雙柱毛細管氣相色譜法測定茶葉農藥殘留量分析

陳俊松 郭靜 盧禮生 薄懷燕 郭娟華

摘 要 采用雙柱毛細管氣相色譜法分析測定茶葉農藥殘留量，明確該檢測方法的準確性及可靠性，探究檢測實驗的最佳參數。結果表明，可選擇乙腈為提取溶劑，利用旋轉蒸發法處理樣品，以SPE-石墨碳化氨基柱為凈化儀器，以恒流方式檢測茶葉農藥殘留量;該檢測方法具有檢出限低、檢測準確度高、回收率好等優勢，可在茶葉農藥殘留量檢測中推廣應用，保障茶葉市場健康與安全。

關鍵詞 雙柱毛細管;氣相色譜法;茶葉

中圖分類號：S481.8 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.26.073

在茶葉生產中，有機氯和擬除蟲菊酯類農藥應用廣泛，為保障茶葉的安全性及綠色性，國際標準及國家標準均對茶葉的農藥殘留量進行明確規定，在進入市場前，需對茶葉農藥殘留量進行測定。

在雙柱毛細管氣相色譜法測定茶葉農藥殘留量時，提取溶劑、濃縮方法、凈化條件、色譜條件等樣品處理與檢測參數會對農藥殘留量的檢測結果產生影響。基于此，采用控制變量法，對比不同實驗參數，選出最優的方法與數值，保障茶葉農藥殘留量檢測的準確性。

1 材料與方法

1.1 實驗儀器與材料

儀器：帶有雙電子俘獲檢測器的安捷倫7890B型號氣相色譜儀;貝克曼Allegra X-15R型號高速離心機;DB-1和DB-17色譜柱;HY型往復振蕩器;Thermo Reacti-Vap型號氮吹儀等。兩個毛細管柱的規格均為30 m×

0.32 mm×0.25 μm，DB-1柱為前柱;DB-17柱為后柱。

試劑：甲苯、乙腈、丙酮、10種標準農藥儲備液等。其中，標準農藥儲備液的濃度均為100 mg·mL-1，純度不低于98%;10種農藥分別為α-666、β-666、γ-666、δ-666、百菌清、五氯硝基苯、腐霉利、聯苯菊酯、甲氰菊酯和氯氟氰菊酯。

實驗所用樣品為市售綠茶、花茶及普洱茶。

1.2 繪制標準曲線

將農藥標準儲備液混合，用正己烷進行提取，制備濃度為0.01 mg·mL-1、0.05 mg·mL-1、0.10 mg·mL-1、

0.50 mg·mL-1、1.00 mg·mL-1、1.50 mg·mL-1和2.50 mg·mL-1的標準工作液，按照實驗所用的色譜條件，以濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標，繪制10種農藥的標準曲線。

1.3 樣品前處理

1）選擇至少1 kg茶葉樣品，通過對角線分割法取出對角部分，將其置于高速中藥粉碎機中進行粉碎處理，獲得茶葉粉末，置于樣品袋中備用;2）稱取樣品袋中的樣品25 g，置于具塞三角燒瓶中，向瓶內添加50 mL乙腈，通過封口膜對三角燒瓶進行封口處理，置于振蕩器中處理0.5 h，混勻后的溶液導入100 mL離心管中，以

3 000 r·min-1的速度離心5 min;3）吸取10 mL離心后的上清液，置于雞心瓶中，經旋轉蒸發儀處理，待溶液濃縮至近干狀態后，添加2 mL乙腈及甲苯洗脫液，混勻備用;4）應用乙腈和甲苯洗脫液對SPE-石墨碳化氨基復合固相萃取小柱活化，在活化時溶液液面上升至柱吸附層時，添加上述混勻溶液，進行凈化處理，應用洗脫液將瓶內殘留物清洗過柱，萃取獲得的溶液置于雞心瓶中;5）將裝有凈化后樣品溶液的雞心瓶置于旋轉蒸發儀中，以38 ℃進行處理，待溶液呈近干狀態時，添加正己烷溶解，定容至5.0 mL，應用0.22 μm的濾膜對溶液進行過濾處理，置于進樣瓶中，待氣相色譜分析[1]。

1.4 農藥殘留量測定

在氣相色譜儀檢測中，設定的色譜條件如下：進樣口溫度設定為220 ℃;以不分流進樣方式進行進樣操作;進樣量設定為1 μL;檢測器的溫度設定為320 ℃;色譜柱的載氣選擇純度不低于99.999%的高純氮;樣品溶液在色譜柱內以1 mL·min-1的恒定流速流動;尾吹流速設定為60 mL·min-1;升溫程序的初始值為100 ℃，持續

2 min后，按照15 ℃·min-1的頻率，將溫度升高至190 ℃，以該溫度持續5 min后，按照5 ℃·min-1的頻率，將溫度升高至270 ℃，持續10 min，完成檢測。根據雙柱保留時間及峰面積，對樣品溶液中10種農藥的殘留量進行計算，計算方法為外標法。

2 結果與分析

2.1 實驗參數分析

基于控制變量法，設定不同提取溶劑、濃縮方法、凈化條件、色譜條件，對比實驗結果，選出最佳實驗參數。

在提取溶劑分析中，將丙酮、乙腈作為備選溶劑，因丙酮加標回收率偏低，而乙腈極性大、溶劑性能優異，不會受茶葉中基質影響，可有效萃取茶葉內的農藥，加標回收率顯著高于丙酮，符合農藥殘留量檢測要求。因此，后續實驗選擇乙腈作為提取溶劑[2]。

在濃縮方法分析中，將水浴氮吹法和旋轉蒸發法作為備選方法，分別應用同樣的色譜條件，測定農藥溶液濃縮后的回收率。測定結果顯示，在10種農藥中，旋轉蒸發法的回收率均高于水浴氮吹法。因此，后續實驗選擇旋轉蒸發法對樣品進行前處理。

在凈化條件分析中，因茶葉組成成分復雜，內部含量大量基質，農藥殘留量檢測結果易受到色素影響。將SPE-石墨碳化氨基柱和Florisil固相萃取柱為備選凈化方法，對二者進行凈化對比實驗。實驗結果顯示，雖然二者的凈化效果均符合農藥殘留量檢測要求，但Florisil固相萃取柱在對樣品溶液進行處理時，會遺留較多的色素，不利于氣相色譜儀分析檢測，使其回收率低于SPE-石墨碳化氨基柱，影響檢測結果的準確性;而SPE-石墨碳化氨基柱凈化后的溶液表現為無色，氣相色譜儀檢測不會受到干擾，顯著提升回收率。因此，后續實驗選擇SPE-石墨碳化氨基柱為凈化儀器[3]。

在色譜條件分析中，控制變量為色譜柱的色譜柱類型與檢測模式。對于茶葉中農藥殘留量檢測而言，實驗中選擇的兩個色譜柱均能夠滿足檢測要求，但注意前柱的分離時間比后柱長6 min。同時，對于菊酯類農藥來說，色譜柱以分流模式檢測，會延長出峰時間，導致檢測峰形較差，不能有效分離農藥殘留，影響檢測結果的準確性。因此，后續實驗以恒流方式進行農藥殘留量的檢測。

2.2 實驗結果分析

2.2.1 檢出限

根據茶葉中10種農藥殘留量的檢測結果，分析質量濃度處于0.01～2.50 mg·kg-1時，濃度和峰面積間的線性關系，明確各個農藥的檢出限，使該檢測方法的使用更為規范。其中，前柱對應的檢出限如下：α-666為4.73×10-5 mg·kg-1;β-666為3.02×10-4 mg·kg-1;γ-666為3.8×10-4 mg·kg-1;δ-666為1.92×10-4 mg·kg-1;百菌清為1.76×10-4 mg·kg-1;五氯硝基苯為1.85×10-4 mg·kg-1;腐霉利為4.62×10-4 mg·kg-1;聯苯菊酯為8.44×10-4 mg·kg-1;甲氰菊酯為8.61×10-4 mg·kg-1;氯氟氰菊酯為4.89×10-4 mg·kg-1。后柱對應的檢出限如下：α-666為1.71×10-4 mg·kg-1;β-666為2.77×10-4 mg·kg-1;γ-666為4.75×10-4 mg·kg-1;δ-666為2.49×10-4 mg·kg-1;百菌清為2.19×10-4 mg·kg-1;五氯硝基苯為7.18×10-4 mg·kg-1;腐霉利為4.88×10-4 mg·kg-1;聯苯菊酯為1.63×10-4 mg·kg-1;甲氰菊酯為1.02×10-4 mg·kg-1;氯氟氰菊酯為7.14×10-4 mg·kg-1。

2.2.2 回收率與精密度

在回收率與精密度實驗中，向未處理的空白茶葉樣品中添加10種農藥的混合標準溶液，共設置3個實驗濃度，分別為0.03 mg·kg-1、0.05 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1，每個濃度進行3次實驗。實驗結果顯示，在雙柱毛細管氣相色譜法中，平均加標率計算結果如下：前柱為78.3%～121.0%，后柱為79.2%～118.0%。相對標準偏差計算結果如下：前柱為1.1%～9.8%，后柱為1.2%～7.5%。可見，回收率和精密度均符合農藥殘留量檢測要求，可推廣應用[4]。

2.2.3 檢測結果

在花茶的前柱和后柱中，均檢測到擬除蟲菊酯類農藥。其中，聯苯菊酯含量如下：前柱為0.012 mg·kg-1、后柱為0.011 mg·kg-1。氯氟氰菊酯含量如下：前柱為0.010 mg·kg-1、后柱為0.012 mg·kg-1。

在綠茶的前柱和后柱中，檢測到兩種農藥。其中，五氯硝基苯含量如下：前柱為0.015 mg·kg-1、后柱為0.016 mg·kg-1。聯苯菊酯含量如下：前柱為0.015 mg·kg-1、后柱為0.016 mg·kg-1。在普洱茶的前柱和后柱中，檢測到甲氰菊酯，含量均為0.012 mg·kg-1。

在上述3種茶葉的檢測結果中，所有農藥殘留量均低于國家標準要求，說明實驗檢測樣品茶葉可以投入市場，雙柱毛細管氣相色譜法檢測結果較為準確。

3 結論

與傳統氣相色譜定性分析法相比，雙柱毛細管氣相色譜法可高效、準確檢測茶葉內的農藥殘留量，該檢測方法具有檢出限低、檢測準確度高、回收率好等優勢，可在茶葉農藥殘留量檢測中推廣應用。

參考文獻：

[1] 武源，覃慧麗.茶葉中12種農藥殘留量的QuEChERS-

液相色譜-串聯質譜法測定[J].農藥，2020，59（6）：430-436.

[2] 王雪.氣相色譜法測定茶葉中多種有機磷農藥殘留量[J].現代農業科技，2019（15）：111-112.

[3] 劉海珠.氣相色譜法測定茶葉中菊酯類農藥殘留量[J].科技創新與應用，2013（6）：69.

[4] 周鋒，周丹，彭志平.氣相色譜法測定茶葉中有機氯農藥殘留量[J].安徽化工，2018，44（3）：117-118.

（責任編輯：趙中正）