快速SPE—UPLC—MS/MS同時測定茶葉中的5種農藥殘留

王多嬌等

摘要：建立了同時快速分析茶葉中5種農藥殘留的方法。茶葉經粉碎后，乙腈提取，低溫離心后，取乙腈層過Cleanert NANO CARB凈化柱，采用超高壓液相色譜-串聯質譜法分離、測定。結果表明滅多威、多菌靈、噻蟲嗪、吡蟲啉在2～50 μg/L、殺螟丹在10～200 μg/L范圍內呈良好的線性關系，不同濃度（1、2、5、10倍定量限濃度）回收率為82.9%～106.0%，相對標準偏差（n=5）小于15%，滅多威、多菌靈、噻蟲嗪、吡蟲啉和殺螟丹的定量限分別為3.0、10、5.0、5.0、20.0 μg/kg 。本方法簡便、快速、重現性好，適用于茶葉中多種農藥殘留的測定。

關鍵詞：茶葉；農藥殘留；Cleanert NANO CARB固相萃取柱；超高壓液相色譜-串聯質譜；前處理

中圖分類號： TS207.5+3文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0280-03

收稿日期：2014-06-11

基金項目：江蘇省質量技術監督局資助項目（編號：KJ112505）。

作者簡介：王多嬌（1985—），女，江蘇豐縣人，碩士，助理工程師，主要從事食品安全檢測。E-mail：dodocpu@163.com。

通信作者：顏春榮，碩士，工程師，主要從事食品安全檢測技術研究。E-mail： chryan2@hotmail.com。茶葉是我國的傳統飲料，但是農藥殘留問題影響了人們對茶葉的消費信心，甚至阻礙了茶葉出口貿易，研究茶葉中農藥殘留檢測方法對于茶葉質量安全具有重要意義。目前，茶葉中農藥殘留的分析檢測方法主要有氣相色譜法[1]、氣相色譜-質譜聯用法[2-5]、液相色譜-質譜聯用法[6-9]，氣相色譜-質譜聯用法僅在應用于有機氯的分析時相對于液相色譜-質譜聯用法有一定的優勢[10]，且氣相色譜法分析周期較長，而液相色譜-串聯質譜法具有靈敏度高、特異性強、適于高通量檢測的特點。樣品的前處理方法主要有基質固相分散法[2，9]、凝膠色譜凈化[3]、有機溶劑提取或采用有機溶劑提取后經固相萃取小柱凈化[1，4，7] 等。凝膠色譜凈化法主要用于去除大分子量的物質如油脂、蛋白等，前處理時間較長、溶劑消耗量大，在茶葉的農殘分析中應用不多；固相萃取法中，常用的小柱主要有石墨化碳柱、石墨化碳氨基復合柱或Cleanert TPT茶葉專用柱，需要經過活化、上樣、淋洗和洗脫的步驟，方法較繁瑣、回收率相對較低；基質固相分散法具有快速、簡便的特點，回收率較高，但過濾頭式SPE柱前處理更為簡單。本研究采用過濾頭式SPE柱，結合超高效液相色譜的快速和串聯質譜的高靈敏度特點，建立了同時測定茶葉中滅多威、多菌靈、噻蟲嗪、吡蟲啉和殺螟丹的方法，方法具有簡便、快速的特點，易于推廣使用。

1材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

市售茶葉。

滅多威（純度98.0%）、吡蟲啉（純度99.0%）、多菌靈（純度99.5%）、殺螟丹（純度98.0%）、噻蟲嗪（純度985%）標準品，購于Dr. Ehrenstorfer公司；乙腈為色譜純，冰醋酸為分析純，水為超純水；1 mL過濾頭式SPE柱（IC-NN1510-C 型， 天津博納艾杰爾科技有限公司）。

Agilent Technologies 1290 Series超高壓液相色譜系統 （美國安捷倫科技有限公司），AB API 4000 plus串聯四極桿質量分析儀 （美國AB SCIEX公司）；Milli-Q純水儀 （美國Millipore公司）；ZD-2型調速多用振蕩器 （江蘇省金壇市國勝實驗儀器廠）。

1.2方法

1.2.1樣品前處理稱取100 g茶葉，用粉碎機粉碎，四分法取樣，精確稱取5.00 g左右茶葉粉末于50 mL離心管中， 加10 mL水潤濕，準確加入10 mL含1%冰醋酸的乙腈溶液、2 g氯化鈉，渦旋3 min，在4 ℃下10 000 r/min冷凍離心 10 min，取上層清液1 mL用注射器推入Cleanert NANO CARB凈化柱，流出的凈化液用進樣小瓶收集，供LC-MS/MS 分析測定。

1.2.2色譜條件色譜柱： Agilent Eclipse plus C18（2.1 mm×100 mm，粒徑1.8 μm）；流動相：組分A為0.1%甲酸水溶液，組分B是乙腈，梯度洗脫，0→1.0 min（98% A）→2.0 min（80% A）→4.0 min（30% A）→ 4.1 min（98% A） →6.0 min（98% A）；流速：0.2 mL/min；柱溫：25 ℃；進樣量：10 μL。

1.2.3質譜條件離子源：電噴霧離子源（ESI）；掃描方式：正離子掃描；檢測方式：MRM模式；噴霧電壓：5 500 V；離子源溫度：600 ℃；碰撞氣壓力：0.082 8 MPa；霧化氣壓力：0.448 MPa；氣簾氣壓力：0.082 8 MPa；輔助氣壓力：0.345 MPa；5種農藥殘留的質譜分析參數見表1。

2結果與分析

2.1樣品前處理方法的優化

多菌靈、吡蟲啉、噻蟲嗪、滅多威及殺螟丹這幾種農藥在乙腈中溶解性均較好，因而選擇乙腈作為提取溶劑。茶葉基質較干，加水潤濕，可以去除一部分水溶性雜質，提高乙腈的提取效率[8]；氯化鈉和離心可以促使水和乙腈分層。但是在試驗過程中發現，用乙腈配制的殺螟丹標準溶液隨放置時間延長會發生降解，因為殺螟丹在酸性條件下穩定，pH值>9時即發生降解，其他4種農藥在酸性條件下亦比較穩定，因而

配制標準溶液的乙腈及作為提取溶劑的乙腈均需加入1%的冰醋酸。文獻中關于茶葉中殺螟丹殘留的檢測多為將其轉化為沙蠶毒素來測定，通過測定沙蠶毒素的量，換算為殺螟丹的含量[9，11]，直接測定殺螟丹的方法報道不多[12-13]；但是通過測定沙蠶毒素來間接測定殺螟丹含量的方法，不僅溶劑消耗多、耗時長，而且如何確定殺螟丹完全轉化為沙蠶毒素未見報道，考慮到酸性條件下殺螟丹會以穩定的殺螟丹鹽酸鹽的形式存在，因而本試驗采用酸化后直接測定殺螟丹的方法。

茶葉中富含色素（如葉綠素、胡蘿卜素、葉黃素與花青素等）和茶多酚等，是農藥殘留分析測定時的主要干擾物質。NANO CARB為一種新型凈化材料——碳納米材料，比普通的石墨化碳黑比表面積大，載樣能力強，可以有效去除色素，同時相對于含石墨化碳黑（GCB）和N-丙基乙二胺（PSA）的方法，減少了GCB對平面結構農藥和PSA對殺螟丹[13]的吸附作用，相對于傳統樣品前處理方法，本方法回收率高，且檢測時間短，有機化學試劑用量少，可以滿足大批量樣品快速檢測的要求。

2.2色譜及質譜條件的優化

多菌靈、吡蟲啉、噻蟲嗪、滅多威及殺螟丹極性均較強，適于采用ESI源正離子模式進行檢測。以流動注射方式對上述幾種農藥標準溶液進行全掃描，確定其母離子，優化去簇電壓（DP）及碰撞能量（CE），得到不同的子離子，選擇響應好、穩定的離子對為其定量及定性離子對，所獲得質譜參數見表1。

流動相的組成不僅會影響待分析物的分離度和峰形，在質譜為檢測器時，還會影響到待分析物的靈敏度。文獻中農藥的流動相一般為酸性，其中甲酸可以提高農藥的離子化效率，本試驗比較了0.1%甲酸水-甲醇和0.1%甲酸水-乙腈流動相體系，發現0.1%甲酸水-乙腈，體系下各色譜峰分離度更好，故選擇0.1%甲酸水-乙腈作為流動相。圖1為各待測組分混合標準溶液MRM色譜圖。

2.3方法的驗證

2.3.1標準曲線和定量限茶葉為基質的農藥殘留測定，存在一定的基質效應[8]，一般可以采用同位素內標、減少取樣量或采用基質匹配標準曲線來降低基質對定量的干擾。本試驗采用基質標準曲線進行定量的方式，以盡量減少基質效應干擾。 以空白茶葉樣品的提取液作為稀釋溶液，配成混合系列標準溶液，其中滅多威、多菌靈、噻蟲嗪、吡蟲啉的濃度范圍為2～50 μg/L，殺螟丹的濃度范圍為10～200 μg/L，以待測組分峰面積（y）為縱坐標、待測組分的濃度（x，μg/L）為橫坐標進行線性回歸，線性關系良好。以信噪比（S/N）為3確定方法的檢出限、信噪比（S/N）為10確定方法的定量限，結果見表2。

2.3.2精密度和回收率試驗用空白茶葉樣品進行添加回收率和精密度試驗，樣品中添加1、2、5、10倍定量限（limitof

3結論

本研究建立了乙腈提取、過濾頭式SPE柱凈化，結合超高壓液相色譜-串聯四極桿質譜同時快速測定茶葉中5種農藥殘留的方法。該方法操作步驟簡單，前處理時間短、消耗有機溶劑少，獲得了較滿意的回收率，適用于大批量樣品的快速檢測；采用串聯質譜分析測定，可同時實現定性判定和定量測定，方法具有較好的重現性，可滿足實際檢測工作的需要。

參考文獻：

[1]蔣永祥，葉麗，湯淼榮. 茶葉中7種有機磷農藥殘留量的同時測定[J]. 分析實驗室，2007，26（1）：97-101.

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[3]蔣俊樹，趙彬，周莉.氣相色譜-質譜法測定茶葉中36種農藥殘留[J]. 食品科學，2009，30（14）：276-280.

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[5]許秀瑩，施海燕，王鳴華.氣相色譜-質譜聯用測定大米中6種煙堿類農藥殘留[J]. 質譜學報，2012，33（2）：99-103.

[6]GB/T 23205茶葉中448種農藥及相關化學品殘留量的測定液相色譜-串聯質譜法[S].

[7]劉冰，趙紅霞. 超高效液相色譜-串聯質譜法快速測定茶葉中18種農藥殘留[J]. 分析實驗室，2013，32（10）：77-83.

[8]賈瑋，黃峻榕，凌云，等. 高效液相色譜-串聯質譜法同時測定茶葉中290種農藥殘留組分[J]. 分析測試學報，2013，32（1）：9-22.

[9]王連珠，周昱，黃小燕，等. 基于QuEChERS提取方法優化的液相色譜-串聯質譜法測定蔬菜中51種氨基甲酸酯類農藥殘留[J]. 色譜，2013，31（12）：1167-1175.

[10]Alder L，Greulich K，Kempe G，et al. Residue analysis of 500 high priority pesticides：better by GC-MS or LC-MS/MS[J]. Mass Spectrometry Reviews，2006，25：838-865.

[11]吳剛，虞慧芳，鮑曉霞，等. 茶葉中殺螟丹殘留的氣相色譜分析方法研究[J]. 中國食品學報，2006，6（5）：129-132.

[12]吳剛，虞慧芳，鮑曉霞，等. 氣相色譜-微池電子捕獲檢測器分析茶葉中殺螟丹的殘留[J]. 色譜，2007，25（2）：288-289.

[13]陳紅平，劉新，王川丕，等. 親水作用色譜-串聯質譜法測定茶葉中殺螟丹農藥殘留量[J]. 分析測試學報，2013，32（5）：619-624.

茶葉中富含色素（如葉綠素、胡蘿卜素、葉黃素與花青素等）和茶多酚等，是農藥殘留分析測定時的主要干擾物質。NANO CARB為一種新型凈化材料——碳納米材料，比普通的石墨化碳黑比表面積大，載樣能力強，可以有效去除色素，同時相對于含石墨化碳黑（GCB）和N-丙基乙二胺（PSA）的方法，減少了GCB對平面結構農藥和PSA對殺螟丹[13]的吸附作用，相對于傳統樣品前處理方法，本方法回收率高，且檢測時間短，有機化學試劑用量少，可以滿足大批量樣品快速檢測的要求。

2.2色譜及質譜條件的優化

多菌靈、吡蟲啉、噻蟲嗪、滅多威及殺螟丹極性均較強，適于采用ESI源正離子模式進行檢測。以流動注射方式對上述幾種農藥標準溶液進行全掃描，確定其母離子，優化去簇電壓（DP）及碰撞能量（CE），得到不同的子離子，選擇響應好、穩定的離子對為其定量及定性離子對，所獲得質譜參數見表1。

流動相的組成不僅會影響待分析物的分離度和峰形，在質譜為檢測器時，還會影響到待分析物的靈敏度。文獻中農藥的流動相一般為酸性，其中甲酸可以提高農藥的離子化效率，本試驗比較了0.1%甲酸水-甲醇和0.1%甲酸水-乙腈流動相體系，發現0.1%甲酸水-乙腈，體系下各色譜峰分離度更好，故選擇0.1%甲酸水-乙腈作為流動相。圖1為各待測組分混合標準溶液MRM色譜圖。

2.3方法的驗證

2.3.1標準曲線和定量限茶葉為基質的農藥殘留測定，存在一定的基質效應[8]，一般可以采用同位素內標、減少取樣量或采用基質匹配標準曲線來降低基質對定量的干擾。本試驗采用基質標準曲線進行定量的方式，以盡量減少基質效應干擾。 以空白茶葉樣品的提取液作為稀釋溶液，配成混合系列標準溶液，其中滅多威、多菌靈、噻蟲嗪、吡蟲啉的濃度范圍為2～50 μg/L，殺螟丹的濃度范圍為10～200 μg/L，以待測組分峰面積（y）為縱坐標、待測組分的濃度（x，μg/L）為橫坐標進行線性回歸，線性關系良好。以信噪比（S/N）為3確定方法的檢出限、信噪比（S/N）為10確定方法的定量限，結果見表2。

2.3.2精密度和回收率試驗用空白茶葉樣品進行添加回收率和精密度試驗，樣品中添加1、2、5、10倍定量限（limitof

3結論

本研究建立了乙腈提取、過濾頭式SPE柱凈化，結合超高壓液相色譜-串聯四極桿質譜同時快速測定茶葉中5種農藥殘留的方法。該方法操作步驟簡單，前處理時間短、消耗有機溶劑少，獲得了較滿意的回收率，適用于大批量樣品的快速檢測；采用串聯質譜分析測定，可同時實現定性判定和定量測定，方法具有較好的重現性，可滿足實際檢測工作的需要。

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茶葉中富含色素（如葉綠素、胡蘿卜素、葉黃素與花青素等）和茶多酚等，是農藥殘留分析測定時的主要干擾物質。NANO CARB為一種新型凈化材料——碳納米材料，比普通的石墨化碳黑比表面積大，載樣能力強，可以有效去除色素，同時相對于含石墨化碳黑（GCB）和N-丙基乙二胺（PSA）的方法，減少了GCB對平面結構農藥和PSA對殺螟丹[13]的吸附作用，相對于傳統樣品前處理方法，本方法回收率高，且檢測時間短，有機化學試劑用量少，可以滿足大批量樣品快速檢測的要求。

2.2色譜及質譜條件的優化

多菌靈、吡蟲啉、噻蟲嗪、滅多威及殺螟丹極性均較強，適于采用ESI源正離子模式進行檢測。以流動注射方式對上述幾種農藥標準溶液進行全掃描，確定其母離子，優化去簇電壓（DP）及碰撞能量（CE），得到不同的子離子，選擇響應好、穩定的離子對為其定量及定性離子對，所獲得質譜參數見表1。

流動相的組成不僅會影響待分析物的分離度和峰形，在質譜為檢測器時，還會影響到待分析物的靈敏度。文獻中農藥的流動相一般為酸性，其中甲酸可以提高農藥的離子化效率，本試驗比較了0.1%甲酸水-甲醇和0.1%甲酸水-乙腈流動相體系，發現0.1%甲酸水-乙腈，體系下各色譜峰分離度更好，故選擇0.1%甲酸水-乙腈作為流動相。圖1為各待測組分混合標準溶液MRM色譜圖。

2.3方法的驗證

2.3.1標準曲線和定量限茶葉為基質的農藥殘留測定，存在一定的基質效應[8]，一般可以采用同位素內標、減少取樣量或采用基質匹配標準曲線來降低基質對定量的干擾。本試驗采用基質標準曲線進行定量的方式，以盡量減少基質效應干擾。 以空白茶葉樣品的提取液作為稀釋溶液，配成混合系列標準溶液，其中滅多威、多菌靈、噻蟲嗪、吡蟲啉的濃度范圍為2～50 μg/L，殺螟丹的濃度范圍為10～200 μg/L，以待測組分峰面積（y）為縱坐標、待測組分的濃度（x，μg/L）為橫坐標進行線性回歸，線性關系良好。以信噪比（S/N）為3確定方法的檢出限、信噪比（S/N）為10確定方法的定量限，結果見表2。

2.3.2精密度和回收率試驗用空白茶葉樣品進行添加回收率和精密度試驗，樣品中添加1、2、5、10倍定量限（limitof

3結論

本研究建立了乙腈提取、過濾頭式SPE柱凈化，結合超高壓液相色譜-串聯四極桿質譜同時快速測定茶葉中5種農藥殘留的方法。該方法操作步驟簡單，前處理時間短、消耗有機溶劑少，獲得了較滿意的回收率，適用于大批量樣品的快速檢測；采用串聯質譜分析測定，可同時實現定性判定和定量測定，方法具有較好的重現性，可滿足實際檢測工作的需要。

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