GC-MS測(cè)定茶葉中有機(jī)氯農(nóng)藥組分的 前處理技術(shù)研究

◎ 王文敏，盧 姍

（廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，廣東 佛山 528300）

有機(jī)氯農(nóng)藥是一大類(lèi)含有氯原子的有機(jī)殺蟲(chóng)劑，有機(jī)氯農(nóng)藥有廣譜、高效、急性毒性低、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，曾經(jīng)在全世界范圍內(nèi)大量使用。但由于這類(lèi)農(nóng)藥脂溶性高，在自然環(huán)境中難以降解，所以在食品中的殘留及其對(duì)人體健康的危害不容忽視[1]。茶葉中茶多酚、咖啡堿、多糖等有效成分具有抗癌、抑制心血管疾病、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[2]。由于茶葉樣品基質(zhì)復(fù)雜，含有大量的色素和雜質(zhì)等，嚴(yán)重干擾提取液中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，因此，前處理技術(shù)對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留提取、分離及檢測(cè)有非常重要的意義[3]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶葉，為產(chǎn)自云南西雙版納的普洱茶（大益茶）。

5種有機(jī)氯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品：α-666（CAS：319-84-6）、七氯（CAS：76-44-8）、艾氏劑（CAS：309-00-2）、狄氏劑（CAS：0-57-1）和異狄氏劑（CAS：72-70-8）。石油醚、乙酸乙酯、環(huán)己烷、丙酮、乙醚和正己烷，均為分析純，且均為廣州化學(xué)試劑廠(chǎng)生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

試驗(yàn)的主要儀器設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 主要儀器設(shè)備表

1.3 儀器條件

（1）色譜條件。Rxi-5ms色譜柱：0.25 μm×30.0 m×0.25 mm；進(jìn)樣口溫度：280 ℃；分流方式：不分流進(jìn)樣，1 min后打開(kāi)分流閥；載氣：氦氣（He）；流量控制方式：恒線(xiàn)速度；線(xiàn)速度：46.7 cm·s-1；吹掃流量：3.0 mL·min-1；分流比（R）5∶1。升溫程序：80 ℃起始，以15 ℃·min-1升溫到200 ℃，保持3 min，繼續(xù)以15 ℃·min-1升溫到280 ℃，保持5 min。

（2）質(zhì)譜條件。EI源，離子源溫度（I）：200 ℃，接口溫度（I）：280 ℃，選擇離子掃描模式（SIM）。

1.4 樣品前處理

茶葉（干樣）經(jīng)粉碎后取5 g（精確至0.01 g）[4]于50 mL離心管。加入25 mL提取液，超聲波提取30 min，于高速冷凍離心機(jī)內(nèi)離心 5 min，7 000 r·min-1。過(guò)濾于茄形瓶?jī)?nèi)，殘?jiān)貜?fù)提取一次，超聲15 min，離心，過(guò)濾，合并提取液。提取液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，濃縮至1～2 mL，用提取溶液轉(zhuǎn)移至10 mL離心管（轉(zhuǎn)移3～4次），再用提取溶液定容至2 mL，待上樣。先后經(jīng)過(guò)ENVI-Carb柱和Florisil柱凈化。凈化液供氣相色譜-質(zhì)譜分析。

1.5 樣品前處理方法優(yōu)化

1.5.1 樣品提取

對(duì)提取液的選擇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別用25 mL的乙腈、石油醚-丙酮（4+1）、正己烷-丙酮（2+1）、乙酸乙酯-丙酮（3+1）和石油醚-乙酸乙酯（1+1）作為提取溶劑，對(duì)茶葉中的有機(jī)氯組分進(jìn)行提取，提取液供氣相色譜檢測(cè)。

1.5.2 樣品凈化

凈化方法選擇固相萃取。凈化柱的選擇：①去除色素。茶葉樣品經(jīng)提取有機(jī)氯組分后，提取液顏色呈墨綠色，糊狀，但經(jīng)ENVI-Carb固相萃取柱凈化后呈透明液體狀，因此本實(shí)驗(yàn)采用乙酸乙酯-丙酮（1∶1）淋洗ENVI-Carb固相萃取柱凈化作為色素凈化手段。②去除雜質(zhì)。采用Florisil固相萃取小柱試驗(yàn)重現(xiàn)性好，能有效去除雜質(zhì)，簡(jiǎn)化操作步驟，減少溶劑的使用量，快速、簡(jiǎn)單。因此，本實(shí)驗(yàn)采用Florisil固相萃取小柱凈化作為去除雜質(zhì)的凈化手段。

（1）ENVI-Carb柱最優(yōu)洗脫體積的選擇。用5 mL環(huán)己烷活化石墨化碳黑柱（ENVI-Carb），取2 mL標(biāo)準(zhǔn)工作液上樣，分別用2 mL、3 mL、4 mL、5 mL丙酮-乙酸乙酯（1+1）溶液洗脫，下接10 mL離心管，氮吹至近干，用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質(zhì)譜分析。

（2）對(duì)Florisil柱最優(yōu)洗脫溶劑的選擇。用5 mL石油醚活化弗羅里硅土柱（Florisil），2 mL標(biāo)準(zhǔn)工作液上樣，分別用5 mL乙酸乙酯-石油醚（5+95）、乙酸乙酯-丙酮（1+1）、乙醚-正己烷（1+4）、正己烷-乙酸乙酯（9+1）和丙酮-正己烷（1+1）溶液洗脫，下接10 mL離心管，氮吹至近干，用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質(zhì)譜分析。

（3）對(duì)Florisil柱最優(yōu)洗脫體積的選擇。用5 mL石油醚活化弗羅里硅土柱（Florisil），2 mL標(biāo)準(zhǔn)工作液上樣，分別用2 mL、3 mL、4 mL、5 mL和6 mL最優(yōu)洗脫溶劑洗脫，下接10 mL離心管，氮吹至近干，用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質(zhì)譜分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 線(xiàn)性回歸方程和相關(guān)系數(shù)

將有機(jī)氯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制成 0 μg·L-1、25 μg·L-1、50 μg·L-1、200 μg·L-1、500 μg·L-1、1 000 μg·L-1和2 000 μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)品工作液，按選定的色譜-質(zhì)譜條件進(jìn)樣，以吸收峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，結(jié)果如表2所示，5種有機(jī)氯農(nóng)藥質(zhì)量濃度和響應(yīng)值線(xiàn)性關(guān)系良好。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、線(xiàn)性范圍及檢出限表

2.2 提取液的選擇

經(jīng)過(guò)用乙腈、石油醚-丙酮（4+1）、正己烷-丙酮（2+1）、乙酸乙酯-丙酮（3+1）、石油醚-乙酸乙酯（1+1）作為提取溶劑進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)石油醚-乙酸乙酯（1+1）溶液提取的雜質(zhì)峰較少，提取的有機(jī)氯組分重現(xiàn)性高。故本實(shí)驗(yàn)的提取液選定為石油醚-乙酸乙酯（1+1）溶液。

2.3 ENVI-Carb柱的最優(yōu)洗脫體積

實(shí)驗(yàn)比較了丙酮-乙酸乙酯（1+1）溶液的不同體積洗脫ENVI-Carb柱，發(fā)現(xiàn)4 mL洗脫最優(yōu)，回收率最高。丙酮-乙酸乙酯（1+1）最佳洗脫液體積的峰面積如表3所示，因此柱凈化過(guò)程選擇4 mL丙酮-乙酸乙酯（1+1）洗脫液。

表3 ENVI-Carb柱丙酮-乙酸乙酯（1+1）最佳洗脫液體積選擇結(jié)果表

2.4 Florisil柱的最優(yōu)洗脫溶劑

實(shí)驗(yàn)比較了乙酸乙酯-石油醚（5+95）、乙酸乙酯-丙酮（1+1）、乙醚-正己烷（1+4）、正己烷-乙酸乙酯（9+1）和丙酮-正己烷（1+1）洗脫Florisil柱，發(fā)現(xiàn)乙醚-正己烷（1+4）洗脫最優(yōu)，回收率最高。Florisil柱5種洗脫液方案的峰面積如表4所示，因此柱凈化過(guò)程選擇乙醚-正己烷（1+4）洗脫液洗脫。

表4 Florisil柱5種洗脫液選擇結(jié)果表

2.5 Florisil柱的最優(yōu)洗脫體積

本文比較了乙醚-正己烷（1+4）溶液的不同體積洗脫Florisil柱柱，發(fā)現(xiàn)5 mL洗脫最優(yōu)，回收率最高。乙醚-正己烷（1+4）最佳洗脫液體積的峰面積如表5所示，因此柱凈化過(guò)程選擇5 mL乙醚-正己烷（1+4）洗脫液。

表5 Florisil柱乙醚-正己烷（1+4）最佳洗脫液體積選擇結(jié)果表

2.6 樣品檢測(cè)

2.6.1 加標(biāo)樣品檢測(cè)

加標(biāo)樣品（加標(biāo)200 μg·kg-1）經(jīng)ENVI-Carb柱和Florisil柱先后凈化檢測(cè)，效果良好，加標(biāo)樣品的TIC圖如圖1所示。

2.6.2 方法的回收率

在茶葉樣品中分別添加 20 μg·kg-1、100 μg·kg-1、200 μg·kg-1的有機(jī)氯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)添加水平做3個(gè)平行樣品，各組分的回收率見(jiàn)表3。由表6可知，有機(jī)氯農(nóng)藥添加20 μg·kg-1的回收率為64.00%～107.40%；100 μg·kg-1水 平 的 回 收 率 為 63.00% ～ 114.00%；200 μg·kg-1水平的回收率為60.00%～102.40%。由此可知，該方法經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段的凈化處理后仍能獲得比較良好的回收率，可以滿(mǎn)足茶葉中殘留有機(jī)氯農(nóng)藥組分含量的檢測(cè)要求。

圖1 加標(biāo)樣品的TIC圖

表6 各組分的回收率表

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，本方法的前處理過(guò)程中，經(jīng)ENVI-Carb柱凈化可以去除大部分的色素后，再經(jīng)Florisil柱凈化可以去除大部分干擾物質(zhì)，滿(mǎn)足檢測(cè)要求，利用GC-MS選擇離子監(jiān)測(cè)模式，分析靈敏度高。實(shí)驗(yàn)表明，此方法的回收率滿(mǎn)足檢測(cè)要求，適合于茶葉中5種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量同時(shí)定性及定量分析。