氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法用于茶葉中多種農(nóng)藥殘留的分析檢測(cè)

劉俊俊 李詩(shī)琴 萬(wàn)建春 占春瑞 羅秋紅 張 麗

(南昌海關(guān)技術(shù)中心，江西 南昌 330038)

茶葉因具有芳香的味道及其藥用價(jià)值而備受消費(fèi)者的親耐，有文獻(xiàn)報(bào)道，茶葉具有抗氧化、抗菌、抗癌、抗炎作用[1-2]。然而，茶葉的種植過(guò)程中卻易受到多種害蟲和雜草的影響。

為解決上述問(wèn)題，茶農(nóng)在茶作物生長(zhǎng)中常用到殺蟲劑和除草劑，因農(nóng)藥的降解速度較慢，所以茶葉中會(huì)有農(nóng)藥物質(zhì)的殘留。但是，茶葉中不安全的農(nóng)藥殘留與神經(jīng)性邏輯功能障礙和疾病有關(guān)聯(lián)[3]，且我國(guó)是茶葉生產(chǎn)和出口的大國(guó)，隨著歐盟等國(guó)對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的提高，我國(guó)茶葉的出口受到了一定的影響，因此，對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留量的監(jiān)測(cè)具有重要的意義。

目前多種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法主要集中在高效液相色串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS-MS)[4-5]、氣相色譜質(zhì)譜法(GC-MS)[6-7]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS-MS)[8-9]、氣相色譜電子捕獲法(GC-ECD)[10-11]、氣相色譜火焰光度法(GC-FPD)[12-13]等。ECD主要用于檢測(cè)具有較高電負(fù)性的化合物，靈敏度高，選擇性好，但有一定的局限性；FPD又稱硫、磷檢測(cè)器，局限于含硫、磷化合物的分析檢測(cè)；MS-SIM雖然可用于農(nóng)藥殘留的定性與定量，但是用于復(fù)雜基質(zhì)的時(shí)候，相對(duì)于MS-MS其分辨率及靈明度大大降低了；MS-MS是一款靈敏度好，選擇性好、適用范圍寬的檢測(cè)器，MS-MS結(jié)合氣相色譜和液相色譜能夠用于大多數(shù)農(nóng)藥殘留物質(zhì)的分析檢測(cè)。

本文采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，建立了茶葉中56種農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢測(cè)，并對(duì)486批茶葉中這56種農(nóng)藥進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

TSQ 8000三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀，配有電子轟擊源(EI)(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)；均質(zhì)器(德國(guó)IKA公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI)；TPT固相萃取小柱(1200mg/12mL，博納艾杰爾科技)；Cleanert MAS-Q(C18400mg、PSA400mg、PC60mg、MgSO412g，博納艾杰爾科技)；電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司)；離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)；渦旋振蕩器(德國(guó)IKA公司)；超純水裝置(美國(guó)MILLIPORE CO.)；有機(jī)相濾膜(0.22μm，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司)。

乙腈(色譜純，國(guó)藥有限公司)；乙酸乙酯、甲醇、丙酮(色譜純，默克有限公司)；無(wú)水硫酸鈉(分析純，西隴科學(xué)股份有限公司)；甲苯(分析純，化學(xué)試劑)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取5～10mg(精確至0.1mg)各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于10mL容量瓶中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的溶解性選擇甲苯、乙酸乙酯、丙酮、甲醇等溶劑溶解并定容至刻度，配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，避光-18℃保存，有效期為1年。

取一定量的上述各物質(zhì)的單標(biāo)溶液于10mL容量瓶中，用甲苯定容至刻度，配制成濃度為10mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，避光4℃保存，有效期為1個(gè)月；其中三氯殺螨醇現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3 茶葉前處理

稱取茶葉粉5.00于50mL離心管中，加入20mL乙腈，另加入20mL乙腈于潔凈的50mL離心管中(用于清洗均質(zhì)器，清洗液備用)，12000r/min均質(zhì)提取1min，4200r/min離心5min，取上清液于雞心瓶中，殘?jiān)偌由鲜銮逑匆簻u旋提取1min，4200r/min離心5min，合并二次提取上清液，在40℃以下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1～3mL。將活化后的TPT柱轉(zhuǎn)移至25mL玻璃離心管上，將樣品濃縮液轉(zhuǎn)移至TPT柱上，樣品被全部吸附后，用2mL乙腈+甲苯(3+1)洗滌雞心瓶(渦旋)，并將洗滌液移入柱中，重復(fù)操作三次以上，繼續(xù)用乙腈+甲苯(3+1)洗滌柱，直至收集流出液共25mL，將凈化液在≦40℃下氮?dú)獯抵两?，用乙酸乙酯定容?mL，過(guò)濾膜，裝入進(jìn)樣瓶中，供氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析檢測(cè)。

1.4 色譜分析條件

色譜柱：Thermo Fisher TQ-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)石英毛細(xì)管柱；載氣：氦氣(純度≥99.999%)，流速1.2mL/min；進(jìn)樣口溫度為270℃；升溫程序：初始溫度為50℃，保持2min，以50℃/min升至150℃，再以5℃/min升至200℃，最后以16℃/min升至280℃，保持10min；進(jìn)樣量1μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：EI源能量：70eV；離子源溫度：300℃；氣相與質(zhì)譜接口溫度：280℃。

2 結(jié)果與討論

2.1 GC-MS/MS儀器條件的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)中優(yōu)化了氣相色譜的升溫程序，在已優(yōu)化的條件下，對(duì)各個(gè)農(nóng)藥物質(zhì)進(jìn)行全掃以及SRM模式掃描，確定了各物質(zhì)的質(zhì)譜參數(shù)，結(jié)果見表1。

表1 56種農(nóng)藥的保留時(shí)間、質(zhì)譜分析參數(shù)、線性范圍、檢出限、回收率與相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)

NoCompoundtR(min)Transition(m/z)CE(ev)Linear range(μg/L)r2Added(mg/kg)Recovery(%)RSD(%)46Pyridaben(噠螨靈)20.79147.1/117.1*,148.2/118.120,2020～5000.99810.0284.27.7047Cyfluthrin(氟氯氰菊酯)21.11206.0/151.0*,206.0/177.025,2520～5000.99930.0295.73.7248Cypermethrin(氯氰菊酯)21.37181.0/127.1*,181.0/152.030,2520～5000.99850.0288.17.1249Flucythrinate(氟氰戊菊酯-1)21.86451.1/199.0*,451.1/225.035,1520～5000.99930.02100.68.5350Flucythrinate(氟氰戊菊酯-2)22.11451.1/199.0*,451.1/225.035,1520～5000.99890.0286.74.9751Fenvalerate(氰戊菊酯)22.50167.0/89.0*,167.0/125.032,1020～5000.99750.0285.36.7652Esfenvalerate(高氰戊菊酯)22.81167.0/125.0*,225.1/119.110,1820～5000.99940.0287.67.9153Deltamethrin-1(溴氰菊酯-1)23.41252.8/92.9*,252.8/172.016,820～5000.99830.0290.66.7854Difenoconazole(苯醚甲環(huán)唑)23.48265.0/202.1*,323.0/265.016,1420～5000.99920.0283.56.7855Deltamethrin-2(溴氰菊酯-2)24.29252.8/92.9*,252.8/172.016,820～5000.99970.0289.69.0856Dimethomorph(烯酰嗎啉)24.62165.1/77.1*,301.1/165.125,2020～5000.99890.0289.49.58

2.2 樣品前處理方法的選擇

茶葉的基質(zhì)較為復(fù)雜，為了得到較準(zhǔn)確的結(jié)果，本文探討了不同的茶葉前處理方法：

(1)QuEChERS方法：稱取陰性茶葉粉2.0g，置于50mL離心管中，添加一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)品后，加入10mL水，靜置1h，加入15mL乙腈、4.0g硫酸鎂和1.0g氯化鈉，手動(dòng)劇烈振搖1min，6000r/min離心5min，取上清液5mL至于MAS凈化包中，渦旋1min，6000r/min離心5min，取上清液5mL與15mL玻璃離心管中，氮吹至近干，乙酸乙酯定容至1mL，渦旋溶解，過(guò)濾膜，裝入進(jìn)樣小瓶中，供GC-MS-MS分析檢測(cè)。

(2)改進(jìn)的GB/T 23204-2008[14]方法：稱取茶葉粉5.00g于50mL離心管中，添加一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)品后，加入20mL乙腈，另加入20mL乙腈于潔凈的50mL離心管中(用于清洗均質(zhì)器，清洗液備用)，12000r/min均質(zhì)提取1min，4200r/min離心5min，取上清液于雞心瓶中，殘?jiān)偌由鲜銮逑匆簻u旋提取1min，4200r/min離心5min，合并二次提取上清液，在40℃以下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1～3mL。將活化后的TPT柱轉(zhuǎn)移至25mL玻璃離心管上，將樣品濃縮液轉(zhuǎn)移至TPT柱上，樣品被全部吸附后，用2mL乙腈+甲苯(3+1)洗滌雞心瓶(渦旋)，并將洗滌液移入柱中，重復(fù)操作三次以上，繼續(xù)用乙腈+甲苯(3+1)洗滌柱，直至收集流出液共25mL，將凈化液在≦40℃下氮?dú)獯蹈蓛x吹干，用乙酸乙酯定容至1mL，過(guò)濾膜，裝入進(jìn)樣瓶中，供氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析檢測(cè)。

QuEChERS相比GB/T 23204-2008方法而言，前處理簡(jiǎn)單，耗時(shí)短，所用到的有機(jī)溶劑少，對(duì)環(huán)境造成的二次污染小，但因填料對(duì)一些農(nóng)殘物質(zhì)有吸附作用，從而導(dǎo)致物質(zhì)(抗蚜威)的回收率較低，不滿足分析檢測(cè)的要求；且QuEChERS方法的凈化效果較差，色素未能完全除掉，對(duì)柱子以及檢測(cè)器的損害較大。采用(2)的前處理方法，色素及其雜質(zhì)去除較為完全，各物質(zhì)的回收率在70%～120%之間，滿足分析的要求，因此實(shí)驗(yàn)中選擇Cleanert TPT固相萃取小柱對(duì)茶葉進(jìn)行前處理。這兩種方法中的蒽醌回收率均較低，故只做定性分析。

2.3 線性方程、線性范圍和檢出限

為了減少基質(zhì)的影響，定量所用的工作曲線應(yīng)采用茶葉基質(zhì)配置。將56種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品采用逐級(jí)稀釋的方法配置成0.02mg/L，0.05mg/L，0.10mg/L，0.20mg/L，0.50mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在已優(yōu)化的儀器條件下，以峰面積對(duì)濃度進(jìn)行線性擬合，結(jié)果表明：所有農(nóng)殘標(biāo)準(zhǔn)品曲線在0.02mg/L～0.05mg/L的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，結(jié)果見表1，檢出限為0.01mg/kg。

2.4 回收率及精密度

選取綠茶、烏龍茶、紅茶、花茶、白茶、普洱茶陰性的茶葉，加入濃度分別為0.02mg/kg、0.04mg/kg、0.08mg/kg的農(nóng)藥殘留混標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，每個(gè)水平平行測(cè)定六次，樣品按照1.3.2的方法處理后，按1.4的條件進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：三水平的回收率在73.2%～116%之間，RSD在2.01%～10.8%之間，表1中列出了茶葉中添加濃度為0.02mg/kg時(shí)各物質(zhì)的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，表明方法準(zhǔn)確可靠，可用于實(shí)際樣品的分析檢測(cè)。

2.5 實(shí)際樣品的檢測(cè)

采用該方法對(duì)486批茶葉進(jìn)行檢測(cè)。樣品基質(zhì)包括綠茶(n=257)、紅茶(n=184)、花茶(n=30)、烏龍茶(n=6)、白茶(n=6)、普洱茶(n=1)、杜仲茶(n=1)。檢出182批次，檢出率為37.4%，檢出的物質(zhì)有氟氯氰菊酯、甲氰菊酯、溴氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、毒死蜱、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、高氰戊菊酯、氯氰菊酯、三唑醇、三唑酮、噠螨靈、噻嗪酮、硫丹、三氯殺螨醇、三唑磷、水胺硫磷、丙溴靈、樂果、六氯苯、氟蟲腈、啶蟲脒、滴滴涕、苯醚甲環(huán)唑、八氯二丙醚、六六六、氟啶脲、烯酰嗎啉、喹硫磷、莠滅凈。在所有檢出的農(nóng)藥殘留中聯(lián)苯菊酯的檢出率最高，達(dá)到了27.2%，氯氟氰菊酯(19.3%)次之，毒死蜱14.6%，甲氰菊酯13.0%，氯氰菊酯11.1%，硫丹7.0%，噠螨靈6.8%，噻嗪酮6.8%，其余物質(zhì)的檢出率均小于5.0%；樂果、氟啶脲、六六六、莠滅凈、喹硫磷、烯酰嗎啉、八氯二丙醚、氟蟲腈、三唑酮只有一到兩個(gè)茶葉中有檢出，圖1是茶葉中農(nóng)藥殘留檢出率較高的物質(zhì)。

圖1 茶葉中農(nóng)藥殘留檢出率較高的物質(zhì)

本文還對(duì)樣品數(shù)量較多的綠茶、紅茶和花茶基質(zhì)的農(nóng)藥殘留物質(zhì)檢出率做了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)不同基質(zhì)中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢出情況有所差異，從整體來(lái)看，花茶中這幾種物質(zhì)的檢出率都比較高，紅茶中除噻嗪酮外其余七種物質(zhì)的檢出率均高于綠茶，結(jié)果見表2。

表2 不同基質(zhì)中農(nóng)藥殘留量檢出情況

從檢測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，486批茶葉中，沒有超出GB 2763-2019[15]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量。農(nóng)業(yè)部第199號(hào)公告中禁止使用六六六、滴滴涕，但仍有一到兩個(gè)茶葉中檢出六六六，是因?yàn)樵撧r(nóng)藥很難降解，土壤中有該農(nóng)藥的殘留，茶樹生長(zhǎng)富集而導(dǎo)致茶葉中有檢出，相比六六六而言，滴滴涕的檢出率較高，除因?yàn)橥寥乐杏袣埩敉?，可能還與三氯殺螨醇農(nóng)藥的使用有關(guān)聯(lián)，因三氯殺螨醇是采用滴滴涕為原料生產(chǎn)的[16]，且三氯殺螨醇不穩(wěn)定，極易降解生成滴滴涕，有文獻(xiàn)報(bào)道三氯殺螨醇十天內(nèi)的降解率達(dá)到了95%[17-18]，GB 2763-2019中三氯殺螨醇的限量為0.2mg/kg，且農(nóng)業(yè)部在發(fā)布2445號(hào)公告后，決定撤銷三氯殺螨醇的農(nóng)藥登記，且自2018年10月1日起，全面禁止三氯殺螨醇的銷售和使用[19]。

3 結(jié)論

本文利用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，采用改進(jìn)的GB/T 23204-2008前處理方法，建立了茶葉中多種農(nóng)藥殘留物質(zhì)的分析方法。用所建立的方法對(duì)486批茶葉進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，得到目前茶葉中的農(nóng)藥以毒性相對(duì)較低、降解較容易的菊酯類物質(zhì)為主，且不同基質(zhì)的茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢出有一定的差異性，但所檢測(cè)的486批茶葉中的農(nóng)藥殘留量均未超出國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。