固相萃取-氣相色譜法同時檢測茶葉中多種農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯殘留

吳 林，吳曉波，張承聰，馬莉莉，林詩云，魯廣秋，唐 娜

(1.云南省農(nóng)藥檢定所，云南 昆明 650034；2.云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650091)

固相萃取-氣相色譜法同時檢測茶葉中多種農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯殘留

吳 林1,2，吳曉波1，張承聰2，馬莉莉1，林詩云1，魯廣秋1，唐 娜1,2

(1.云南省農(nóng)藥檢定所，云南 昆明 650034；2.云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650091)

建立茶葉中21種有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls，PCBs)殘留固相萃取(solid-phase extraction，SPE)-氣相色譜分析方法。用正己烷-丙酮(1∶1，V/V)提取，經(jīng)Envi-Carb/NH2復(fù)合固相萃取柱凈化，采用RTX-5毛細(xì)管柱分離，氣相色譜-電子捕獲檢測器(gas chromatography-electron caputure detector，GC-ECD)檢測。在0.02、0.05、0.3mg/kg三個添加水平，平均回收率為68.64%～125.62%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation，RSD)為1.05%～12.78%，該方法的檢測限(detection of limit，LOD)在0.0022～0.0129mg/kg之間，適用于茶葉試樣中痕量殘留的分析。

茶葉；農(nóng)藥；多氯聯(lián)苯；固相萃?。粴庀嗌V-電子捕獲檢測器

茶葉是我國主要出口農(nóng)產(chǎn)品和出口創(chuàng)匯的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。茶葉中有機(jī)污染物殘留關(guān)系到食品安全問題，是發(fā)達(dá)國家實(shí)施貿(mào)易保護(hù)的技術(shù)措施。建立高效、靈敏和可靠的有機(jī)污染物分析技術(shù)是控制有機(jī)污染物污染、保障食品安全質(zhì)量和打破國際貿(mào)易技術(shù)壁壘的基礎(chǔ)。

多氯聯(lián)苯屬于典型的持久性有機(jī)污染物，具有致畸、致癌、致突變作用[1]，而且可能導(dǎo)致內(nèi)分泌紊亂[2]、生殖系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)傷害[3]?，F(xiàn)今大氣、水體、土壤、水生生物、野生動植物以及人乳和脂肪中都發(fā)現(xiàn)有多氯聯(lián)苯的污染[4]，同時植物油[5]、禽蛋[6]等食品中也檢測出多氯聯(lián)苯，但現(xiàn)有的多氯聯(lián)苯測定方法主要針對工業(yè)產(chǎn)品、水體、土壤等。雖有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥對病蟲害具有良好防治效果，但茶葉中時常出現(xiàn)這兩類農(nóng)藥超標(biāo)現(xiàn)象，嚴(yán)重阻礙我國茶葉出口貿(mào)易的發(fā)展。目前文獻(xiàn)報道較多的是有機(jī)氯類農(nóng)藥[7]，或是擬除蟲菊酯類農(nóng)藥[8]，或是有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留分析方法[9-10]，而茶葉中有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯殘留分析方法少有報道。因此，有必要建立有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的常規(guī)檢測方法。

由于液液萃取法、索氏提取法、振蕩提取法等傳統(tǒng)的前處理方法工作強(qiáng)度大、處理時間長、溶劑消耗量大，已被固相萃取法、凝膠滲透色譜法、加速溶劑萃取法等代替。本實(shí)驗文參考?xì)W盟、日本農(nóng)藥殘留的檢測方法[11-12]，并結(jié)合國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)[13]，采用固相萃取法和超聲提取結(jié)合的前處理方法，系統(tǒng)考察了不同種類固相萃取的凈化效果和不同洗脫液的洗脫效果，開展同時測定茶葉21種有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯殘留的分析方法研究。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

茶葉樣品：云南臨滄普洱茶、紅茶、綠茶。

α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、三氯殺螨醇、硫丹、p,p＇-滴滴伊、p,p＇-滴滴滴、o,p＇-滴滴涕、p,p＇-滴滴涕 中國農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)監(jiān)測所；2,4,4＇-三氯聯(lián)苯、2,2＇,5,5＇-四氯聯(lián)苯、2,2＇,4,5, 5＇-五氯聯(lián)苯、2,2＇,3,4,4＇,5-六氯聯(lián)苯、2,2＇,3,4,4＇,5,5＇-七氯聯(lián)苯 美國ACCU Standard. Inc公司；聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯 德國Dr Ehrenstorfer GmbH公司；無水硫酸鈉；所用試劑均為分析純。

Accu BOND II Florisil Cartridges、Accu BOND C18固相萃取柱 美國安捷倫公司；Envi-Carb/NH2固相萃取柱 美國瓦里安公司。

GC-2010氣相色譜(配有63Ni-ECD檢測器、AOC-20i+S自動進(jìn)樣器和WBI-2010進(jìn)樣口) 日本島津公司；MTN-2800W氮吹濃縮裝置、AS3120型超聲波清洗器天津奧特賽恩斯儀器有限公司；GL-88B旋渦混合器 江蘇海門麒麟醫(yī)用儀器廠；高速萬能粉碎機(jī) 天津泰斯特儀器有限公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別準(zhǔn)確稱取各標(biāo)準(zhǔn)品，用正己烷配制成100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，再根據(jù)各組分在儀器上的響應(yīng)情況，用正己烷稀釋成標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3 方法

1.3.1 樣品提取與凈化

準(zhǔn)確稱取經(jīng)磨碎的茶葉樣品0.50g于具塞三角錐形瓶中，加入1.0g無水硫酸鈉，用20mL正己烷-丙酮混合提取溶劑(1∶1，V/V)平分兩次超聲提取，每次超聲提取10min，提取液于離心管中，以4000r/min離心5min，在40℃水浴下氮吹至約1mL。依次用5mL正己烷-乙酸乙酯、5mL正己烷預(yù)淋洗Envi-Carb/NH2復(fù)合固相萃取柱，將濃縮后的提取液轉(zhuǎn)移至柱內(nèi)，用20mL正己烷-乙酸乙酯(9∶1，V/V)洗脫劑加壓洗脫，洗脫液在40℃水浴下氮吹至近干，用正己烷定容至1mL，進(jìn)GC-ECD分析。

1.3.2 色譜條件

RTX-5毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；程序升溫：由200℃以2.5℃/min升至230℃，再以14℃/min升至260℃，最后以40℃/min升至320℃；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測器溫度330℃；進(jìn)樣量：1μL；載氣：N2(99.999%)；流速：0.8mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

改變色譜柱、程序升溫條件及載氣流速，考察21種有機(jī)農(nóng)藥色譜分離情況。色譜柱、程序升溫和載氣流速不同，有機(jī)農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯分離情況不同，根據(jù)在最短時間獲得最佳分離效果的原則，最終選用1.3.2節(jié)色譜條件。21種待測組分標(biāo)準(zhǔn)色譜圖見圖1。

圖1 21種有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.1 Chromatogram of 21 organochlorines, pyrethroids and polychlorinated biphenyls standards

2.2 樣品前處理

2.2.1 提取溶劑的選擇

分別采用丙酮、乙腈、乙腈-乙酸乙酯(1∶1，V/V)、正己烷-乙酸乙酯(1∶1，V/V)、石油醚-丙酮(1∶1，V/V)和正己烷-丙酮(1∶1，V/V)作為提取溶劑，丙酮回收率為53.39%～339.24%，乙腈回收率為61.84%～119.71%，乙腈-乙酸乙酯回收率為63.37%～121.52%，正己烷-乙酸乙酯回收率為60.23%～134.39%，石油醚-丙酮回收率為65.43%～119.94%，正己烷-丙酮回收率為70.30%～118.42%，實(shí)驗結(jié)果表明，混合提取溶劑的提取效率高于單提取溶劑，混合提取溶劑中正己烷-丙酮(1∶1，V/V)提取效果較好。

2.2.2 提取溶劑體積的選擇

實(shí)驗比較5、10、15、20mL正己烷-丙酮(1∶1，V/V)的提取效率，研究發(fā)現(xiàn)，隨著提取溶劑體積的增大，待測組分回收率也隨之增大。圖2為部分具代表性待測組分實(shí)驗結(jié)果，提取溶劑體積從15mL加大至20mL，部分待測組分的回收率仍有增加。為了盡可能提取樣品中待測組分，最終選擇提取溶劑體積為20mL。

圖2 提取溶劑體積的選擇Fig.2 Effect of extract solvent type and amount on recoveries of pesticides and polychlorinated biphenyls

2.2.3 固相萃取柱的選擇

在分析植物樣品中有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的前處理凈化方法中，常用到活性炭、中性氧化鋁、石墨化碳、弗羅里硅土、硅膠等吸附劑。本實(shí)驗對比Florisil固相萃取柱、C18固相萃取柱和Envi-Carb/NH2復(fù)合固相萃取柱凈化效果，F(xiàn)lorisil固相萃取柱回收率為68.75%～119.60%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.40%～12.80%，C18固相萃取柱回收率為57.94%～103.48%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.32%～12.67%，Envi-Carb/NH2復(fù)合固相萃取柱回收率為78.13%～118.16%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.66%～11.97%。與單一填料的Florisil固相萃取柱、C18固相萃取柱相比，Envi-Carb/NH2復(fù)合固相萃取柱回收率和重現(xiàn)性較好，去除色素等雜質(zhì)能力強(qiáng)，凈化效果理想。

2.2.4 洗脫液及其體積的選擇

洗脫劑及其體積的選擇直接關(guān)系到回收率的高低。采用正己烷、不同比例(8∶1、9∶1、10∶1，V/V)的正己烷-乙酸乙酯作為洗脫液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)正己烷-乙酸乙酯(9∶1，V/V)洗脫效果較理想。在選定洗脫液的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化洗脫液體積，洗脫體積為20mL時能獲到更滿意的回收率。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍及檢測限

將混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制成0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5μg/mL一系列標(biāo)準(zhǔn)工作液，按1.3.2節(jié)色譜條件進(jìn)行測定。以峰面積(Y)對質(zhì)量濃度(X，μg/mL)作線性回歸分析，得到21種待測組分的線性方程及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表1。實(shí)驗表明，在0.005～0.5μg/mL內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，檢測限(LOD)在0.0022～0.0129mg/kg之間。

表1 線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢測限Table 1 Linear equations, correlation coefficients and limits of detection

2.4 回收率和精密度

在茶葉樣品中分別添加0.3、0.05、0.02mg/kg三個濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照選定的方法提取、凈化和檢測，每個平重復(fù)測定6次，計算各待測組分的回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果列于表2。從表2可知，在0.3、0.05、0.02mg/kg的添加水平，21種待測組分的平均回收率為68.64%～125.62%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.05%～12.78%，準(zhǔn)確度和精密度均達(dá)到茶葉中有機(jī)污染物殘留分析的要求。

表2 加標(biāo)回收率和精密度Table 2 Recoveries and precision RSDs of 21 organochlorines, pyrethroids and polychlorinated biphenyls

2.5 樣品分析

圖3 綠茶樣品色譜圖Fig.3 Chromatogram of green tea sample

應(yīng)用所建立的分析方法對云南茗優(yōu)普洱茶、紅茶、綠茶樣品進(jìn)行測定。在被分析的茶葉中，紅茶檢出聯(lián)苯菊酯，普洱茶檢出聯(lián)苯菊酯和甲氰菊酯，綠茶檢出聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯，但含量均未超過歐盟和日本MRL標(biāo)準(zhǔn)。云南綠茶樣品色譜圖見圖3，可看出，本實(shí)驗建立的樣品前處理方法可除去茶葉樣品中的大部分干擾雜質(zhì)，能達(dá)到實(shí)際樣品分析的要求。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗建立的茶葉中有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯殘留同時檢測的氣相色譜法，前處理步驟簡單，回收率、準(zhǔn)確度和精密度較好，檢測限較低，且各項指標(biāo)均優(yōu)于目前我國MRL要求。與同類文獻(xiàn)[14-15]比較，本方法能同時測定有機(jī)氯、擬除蟲菊酯、多氯聯(lián)苯三大類有機(jī)污染物。

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Multiresidue Determination of Pesticides and Polychlorinated Biphenyls in Tea by Solid-phase Extraction and Gas Chromatography

WU Lin1,2，WU Xiao-bo1，ZHANG Cheng-cong2，MA Li-li1，LIN Shi-yun1，LU Guang-qiu1，TANG Na1,2
(1. Agrichemical Examination Section of Yunnan, Kunming 650034, China；2. College of Chemical science and Engineering, Yunnan University, Kunming 650091, China)

A solid-phase extraction and gas chromatographic method was established to simultaneously determine 21 organochlorines, pyrethroids and polychlorinated biphenyls (PCBs) in tea. Tea samples were extracted with hexane-acetone (1∶1, V/V) in an ultrasonic bath and cleaned up on an Envi-Carb/NH2SPE column. The analytes were separated on a RTX-5 capillary column and detected in63Ni-ECD (electron capture detector). The recoveries for the analytes were from 68.64% to 125.62% with a relative standard deviation (RSD) from 1.05% to 12.78% at the spike levels of 0.02, 0.05 mg/kg and 0.3 mg/kg. The limits of detection (LOD) of the method ranged from 0.0022 to 0.0129 mg/kg. In conclusion, this method can be suitable for the determination of organic contaminants in tea samples.

tea；pesticides；polychlorinated biphenyls (PCBs)；solid-phase extraction (SPE)；gas chromatographyelectron caputure detector (GC-ECD)

TS207.3；R155

A

1002-6630(2011)14-0223-04

2010-09-21

云南省農(nóng)藥檢定所農(nóng)藥分析研究項目

吳林(1983—)，男，碩士，主要從事食品藥品質(zhì)量檢驗研究。E-mail：wulinwulin@126.com

*通信作者：張承聰(1952—)，男，副教授，本科，主要從事儀器分析研究。E-mail：zcc1952168@yahoo.com.cn