分散固相萃取-氣相色譜三重四極桿串聯質譜法測定玫瑰花茶中13種菊酯類農藥殘留

劉銘揚，賈曉菲，鄒學仁，何國成

(中山市農產品質量監督檢驗所，廣東 中山 528400)

1 引言

花茶源于宋朝，始于明朝，成于清朝，后經不斷發展，現已有幾十種之多。當前，越來越多都市白領喜歡在閑暇之時泡一杯花茶，能起到藥食兩用的作用，用來緩解疲勞和養顏美容。而玫瑰花茶則越來越被都市白領所接受，它可以幫助女性活血散淤和調經止痛。另外，中醫上還公認有鎮靜、安撫和抗抑郁等功效[1]。玫瑰花茶的制作是將玫瑰的花香融入到茶胚中，深受人們的喜愛。可以通過顏色、氣味、口感和重量辨別玫瑰花茶的真假，但是卻不能從感官上判別，通過化學和農藥防治可以保護玫瑰花和茶葉種植過程中不受病蟲侵害。

國際環保組織“綠色和平”發布報告稱：“立頓”鐵觀音有禁用的三氯殺螨醇，而“立頓”綠茶則含有在茶樹上禁用的硫丹。部分花茶所使用的香花中有氰戊菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯等農藥檢出，茶坯主要是夏茶和秋茶，而這兩種茶往往有較高的菊酯類農藥殘留。茶葉中的農藥殘留主要有液液萃取、凝膠色譜和固相萃取這3種方法，但3種方法都有明顯的缺點，消耗的溶劑耗量大、耗時較長和經濟成本高。QuEChERs方法是根據樣品基質復雜情況調整固相萃取材料和用量比例加入到樣品提取液中，以此凈化樣品中的干擾雜質，能極大的節省溶劑使用和簡化實驗操作流程，方便快捷。近年來，對茶葉中的分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜串聯質譜法和液相色譜串聯質譜法[2]。現行的茶葉檢測方法主要有GB/T 23204-2008《茶葉中519種農藥及相關化學品殘留量的測定：氣相色譜-質譜法》，但由于花茶中基質復雜多樣，色素含量也很高，只進行單桿的離子監測模式進行定性和定量分析，容易受基質干擾出現假陽性誤判。采用氣相色譜-三重四級桿串聯質譜(MRM)進行多反應監測，進行前級離子和產物離子掃描，具有更強的選擇性和抗干擾能力，能夠準確地進行玫瑰花茶中菊酯類農藥殘留分析。本實驗以玫瑰花茶為基質，通過優化QuEChERs中吸附劑用量和組合，改進凈化方法，以基質配制標準溶液進行定量，通過氣相色譜-三重四級桿串聯質譜法快速檢測花茶中農藥殘留，滿足大批量花茶樣品的分析檢測需求。

2 材料與方法

2.1 試劑和儀器

2.1.1 試劑

百菌清、三唑酮、硫丹、腐霉利、聯苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、三氯殺螨醇(aladdin)；乙腈、正己烷、丙酮、乙酸乙酯(色譜純)；甲酸、無水氯化鈉、無水硫酸鈉(GR)。

2.1.2 儀器和設備

氣相色譜-三重四極桿串聯質譜儀(Agilent7890B-7000C 美國安捷倫公司)；電子天平(METTLER TOLEDO)；旋渦混合器(IKA VORTEX2)；振蕩搖床(IKA KS501)；pH計(Sartorius PP-20-P11)；水浴氮吹儀(Biotage 5T250)；冷凍離心機(Thermo ST40)；

2.2 試驗方法

2.2.1 樣品處理

樣品在中山市周邊茶葉市場購買，花茶樣品經粉碎機磨碎，過20目篩，用塑料樣品瓶密封保存。

2.2.2 提取

準確稱取1 g花茶樣品置于15 mL康寧離心管中，加3 mL水渦旋混勻，浸泡過夜。加入陶瓷均質子，5 g無水氯化鈉，5 g無水硫酸鈉，10 mL乙腈-甲酸溶液(99∶1v/v)，蓋上離心管蓋子，放入搖床振蕩30 min，經4500 r/min離心5 min后取出。

2.2.3 凈化

取5 mL上清液加到內含1.2 g硫酸鎂、0.15 g PSA、0.15 g C18和0.1 g GCB的15 mL塑料離心管中，漩渦混勻2 min，經4500 r/min離心5 min后取出，準確吸取2 mL上清液，吹干，1 mL正己烷定容，過0.22 μm有機相濾膜于樣品瓶中，待測。

2.2.4 基質標準曲線的制備

稱取不含目標物的玫瑰花茶樣品1 g共6份，按照2.2.2和2.2.3進行預處理，用基質空白液配制濃度為10、20、50、100、200 μg/L的標準溶液系列。以被測組分的含量為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制基質標準曲線。

2.2.5 色譜工作條件

色譜柱: Agilent HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度：280 ℃；載氣及流量：氦氣，1.2 mL/min；不分流進樣；進樣量：1 μL。程序升溫條件(表1)。

表1 程序升溫條件

2.2.6 質譜條件

離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；碰撞氣及流量：N2，1.2 mL/min；猝滅氣及流量：He，1.2 mL/min；離子源及電壓：電子轟擊源(EI)70 eV。

3 結果與分析

3.1 提取溶劑的選擇

實驗對比了乙腈、丙酮、乙酸乙酯、正己烷和乙腈-甲酸溶液(99∶1v/v)作提取溶劑，其它操作不變對比提取效果。從提取液的顏色來看，乙腈提取液的顏色最淺，說明提取的色素也是最低的。乙腈具有對油脂溶出率低，共提雜質少，咖啡因色譜峰面積小，基線最平穩，對菊酯類農藥有較強的溶解性和農藥在乙腈介質中較穩定等特點。13種菊酯類農藥通過乙腈提取，回收率也在75.4%～87.6%之間。由于大多數目標化合物在堿性條件下容易發生分解，將提取液調至酸性能提高對堿敏感農藥的提取效率[3,4]。為了提高提取效率，實驗最終選擇乙腈-甲酸溶液(99∶1v/v)作為提取溶劑。

3.2 QuEChERs中吸附劑用量

QuEChERs方法中主要的吸附劑有C18、GCB、PSA，根據實驗的中樣品基質的不同，選擇不同組合和用量的吸附劑[5,6]。由于花茶中同時具有花和茶，花茶會比一般的茶葉基質更加復雜，所以本實驗選擇3種吸附劑同時使用進行凈化花茶樣品。由于GCB與活性炭類似，對色素的吸附作用最為明顯，但對平面結構對稱的百菌清農藥也存在吸附作用，所以確定GCB合適用量是平衡去除色素和提高回收率的關鍵。為了降低GCB用量對平面結構對稱農藥的影響，必須先確定GCB的用量。當GCB用量為0.1 g時，百菌清回收率最高，色素也較淺。在確定GCB吸附劑用量為0.1 g時，分別對比PSA和C18兩種吸附劑不同用量對農藥回收率的影響。實驗選用了幾種不同的PSA和C18的用量分別為(0.05 g+0.05 mg)、(0.1 g+0.1 g)、(0.15 g+0.15 g)、(0.2 mg+0.2 g)4種混合組合進行比較。結合13種農藥整體回收率和去除色素的效果，以及經濟成本，最終選用了GCB、PSA和C18分別為0.1 g、0.15 g、0.15 g作為吸附劑的用量。

3.3 基質效應

玫瑰花茶中咖啡因、親酯類色素、糖類和茶多酚干擾大，是花茶中農藥殘留檢測的重難點[7]。基質干擾物組分對分析物濃度或者質量測定精確度的影響，干擾定性、定量，稱為基質效應[8,9]。基質效應一方面影響被測物的回收率，另一方面使被測物產生了假陽性。為了降低基質的干擾能力和提高回收率，除了做好提取溶劑的選擇和樣品凈化外，還可以通過配制基質標準溶液繪制標準曲線進行定量，以此對基質效應進行補償。

3.4 13種菊酯的總離子流圖

通過對每一種菊酯進行單標測試，確定目標物的出峰時間。對每個目標峰進行產物離子掃描確認母子，子離子掃描確認子離子，優化子離子掃描碰撞能，選用豐度最高的離子對作為定量離子對，次之作為定性離子對。將13種菊酯混合標準溶液進行分段掃描，采用分段掃描結合不同離子對目標化合物進行定性定量， MRM模式總離子流圖(圖1)。

1百菌清；2三氯殺螨醇；3三唑酮；4腐霉利；5硫丹-1；6硫丹-2；7聯苯菊酯；8甲氰菊酯；9氯氟氰菊酯；10氯菊酯-1；11氯菊酯-2；12氟氯氰菊酯；13氯氰菊酯；14氰戊菊酯-1；15氰戊菊酯-2；16溴氰菊酯

圖113種菊酯的總離子流

3.5 質譜條件的優化

氣相色譜-三重四級桿質譜采用MRM模式分析時，用二級質譜的離子對作為分析對象，增加了選擇性和特異性，降低了背景、減少了干擾。本實驗采用設計實驗助手工作站軟件自動創建碰撞能量優化方法和序列，選擇離子豐度最高的離子對，能有更高的靈敏度，通過分析實驗助手選擇離子對的最佳碰撞能，運行初始MRM方法，確認Transition，時間片段，駐留時間和增益。為滿足同時定性和定量的要求，優化離子對的掃描時間，使每個色譜峰的采集點在15～20個左右。13種農藥的保留時間，定性、定量離子對，碰撞能量等優化后的參數如表2所示。

表2 13種菊酯質譜分析優化參數

3.6 13種菊酯的標準曲線方程、相關系數和方法檢出限

用不含目標物的花茶樣品，按照2.2.2和2.2.3節中的前處理得到基質提取液，用花茶的基質準確配制13種菊酯濃度分別為10、20、40、100、200、400 μg/L的基質混合標準溶液，以農藥的峰面積為縱坐標，質量濃度為橫坐標繪制標準曲線[10]。結果表明，13種農藥的峰面積與質量濃度線性關系良好，各農藥的線性相關性系數均大于0.995。選擇空白樣品基質加標樣品進樣，由化學工作站計算出每個農藥的信噪比，根據方法計算每種農藥的LOQ為10倍的信噪比，結果顯示13種菊酯的LOQ在0.1～8.0 μg/kg之間(表3)。

表3 13種菊酯的標準曲線方程、相關系數和方法檢出限

3.7 試驗方法加標回收率和精密度

以不含目標物玫瑰花茶，按照2.2.2和2.2.3進行處理，得到花茶的基質空白液，用基質空白液配制濃度為10、20、50、100、200 μg/L的標準溶液系列。按照20 μg/kg、40 μg/kg、200 μg/kg進行加標回收試驗，每個濃度做6個平行，同時做2個空白試驗[11，12]。結果表明，添加平均回收率在75.4%～87.6%，相對標準偏差(RSD)為1.9%～7.7%，回收率及重現性良好(表4)。說明該方法具有較好的回收率和精密度，可以滿足相關檢測要求。

3.8 實際樣品分析

從中山市超市購買30個花茶樣品按照建立的分析方法進行農藥殘留測定，結果表明，本次采購的30個花茶樣品中，發現其中兩個樣品分別有腐霉利和聯苯菊酯檢出，質量濃度分別為165.2 μg/kg、213 μg/kg。根據GB 2763-2016《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》茶葉中的聯苯菊酯最大殘留量為5mg/kg，腐霉利未作出判定，所以30個花茶樣品均可以正常買賣。

表4 13種菊酯s加標回收率和精密度

4 結語

本文通過對比提取溶劑，改變QuEChERs吸附劑用量，優化前處理，調整色譜條件，優化質譜參數建立了氣相色譜三重四極桿串聯質譜法測定玫瑰花茶中的13種菊酯的檢測方法。方法中的檢出限、精密度和準確度符合花茶中的農藥測定需求，可以作為花茶中常規菊酯類農藥殘留監控使用。