茶葉中有機磷農藥殘留的檢測方法研究

徐晨曦，付大友，譚文淵，汪菊（四川理工學院材料與化學工程學院，四川自貢643000）

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茶葉中有機磷農藥殘留的檢測方法研究

徐晨曦，付大友，譚文淵，汪菊
（四川理工學院材料與化學工程學院，四川自貢643000）

摘要：建立了GC-MS法測定茶葉中常見的3種有機磷農藥殘留分析方法。茶葉樣品采用乙腈浸泡，超聲振蕩，活性炭吸附色素，氮吹儀濃縮，NH2固相萃取柱凈化后供氣質聯用儀檢測分析。本方法對3種有機磷農藥的回收率范圍為84.23%～87.55%，檢出限為0.020mg/kg～0.035mg/kg，相對偏差（RSD）為4.2%~5.1%。

關鍵詞：茶葉；有機磷農藥；分析檢測

由于有機磷農藥高效，溶解性好，易分解等特點，使其廣泛應用于農業生產過程中殺滅害蟲。然而，農藥也是有毒的化學品，易對環境造成污染，而農藥殘留量超標往往也會引起人或動物的急性中毒，即使低劑量的農藥長期在體內累積也會致畸，致癌，致突變等[1]。研究表明，有機磷農藥作為乙酰膽堿抑制劑，毒性最大，應用最廣，其環境暴露和皮膚接觸都會引起生物中毒[2]。根據國家標準規定，有機磷農藥在農產品中的最大允許殘留量不超過0.2 mg/kg[3-4]。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對食物的安全問題也倍受關注。茶葉是中國重要的農產品之一，也是我國出口的傳統產品。隨著農業產業化的發展，茶葉的生產越來越依賴于農藥[5]。而茶葉進口國對衛生安全的嚴格要求，使得農藥殘留成為了主要的衛生安全問題。因此，建立快速，準確的有機磷農藥殘留檢測方法對于食品衛生安全尤為重要[6-7]。本文采用乙腈浸泡，超聲振蕩，活性炭吸附色素，氮吹儀濃縮，NH2固相萃取柱凈化后通過氣質聯用儀檢測分析，該方法背景干擾物少，分離效果好，靈敏度高，可以同時檢測多種有機磷殘留農藥。利用保留時間與特征離子進行雙重定性，解決其只以保留時間定性可能會出現的假陽性。使其對農產品中有機磷農藥殘留檢測建立了有效快速的分析方法。

1材料與方法

1.1試驗儀器及試劑

試驗儀器：Trace1310-TAQ8000氣相色譜質譜聯用儀（Thermo-fisher公司）；CP114分析天平（奧豪斯儀器有限公司）；HGC-21氮吹儀（上海禾工科學儀器有限公司）；TDL-40B臺式低速離心機（常州國華電器有限公司）；AS10200B超聲波清洗機（天津奧特賽恩斯儀器有限公司）。

試驗試劑：乙腈（色譜純，成都市科龍化工試劑廠）；正己烷（色譜純，成都市科龍化工試劑廠）；二氯甲烷（分析純，成都市科龍化工試劑廠）；甲胺磷、乙酰甲胺磷、久效磷標準試劑（上海市農藥研究所）。

1.2儀器條件

1.2.1氣相色譜條件

色譜柱：TG-1701MS；色譜柱填料：14 %氰丙苯基，86 %二聚硅氧烷；色譜柱最大溫度：260℃/280℃；進樣口溫度：220℃；程序升溫：40.0℃保持1 min，以30.0℃/min上升至100℃保持1min，再以10.0℃/min上升至200℃保持10min；進樣模式：Split分流；分流比：30.0，載氣為高純氮氣（99.999 %）；流速：1.200 mL/min；進樣量：1 uL。

1.2.2質譜條件

離子源為EI源；離子源溫度：280℃；電力能量：50 eV；掃描方式：全掃描（full scanning）。

1.3樣品的測定

將茶葉樣品研細經60目篩，準確稱取2 g，加入20 mL乙腈，超聲振蕩提取40 min。將提取液倒入50 mL塑料離心管，轉速4 200 r/min，離心10 min，取上層液體，向液體中加入2 g活性炭粉吸附茶葉中的色素，再超聲波振蕩15 min，用雙層濾紙過濾，乙腈沖淋4次~ 5次，取澄清濾液，用氮氣濃縮吹干，加2 mL乙腈定容，待凈化。

NH2固相萃取柱加樣前用5 mL乙腈+甲醇（3+ 2）活化，將上述待凈化液轉移至NH2柱中，以速率1 mL/min上樣，真空抽干，加入10 mL淋洗液（乙腈∶甲醇=3∶2），收集所有流出物置于圓底燒瓶內，50℃水浴旋轉蒸發至干，用正己烷定容至2 mL，待上機。

2結果與討論

2.1茶葉預處理中活性炭粉加入量的討論

取6支比色管，每支準確稱取茶葉樣品2 g加入20 mL乙腈，超聲振蕩提取40 min，將提取液倒入50 mL塑料離心管，轉速4 200 r/min，離心10 min，取上層液體，向液體中加入活性炭粉，用來吸附茶葉中的色素，再超聲波振蕩5 min，用雙層濾紙過濾。以下6支，炭粉加入量從左往右，分別為：空白不加、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，見圖1。

試驗結果表明，活性炭粉加入太少溶液色素太重，不適合上機檢測；活性炭粉加入過多，造成資源浪費。因此，選擇2.0 g茶葉加入2.0 g活性炭粉則效果最佳。

圖1活性碳粉加入量Fig.1 Then amount of activated carbon powder

2.2 GC色譜條件的優化

2.2.1柱箱溫度優化

柱箱溫度是氣相色譜分析的重要條件參數，它直接影響到分離效果和分析速度。柱溫過高，組分保留時間變短，分離效能差；柱溫過低，組分保留時間延長，分離效能增加，可能會出現色譜峰拖尾現象。茶葉樣品中基質復雜，成分較多。低沸點組分可能由于柱溫太高，分離不完全。而高沸點組分可能由于沸點太低，有部分殘留于色譜柱內，損壞柱子。研究中優化色譜柱溫度采用了兩種方法。程序升溫（1）：50.0℃保持3 min，以40.0℃/min上升至100℃保持1 min，再以20.0℃/min上升至200℃保持5 min。程序升溫（2）：40.0℃保持1 min，以30.0℃/min上升至100℃保持1 min，再以10.0℃/min上升至200℃保持10 min。試驗表明，方法（2）的柱溫條件效果最佳。

2.2.2進樣口溫度優化

氣相色譜分析時，分析樣品必須在氣化室內被氣化。氣化溫度即進樣口溫度必須保證試樣快速，完全氣化而又不分解的原則。一般氣化溫度選擇比樣品平均沸點高30℃~50℃。待測樣品沸點：甲胺磷高溫分解，乙酰甲胺磷147℃，久效磷125℃。試驗表明，進樣口溫度設置220℃，其色譜峰靈敏度最高，分離效果良好。

2.3待測有機磷農藥定性分析

將3種有機磷農藥配制成濃度為50 mg/L，按1.2色譜分離條件進行分析得到色譜圖。根據色譜圖上的各個色譜峰，利用質譜圖數據庫反檢索得到：出峰時間8.46min為甲胺磷，11.14min為乙酰甲胺磷，15.87min為久效磷。離子碎片甲胺磷為47、94、141 m/z，乙酰甲胺磷為94、136、183 m/z，久效磷為127、192、223 m/z。色譜圖如圖2。

2.4待測有機磷農藥定量分析

準確配制3種有機磷農藥混合標準溶液，在優化的色譜條件和質譜條件下分析，以峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標繪制標準曲線圖，在5 mg/L~20 mg/L范圍內，線性關系良好。以S/N=3確定本方法對茶葉有機磷農殘的檢測下限。對預處理后的茶葉樣品測定，含量低于儀器檢測下限，未檢出。則通過對處理前茶葉樣品進行低濃度有機磷添加回收試驗，計算方法回收率。取茶葉樣品做10 mg/kg添加水平的加標回收試驗，重復6個平行試驗，計算各有機磷農殘的回收率和相對偏差，以考察方法的準確度和精密度。數據見表1。

圖2有機磷農藥混標色譜圖Fig.2 Chromatogram of mixed organophosphorus pesticide standards

表1 3種有機磷農藥的特征離子，保留時間，回收率，檢出限，精密度Table 1 The Characteristic ion，retention time，recovery rate，method detection limit（MDL），RSDs of three kind of organophosphorus pesticides

3 結論

氣相色譜—質譜聯用是基于高效氣相色譜的分離能力與質譜的高靈敏度極強的分離檢測技術，是痕量分析中分離鑒定極性高、熱不穩定性化合物的強有力的工具。采用了超聲波振蕩提取對茶葉中的有機磷農藥殘留進行濃縮和凈化，用氣質聯用法測定茶葉中3種有機磷農藥殘留的含量。甲胺磷，乙酰甲胺磷，久效磷農藥標準在5 mg/L～20 mg/L，線性關系良好（R2≥0. 99），添加水平在5 mg/kg～20 mg/kg，平均回收率84.23 %～87.55 %，相對標準偏差為4.2 %～5.1 %，3種有機磷方法檢出限0.020 mg/kg~0.035 mg/kg。此方法具有提取效率高，凈化效果好，回收率高，準確性好，適合茶葉中有機磷殘留量的測定。

參考文獻：

[1]聶峰,高梅,李新生,等.水果蔬菜中有機磷農藥殘留新檢測方法研究[J].食品科技,2010,35(6):297-299

[2]王敏.固相萃取技術和高效液相色譜串聯質譜聯用在茶葉農藥殘留檢測中的應用[D].合肥:安徽大學,2013,287-299

[3] Xiuhong Wang,Jing Cheng,Hongbin Zhou,et al. Development of a simple combining apparatus to perform a magnetic stirring-assisted dispersive liquid-liquid microextraction and its application for the analysis of carbamate and organophosphorus pesticides in tea drinks [J]. Analytica Chimica Acta,2013,787(10):71-77

[4]馮潔,楊燁,陳大舟,等.茶葉中農藥殘留的分析方法研究[J].現代儀器,2010,56(4):4-5

[5]陳明,梁春穗,李少霞,等.蔬菜水果中有機磷農藥殘留測定的GC 和GC-MS分析技術研究[J].中國衛生檢驗雜志,2009,1(19):83-85

[6] Wei-jun Zhao,Xiao-ke Sun,Xiao-ni Deng,et al. Cloud point extraction coupled with ultrasonic-assisted back-extraction for the determination of organophosphorus pesticides in concentrated fruit juice by gas chromatography with flame photometric detection[J]. Food Chemistry,2011,127(5):683-688

[7] Xiangping Liu,Dengkun Li,Jiequan Li,et al. Marriott. Organophosphorus pesticide and ester analysis by using comprehensive two-dimensional gas chromatography with flame photometric detection[J]. Journal of Hazardous Materials,2013,382(263): 761-765

Studying on the Detection Methods of the Organophosphorus Pesticide Residues in Tea

XU Chen-xi，FU Da-you，TAN Wen-yuan，WANG Ju
（College of Materials and Chemical Engineering，Sichuan University of Science & Engineering，Zigong 643000，Sichuan，China）

Abstract：The determination detection method of three common sorts of organophosphorus pesticide residues in tea was established by GC-MS. The tea sample was soaked with acetonitrile，oscillated by ultrasonic unit，used charcoal for absorbed pigments，concentrated by nitrogen analyzer，purified through NH2SPE，then detected and analyzed via GC-MS. The results showed that the recoveries of these three common pesticides were between 84.23 %-87.55 %，the method detection limits were in the ranged of 0.020 mg/kg-0.035 mg/kg，and the relative standard deviations（RSDs）were in the ranged of 4.2 %-5.1 %.

Key words：organophosphorus pesticide；analysis and detection

收稿日期：2014-09-30

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.028

作者簡介：徐晨曦（1990—），女（漢），碩士研究生，主要從事化學分析。

基金項目：四川省教育廳重點項目（12ZB078，13ZA0123）；四川理工學院研究生創新基金項目（y2013028）