貴州省不同產區茶葉中7種農藥的基質效應評價

劉 佳，趙昌燕，蔡 滔*，龐宏宇

（1.貴州省農產品質量安全監督檢驗測試中心，貴陽 550001;2.貴州醫科大學公共衛生與健康學院，貴陽 550001）

中國是茶葉的搖籃，同時也是世界上茶葉產量和消費量最大的國家，在中國按加工工藝和發酵程度，茶葉主要分為六大類：綠茶、白茶、青茶、紅茶、黑茶和黃茶[1]。茶樹喜愛濕熱的生長環境，貴州省屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，雨量充沛，雨熱同期，四季分明，加上貴州省多山多丘陵的地勢，非常適宜大面積種植，近幾年茶園面積增長迅速。然而大規模茶樹種植過程中離不開農藥的使用，因此農藥殘留問題難以避免[2-3]。由于茶農不合理地使用化學農藥，導致茶葉中農藥殘留超標，嚴重影響了茶產品的質量與安全，也制約和限制了我國茶葉的對外貿易。因此，提升茶葉的農藥殘留檢測技術，對于保障茶葉食品安全具有重大意義。

由于茶葉中含有多種有機酸、咖啡因、游離糖、兒茶素、色素、鋅、硒、錳和其他微量物質[4]，在農藥殘留檢測過程中這些成分通常會產生基質效應，根據不同的影響效果又可分為基質增強效應和基質減弱效應[5]。若在分析過程中未考慮基質效應，計算待測物在實際樣品中的含量時會產生較大的誤差，從而影響檢測結果的準確性。因此，研究評價不同產區茶葉中農藥基質效應是非常有必要且意義重大。

液相色譜-串聯質譜法和氣相色譜-串聯質譜法是檢測和分析農藥殘留最常用的方法。它們具有高靈敏度、高通量和準確定量的優點[6-9]。然而，在液質分析中大多數農藥表現出基質減弱效應，這也是液質分析的主要缺點之一。由于茶葉樣品基質復雜，在檢測過程中會產生強烈的基質效應，需要通過前處理對其進行凈化。固相萃取[10]、液液萃取[11]、基質固相分散萃取[12]等是在茶葉農殘檢測中傳統的前處理方法，常需多次凈化步驟，操作繁瑣且費時。QuEChERS前處理法具有經濟環保、操作簡單、適用范圍廣的特點[13]，在茶葉中農藥多殘留檢測中應用最為廣泛。

本試驗基于QuEChERS前處理結合液相色譜-串聯質譜法，以茶樹種植大省貴州省不同種植區的紅茶、綠茶、白茶和黑茶為研究基質，在低、中、高3種不同添加水平下考察了克百威、啶蟲脒、乙酰甲胺磷、噻蟲嗪、氧樂果、辛硫磷和苯醚甲環唑的基質效應，并進行分析評價，旨在提高茶葉中農藥殘留檢測的精度，為茶葉中多種農藥殘留檢測提供補充和參考，為保障茶葉品質提供重要技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

克百威、啶蟲脒、乙酰甲胺磷、噻蟲嗪、氧樂果、辛硫磷和苯醚甲環唑，7種標準物質溶液均為1 000 μg/mL，農業部環境質量監督檢驗測試中心。

甲醇、乙腈（色譜純），賽默飛世爾科技公司；純凈水，娃哈哈集團有限公司；QuEChERS茶葉前處理提取包和凈化包，安捷倫公司；有機相微孔濾膜（0.2 μm），島津儀器公司。

電子天平（0.01 g）、移液槍，梅特勒托利多公司；多管渦旋振蕩器，杭州米歐儀器有限公司；冷凍離心機，德國安本德；LC-MS/MS（AB SCIEX QTRAP 5500）、液相色譜柱（2.6 μm，C18100 mm×2.1 mm），美國飛諾美公司。

1.2 標準溶液的配制

1.2.1 農藥標準溶液的配制

準確吸取1.00 mL農藥標準物質溶液分別于10.00 mL容量瓶中，甲醇定容，得到各農藥的標準儲備溶液。避光4℃保存，保存期為半年。

分別準確移取1.00 mL各單標標準儲備液于25 mL容量瓶中，甲醇定容，得到混合標準溶液。于4℃避光保存，保存期為3個月。

1.2.2 基質混合標準工作溶液的配制

用各個空白茶葉樣品的提取液配制成不同濃度的基質混合標準工作溶液，現配現用。

1.3 樣品的前處理

1.3.1 樣品采集

從貴州省的幾大茶葉主產區：黔東南州、遵義市、銅仁市、安順市、都勻市和黔南州選取深受消費者喜愛且遠銷國內外的紅茶、綠茶、白茶和黑茶共65個樣品作為本次試驗用樣品。

1.3.2 樣品前處理

稱取2 g茶葉試樣（精確至0.01 g）于50 mL塑料離心管中，加入10 mL水渦旋混勻，靜置30 min，加入15 mL乙腈、QuEChERS茶葉前處理提取包及陶瓷均質子，蓋上蓋子放入多管渦旋振蕩器2 500 r/min振蕩5 min。4 200 r/min離心5 min。吸取8 mL上清液加到15 mL的QuEChERS茶葉凈化管中，渦旋振蕩1 min，4 200 r/min離心5 min。準確吸取2 mL上清液過微孔濾膜裝入進樣瓶中。每份樣品做2個平行。

1.3.3 加標試驗

精確稱取5 g茶葉樣品，添加一定量的混合標準溶液，靜置30 min后，參照1.3.2節進行樣品前處理。每份樣品做2個平行。

1.4 樣品的測定

1.4.1 高效液相色譜條件

色譜柱：C18，100 mm×2.1 mm；流動相A：甲醇；流動相B：0.05%甲酸水溶液，流速為0.300 mL/min；柱溫：40℃；進樣量：2 μL。流動相梯度條件見表1。

1.4.2 液相色譜質譜分析條件

離子源類型：電噴霧離子源；掃描方式：正離子模式；多反應監測：每種農藥分別選擇2個離子，所有待測參數的子離子按照出峰順序，分時段分別檢測。每種農藥的保留時間、母離子、子離子及質譜參數，參見表2。

表2 茶葉中7 種農藥殘留LC-MS/MS 分析條件

1.5 數據處理

本試驗用MultiQuant軟件和Excel對數據進行計算和分析。基質效應（ME）按照式（1）計算。

式中：A1和A2分別為乙腈和茶葉樣品中農藥的峰響應值。-20%≤ME＜0為弱基質抑制效應；-50%≤ME＜-20%之間為中等基質抑制效應；ME＜-50%為強基質抑制效應；0＜ME≤20%為弱基質增強效應，在20%＜ME≤50%之間為中等基質增強效應；ME＞50%為強基質增強效應；ME=0為無基質效應。

2 試驗結果

2.1 加標回收率

在添加水平為0.20、0.40 mg/kg和1.00 mg/kg下進行加標回收試驗，每個樣設置1個平行樣，結果詳見表3。結果顯示，乙酰甲胺磷和氧樂果的純溶液標準溶液定量回收率明顯偏低，添加水平為0.20 mg/kg時，回收率為30%左右，而當使用基質標校正后回收率有非常明顯的提升，達到60%以上；啶蟲脒、克百威、苯醚甲環唑和辛硫磷的純溶劑標準溶液定量回收率與其對應的基質標定量回收率沒有明顯的變化；噻蟲嗪的回收率經過基質標校正后略有提升。

表3 7 種農藥在茶葉中的加標回收率統計

2.2 茶葉整體基質效應評價

研究隨機選取了貴州省4大類65個不同茶葉基質，其中綠茶、紅茶和白茶各20個、黑茶5個。考察乙酰甲胺磷、啶蟲脒、克百威、苯醚甲環唑、氧樂果、辛硫磷、噻蟲嗪共7種農藥在QuEChERS前處理下采用液相色譜-串聯質譜（LC-MS/MS）進行測定時的茶葉中的基質效應。7種農藥在茶葉中整體基質效應評價情況如圖1所示。由于基質成分的差異，不同農藥在不同茶葉基質中的基質效應存在一定差異，但在同一大類基質上也表現出一定的基質效應趨勢。7種農藥在茶葉中產生基質抑制效應占比72%，基質增強效應占比28%。其中強基質抑制效應占比25%；中等基質抑制效應占比18%；弱基質抑制效應占比29%；強基質增強效應占比0.2%；中等基質增強效應占比2.8%；弱基質增強效應占比25%。說明在不同茶葉基質中，LC-MS/MS測定不同農藥的基質效應主要以基質抑制效應為主，而不同農藥在茶葉基質中的基質效應強弱存在差異。

圖1 7 種農藥在茶葉中整體基質效應評價

2.3 不同農藥在茶葉中的基質效應分析

規定基質效應在-20%～20%之間為弱基質抑制（增強）效應，在-50%～-20%和20%～50%之間為中等基質抑制（增強）效應，超出±50%為強基質抑制（增強）效應。研究結果顯示，7種農藥在茶葉基質中的基質效應影響程度均不相同，具體的基質效應情況詳見圖2。7種農藥在茶葉中均存在基質效應，但不同農藥的基質效應差異較大。乙酰甲胺磷和氧樂果在茶葉中主要表現為強基質抑制效應和中等基質抑制效應；啶蟲脒、克百威、苯醚甲環唑和辛硫磷在茶葉中主要表現為弱基質效應；噻蟲嗪在茶葉中主要表現為中等基質抑制和弱基質抑制效應。

圖2 7 種農藥在65 種茶葉中的基質效應情況

2.4 不同種類茶葉基質效應分析

試驗結果顯示，乙酰甲胺磷在紅茶和黑茶中表現出明顯的強基質抑制效應；在綠茶和白茶中表現出強基質抑制效應和中等基質抑制效應。啶蟲脒和克百威在紅茶、綠茶和白茶中表現出弱基質抑制和弱基質增強效應；在黑茶中表現為弱基質抑制（表4）。由此可推斷，不同種類的茶葉基質對農藥的基質效應有較大的影響。

表4 7 種農藥在不同茶葉基質中的基質效應

3 討論與結論

運用QuEChERS前處理方法，結合液相色譜-串聯質譜法，對貴州省的紅茶、綠茶、黑茶和白茶在不同添加水平下對克百威、啶蟲脒、乙酰甲胺磷、噻蟲嗪、氧樂果、辛硫磷和苯醚甲環唑的基質效應進行研究。結果顯示，采用LC-MS/MS測定7種農藥在茶葉中的基質效應主要以基質抑制效應為主。不同農藥在不同茶葉中均存在基質效應差異；乙酰甲胺磷和氧樂果在茶葉中主要表現為強基質抑制效應，啶蟲脒、克百威、苯醚甲環唑和辛硫磷主要表現為弱基質效應，噻蟲嗪主要表現為中等基質抑制效應。茶葉的種類對7種農藥在茶葉中的基質效應影響較大。

按照加工工藝將茶葉分成紅茶（全發酵茶）、綠茶（不發酵茶）、白茶（部分發酵茶）和黑茶（后發酵茶）。由于綠茶中含有很多的兒茶酚類物質，隨著發酵程度的增加這些物質在發酵過程中轉化成茶紅素和茶黃素類物質[14],結合7種農藥在不同種類茶葉中的不同基質效應，可以推測，隨著不同的發酵過程中兒茶素類物質及其氧化物的變化，茶葉的基質效應也會產生一定的變化。

綜上所述，茶葉樣品基體復雜，含有大量的生物堿、茶多酚、糖類、有機酸、類脂類、色素、蠟質等大分子物質，貴州省復雜的地理條件使得不同產地的茶葉在經緯度和海拔高度、日照強度和氣候條件等自然環境均不相同，這可能會影響茶葉中各組成成分的差異，進而導致不同地域的茶葉對同一農藥產生不同的基質效應。

不同農藥在不同的茶葉中所表現的基質效應及強度是不同的，因此在日常檢驗檢測工作中，應當根據具體的茶葉種類、產地，并結合不同的測定濃度、待測農藥種類合理地選擇茶葉基質，避免造成較大的檢測誤差。