茶葉中農(nóng)藥殘留分析技術(shù)研究進展

楊森 何志華 楊留勇

摘要 綜述了當前茶葉中農(nóng)藥殘留的前處理技術(shù)和檢測技術(shù)，并對其優(yōu)缺點進行了分析，旨在找出茶葉中農(nóng)藥殘留檢測的最佳切入點。在茶葉農(nóng)藥殘留檢測上尋找規(guī)律并提出意見建議，對茶葉農(nóng)藥殘留分析的發(fā)展趨勢進行了討論，以期為今后茶葉中農(nóng)藥殘留的分析研究提供探索的途徑。

關(guān)鍵詞 茶葉；農(nóng)藥殘留；分析技術(shù)

中圖分類號 TS207.5+3 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）20-0020-03

Abstract The pretreatment and detection techniques of pesticide residues in tea were reviewed and the advantages and disadvantages of pesticide residues were analyzed，so as to find out the best pointcut for detection of pesticide residues in tea.The rule of pesticide residue detection in tea was found and suggestions were put forward，the development trend of pesticide residue analysis in tea was discussed，so as to provide an approach for the analysis of pesticide residues in tea in the future.

Key words Tea；Pesticide residues；Analysis techniques

近年來，茶葉中農(nóng)藥殘留超標已成為中國茶葉出口最主要的技術(shù)性貿(mào)易壁壘。歐盟連續(xù)5年頒布了5條指令用于規(guī)定茶葉中農(nóng)藥殘留標準[1]，這對我國出口貿(mào)易造成了極大影響。茶葉中農(nóng)藥殘留已報道的達到300余種[2-3]。目前，雖然對茶葉農(nóng)藥殘留檢測的研究報道越來越多，但對于茶葉方面的政策研究和綜述分析卻相對較少。鑒于此，筆者簡要分析了當前茶葉農(nóng)藥殘留的現(xiàn)狀，筆者根據(jù)多年從事農(nóng)藥殘留檢測工作經(jīng)驗，總結(jié)了茶葉中農(nóng)藥殘留的前處理和分析檢測技術(shù)，分析了不同檢測方法的缺陷和優(yōu)越性，為茶葉產(chǎn)品農(nóng)藥殘留分析工作者提供依據(jù)線索。

1 茶葉前處理技術(shù)分析

茶葉的前處理包括提取和凈化2個部分。由于茶葉中基質(zhì)較多，且有顏色干擾，在檢測茶葉農(nóng)藥殘留量時前處理過程最耗時、工作量大，且直接關(guān)系到分析結(jié)果的準確度和精密度[4]。

1.1 超聲提取法

超聲提取是利用超聲波的作用使固相中的目標檢測物充分溶解在提取液中。馮潔等[5]發(fā)現(xiàn)，與索氏提取法相比，該方法大大縮減了實驗時間。但由于整個超聲容器的超聲波場分布不均勻，超聲提取法的部分樣本提取率重復(fù)性較差。

1.2 均質(zhì)提取

均質(zhì)提取技術(shù)的優(yōu)點是簡單、快捷，目標損耗低，回收率高，穩(wěn)定性好，環(huán)境污染小，操作人員安全，操作簡單，無須良好的訓練和高技能，裝置簡單，成本低，易于推廣，單一樣品提取僅幾分鐘，快速有效，溶劑消耗量和廢液量小。但該方法適用范圍較窄，只能用于脂肪低和含水量高的樣品分析，提取出的目標化合物純度不高，提取效率低、勞動強度大、凈化方法分散。如用該方法提取茶葉中農(nóng)藥殘留則需輔助質(zhì)譜法進行后續(xù)試驗[6]。

1.3 索氏提取[7] 索氏提取法又名連續(xù)提取法，是從固體物質(zhì)中萃取化合物的一種方法。索氏提取法需茶葉樣品通過連續(xù)循環(huán)回流萃取，具有較高的回收率，為一種經(jīng)典萃取方法，其萃取效果好。但該方法時間較長、消耗有機溶劑較多、操作繁瑣、不能同時進行多個樣品處理，因此在茶葉樣品的檢測中很少應(yīng)用。在建立新方法時，常用這種萃取方法作為對照方法。

1.4 QuEChERS法

2003年，西方研究人員提出了QuEChERS 樣品前處理技術(shù)，QuEChERS（quick，easy，cheap，effective，rugged，safe）方法是近年來國際上最新發(fā)展起來的一種快速樣品前處理技術(shù)，因其具有快速（quick）、簡單（easy）、便宜（cheap）、有效（effective）、可靠（rugged）、安全（safe）的特點而得名QuEChERS[8]。該方法特點為回收率較高、穩(wěn)定性好、精密度和準確度高，可測定含水量較高的樣品，有減少色素含量、油脂等過多的功能，樣品制備裝置過程簡單，較少有機溶劑與人接觸的機會。徐娟等[9]用QuEChERS提取了茶葉中維菌素、啶蟲脒、萎銹靈、涕滅威、腈菌唑、甲萘威、克百威、西瑪津、除蟲脲、唑螨酯、茚蟲威、烯酰嗎啉、吡蟲啉、甲霜靈、滅多威、丙環(huán)唑、咪酰胺、魚藤酮、戊唑醇共19種農(nóng)藥殘留，實現(xiàn)了多種農(nóng)藥在茶葉中同時被提取的復(fù)雜操作，滿足了茶葉中多種農(nóng)藥殘留同時進行定性和定量的檢測要求。

1.5 固相微萃取

固相微萃?。⊿PME）的概念最早由加拿大Waterloo 大學的 Pawliszyn 等[10]提出，是在固相萃取SPE技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體的前處理技術(shù)。SPME 有2種操作方法：直接固相微提取法（D-SPME）和頂空固相微提取法（HS-SPME）[11] 。該方法適用于比較干凈的樣品中揮發(fā)性有機物的分析，在分析茶葉中農(nóng)藥殘留時必須先將目標物從機體中提取出來，目前人們利用微波輔助萃取可以快速有效分離待測成分的優(yōu)勢，將兩項技術(shù)聯(lián)用能更好地實現(xiàn)了茶葉樣品的處理[12]。CAI等[13]用微波輔助萃取·固相微萃取聯(lián)用技術(shù)對茶葉中的有機氯農(nóng)藥進行氣相色譜法殘留分析，結(jié)果顯示線性關(guān)系良好，最低檢出限小于0.081 μg/mL，相對標準偏差小于16%。

1.6 加速溶劑萃取

加速溶劑萃取是一種全新的處理固體和樣品的方法，在溫度50～200 ℃和壓力條件（10.3～20.6 MPa）下用有機溶劑萃取。劉忠[14]利用加速溶劑萃取實現(xiàn)了從茶葉中提取出三氯殺螨醇和多種除蟲菊類農(nóng)藥殘留的新方法。該方法回收率高、溶劑用量少、重現(xiàn)性好、所需時間短，有減少有機溶劑對環(huán)境的污染、能實現(xiàn)自動化控制的優(yōu)點，被美國環(huán)保局（EPA）選定為推薦的標準方法[15]。

1.7 凝膠滲透色譜

凝膠滲透色譜（GPC）是基于體積排阻的機理，通過具有分子篩性質(zhì)的固定相進行分離的技術(shù)。凝膠滲透色譜技術(shù)能夠充分凈化一些大分子樣品[16]，由于茶葉中茶多酚、兒茶堿等含量多，且屬于大分子樣品，用該方法分析農(nóng)藥殘留物時可以很好將其除去，以免色素和基質(zhì)干擾過重。2008 年楊鑫等[17]應(yīng)用離線GPC 技術(shù)同時檢測了茶葉中 118 種農(nóng)藥，檢測結(jié)果準確度高，結(jié)果令人滿意。而且凝膠滲透色譜技術(shù)在對樣品進行進化后能及時回收，大大提高了樣品的回收率，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。

上述幾種前處理技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點，總體來說都有快速、凈化效果好、選擇性高、溶劑用量少以及能實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。在茶葉提取和凈化過程中，ASE適用于處理含水量較少的固體和半固體樣品，在處理茶葉等含有一定水量的樣品時應(yīng)添加適量的吸水劑。SPME是一種高效、新型的處理技術(shù)，主要用于吸附樣品中揮發(fā)性或者半揮發(fā)性有機物污染，但要求儀器進樣口要有相應(yīng)的配置。GPC適用于茶葉中色素、蛋白質(zhì)等大分子雜質(zhì)的干擾分離凈化，但被提取的目標化合物可能會與小分子的干擾物一起流走。QuEChERS適用于茶葉中多種農(nóng)藥殘留的分析處理、且穩(wěn)定性好、準確度和精密度高，但需結(jié)合價格昂貴的色譜—質(zhì)譜聯(lián)用進行檢測。

2 茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)分析

2.1 高效液相色譜法

最適合應(yīng)用高效液相色譜（HPLC）技術(shù)的化合物有2個特點：一是受熱不易被分解；二是不容易被氣化[18]。HPLC具有分離效率高、速度快、流動相選擇范圍廣等特點[19-20]。 在茶葉樣品的分離分析中，HPLC 的流動相一般采用甲醇—水、乙腈—水2大體系。乙腈洗脫能力強，但價格較高、毒性大，甲醇則低毒環(huán)保、經(jīng)濟適用，但系統(tǒng)壓力高、洗脫能力較差[21]。檢測器上主要運用紫外檢測器（UV）、二極管陳列檢測器（PAD）和熒光檢測器（FL）。目前很多 HPLC 方法已經(jīng)被開發(fā)運用到成品茶（干茶）和茶制品中的農(nóng)殘定量分析，Wen等[22]建立了柱后光化學反應(yīng)熒光檢測高效液相色譜法測定茶葉中擬除蟲菊酯類農(nóng)殘的方法。

2.2 氣相色譜法

氣相色譜法是一種利用氣體作為流動相的色譜法，將處理好的樣品上機檢測，通過進樣器進樣、色譜柱分離，再經(jīng)檢測器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，最終記錄儀采集數(shù)據(jù)形成色譜峰[23]。檢測器上主要ECD、FPD、NPD以及FID等。湯富彬等[24]采用Envi—Carb同相小柱萃取、GC—FPD建立了同時檢測茶葉中22種農(nóng)藥殘留量的方法，提高了分析速度，簡化了操作步驟，完全適用于茶葉中多種有機磷農(nóng)藥的殘留檢測。

2.3 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法

HPLC-MS/MS是結(jié)合HPLC與MS/MS高靈敏度和高選擇性為一體的分離分析方法。由于該方法對高沸點、難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定的農(nóng)藥分離和鑒定具有獨特優(yōu)勢，現(xiàn)已成為測定茶葉中多種農(nóng)藥殘留重要分析方法之一。陸小磊[25]運用超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜測定了茶葉中氯噻啉殘留量，該方法靈敏度高、定量準確。陳磊等[26]利用QuEChERS前處理方法結(jié)合高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜同時測定茶葉中吡蟲啉等7種農(nóng)藥，能夠滿足國內(nèi)外茶葉農(nóng)藥殘留最低殘留限量的檢測要求。

2.4 氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法

GC-MS/MS可通過對離子對的選擇，誘導(dǎo)母離子產(chǎn)生二次電離，最大程度降低本底干擾，提高信噪比。 GC-MS/MS方法不僅能提供保留時間，而且還能提供質(zhì)譜圖、分子離子峰的準確質(zhì)量、碎片離子峰強比等，楊廣等[27]比較GC.FID、GC/MS和GC/MS/MS對茶葉樣品中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測結(jié)果，其中采用GC/MS對茶葉中的農(nóng)藥殘留進行檢測可提供被檢測物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)信息，從而排除假陽性現(xiàn)象。

除上述幾種檢測方法以外，在茶葉中農(nóng)藥殘留檢測方面還有膠束毛細管電泳[28]、光譜檢測技術(shù)（紅外光譜技術(shù)、熒光光譜技術(shù)、高光譜圖像技術(shù)拉曼光譜技術(shù)等）[29]、核磁共振技術(shù)[30]、生物檢測技術(shù)[31]。

在高效液相色譜法中，F(xiàn)L最小檢出量可達1×10-13 g，主要用來檢測茶葉中能夠產(chǎn)生熒光或者衍生化后能產(chǎn)生熒光的如氨基甲酸酯類農(nóng)藥，UV主要用于茶葉中有紫外吸收能力的農(nóng)藥，但對環(huán)境溫度、流動相組成變化和流速波動不太敏感，可同時用于等度洗脫和梯度洗脫，PAD能夠一次進樣分析獲得樣品組分的色譜峰和光譜信息，但靈敏度較UV低；在氣相色譜法上可以適用于分子量小、易氣化的農(nóng)藥在茶葉上的殘留檢測，采用傳統(tǒng)的FID和ECD等，只能限定測量某一類型農(nóng)藥，不能滿足多組分的殘留分析，且在用保留時間作為唯一的定性判斷依據(jù)時，經(jīng)常會出現(xiàn)假陽性情況。在液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法主要運用在殘葉中多成分殘留檢測上，具有氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法不具備的優(yōu)點。在氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法測定茶葉中農(nóng)藥殘留時，可提供被測物質(zhì)的化學信息，排除假陽性現(xiàn)象。

3 小結(jié)

近年來，國內(nèi)外對食品安全的重視不斷提高，茶葉中的農(nóng)藥殘留一直是人們關(guān)注的重點問題，由此導(dǎo)致的食品安全也時有發(fā)生，由于相關(guān)部門在農(nóng)藥檢測上的重視程度不夠，加上存在各層次不齊的檢測方法存在差異，最終導(dǎo)致了農(nóng)藥殘留超標的嚴重后果，茶葉作為一種大眾消費品和重要出口商品，迫切需要一種快速、準確、成本低廉的檢測方法。因此，筆者對于當前茶葉中的農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀作了分析，列舉比較了目前茶葉中農(nóng)藥殘留在前處理和分析檢測方法上的優(yōu)缺點，能較好地指導(dǎo)和幫助茶葉監(jiān)管和檢測部門確保茶葉安全提供依據(jù)，由于前處理是茶葉農(nóng)藥殘留檢測中的關(guān)鍵部分，并且未來的發(fā)展方向是樣品和試劑微量化、簡單化，在檢測分析技術(shù)上要求準確度和精密度高，將茶葉檢測上的適用對象和優(yōu)缺點分析對比，從中找出在檢測茶葉農(nóng)藥殘留上尋找規(guī)律和提出意見建議，盡力滿足當前茶葉農(nóng)藥殘留檢測的工作要求。

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