(diǎn),液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)是測(cè)定茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的一種最為有效的方法,現(xiàn)階段在對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)測(cè)定中已經(jīng)成為了最主要的測(cè)定方法。
茶葉中的農(nóng)藥殘留問(wèn)題一直都是人們關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題,對(duì)于茶葉中國(guó)農(nóng)藥殘留物質(zhì)的測(cè)定方法也隨之受到更多的關(guān)注和研究。茶葉農(nóng)藥殘留分析必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的分析和處理技術(shù),才能更加有效的對(duì)茶葉樣品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)茶葉中的農(nóng)藥殘留和有害物質(zhì)并進(jìn)行消除,從根本上保證茶葉的質(zhì)量和安全性,保證人們的身體健康,也在一定程度上推動(dòng)了茶葉測(cè)定技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
[1]徐娟,陳捷,葉弘毅,等.QuEChERS提取與高效液相色譜-電噴霧電離串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)茶葉中的19種農(nóng)藥殘留[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2011,9:990-995.
[2]梅文泉,董寶生,劉宏程,等.固相萃取-氣相色譜法測(cè)定茶葉中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào),2011,01:97-100.
[3]賈瑋,黃峻榕,凌云,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定茶葉中290種農(nóng)藥殘留組分[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2013,1:9-22.
[4]葉江雷,金貴娥,莊婉娥,等.分散固相萃取凈化茶葉中20種農(nóng)藥殘留量的GC-μECD測(cè)定[J].分析試驗(yàn)室,2011,30:115-119.
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