基質(zhì)固相分散-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定茶葉中8種農(nóng)藥殘留

劉家曾， 宋寧慧， 王藝璇， 孫辰鵬， 韓志華， 趙 遠

(1.常州大學環(huán)境與安全工程學院，江蘇常州 213164；2.環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，江蘇南京 210042)

隨著社會的進步以及人類生活水平的提高，人們越來越重視食品安全。中國是全球最大茶葉種植國、第二大茶葉生產(chǎn)國和第三大茶葉出口國[1 - 2]，但近年來中國出口的茶葉常存在農(nóng)藥殘留超標[3 - 4]，因此茶葉的質(zhì)量和安全也引起了更多國內(nèi)外學者的關(guān)注[5]?；|(zhì)固相分散(MSPD)技術(shù)[6 - 7]是1989年由Barker教授首次提出的，該技術(shù)可簡化樣品的前處理，最大限度地避免了被測目標化合物的流失，極大提高了方法的準確度和精確度，已成功應(yīng)用于蔬菜、茶葉、瓜果等[8 - 11]中的農(nóng)藥殘留檢測中。

本實驗利用C18填料為分散劑，N-丙基乙二胺(PSA)為固相吸附劑，石墨化炭黑(GCB)為凈化劑，乙腈為洗脫劑，采用基質(zhì)固相分散-氣相色譜/質(zhì)譜(MSPD-GC/MS)聯(lián)用技術(shù)，建立了抗蚜威、乙草胺、異丙甲草胺、水胺硫磷、己唑醇、烯唑醇、腈苯唑和溴氰菊酯8種目標化合物在茶葉中殘留的檢測方法，基質(zhì)固相分散前處理技術(shù)提取完全，與其他前處理技術(shù)(固相萃取、固相微萃取、超臨界流體萃取等)相比不僅大大縮短了檢測時長，且方法簡便、易操作、精確度較高，又避免了目標分析物的均化、沉淀、離心、濃縮等造成的流失，符合農(nóng)藥殘留分析的要求，對農(nóng)藥的監(jiān)控具有一定的參考價值。

1 實驗部分

1.1 主要儀器、試劑和材料

7890A/5975C氣相色譜/質(zhì)譜儀(美國，Agilent公司)；Supelco 固相萃取裝置(美國，Supelco公司)；Cleanet-TPT柱(中國，2 g，Cleanert)；AG-285 電子天平(瑞士，Mettle 公司)。

農(nóng)藥標準品：抗蚜威(Pirimicarb)、乙草胺(Acetochlor)、異丙甲草胺((S)-Metolachlor)、水胺硫磷(Isocarbophos)、己唑醇(Hexaconazole)、烯唑醇(Diniconazole)、腈苯唑(Fenbuconazole)、溴氰菊酯(Deltamethrin)，均購于百靈威科技有限公司。乙腈、正己烷(色譜純，德國Merck 公司)；硅膠鍵合C18、PSA、GCB，均購于蘭州中科安泰分析科技有限公司；實驗用水由Milli-Q超純水儀制備(美國，Millipore 公司)。上述標準品均用正己烷配制成500 mg/L的單一標準儲備液，根據(jù)需要稀釋為相應(yīng)濃度的8種農(nóng)藥混合標準儲備液，在-20 ℃儲存。

茶葉為干樣(購于南京當?shù)厥袌?，粉碎后備用。

1.2 樣品基質(zhì)固相分散前處理

稱取經(jīng)冷凍干燥的茶葉樣品0.1 g于瑪瑙研缽中，加入0.4 g C18填料，充分研磨使之混合均勻后，裝入固相萃取柱中(柱中預先已裝入0.1 g PSA，0.1 g GCB)，并用細玻璃棒擠壓填充物至無明顯空隙。用2.5 mL乙腈少量多次洗脫研缽并將洗滌液轉(zhuǎn)入柱中，控制流速在約為0.05 mL/min，收集洗脫液，于溫度30 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)并用N2吹至近干，用200 μL的正己烷定容，過0.45 μm濾膜，進GC/MS儀測定分析。

1.3 氣相色譜/質(zhì)譜

氣相色譜條件：DB-1701石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣：氦氣(純度≥99.999%)；進樣口溫度：290 ℃，脈沖無分流進樣1 μL；DB-1701的柱溫程序：初始溫度40 ℃保持1 min，以30 ℃/min的速率升溫至130 ℃，再以5 ℃/min的速率升溫至250 ℃，最后以10 ℃/min的速率升溫至300 ℃，保持5 min；柱流速：1.0 mL/min。質(zhì)譜條件：接口溫度：280 ℃；離子源溫度：230 ℃；離子化方式：電子轟擊源(EI);電子能量:70 eV;選擇離子模式(SIM)監(jiān)測。具體參數(shù)見表1。

表1 8種目標農(nóng)藥保留時間及其定性和定量離子

1.4 質(zhì)量控制與保證

實驗所用玻璃器皿均在105 ℃下烘干,經(jīng)有機溶劑丙酮潤洗后使用,以去除背景污染。同時采用內(nèi)標法進行定量分析。每一組樣品(10～15個)添加1個基質(zhì)空白、1個樣品重復和1個基質(zhì)加標回收作為質(zhì)量控制。方法空白中目標化合物均低于檢出限。

2 結(jié)果與討論

2.1 基質(zhì)固相分散條件的選擇和優(yōu)化

以空白茶葉樣品加入0.25 mg/kg濃度水平的8種目標化合物混合標準溶液為研究對象，探討了固相萃取填料以及與樣品的比例、洗脫溶劑的種類和體積等前處理條件對分析結(jié)果的影響。

2.1.1基質(zhì)固相萃取填料的選擇根據(jù)8種目標化合物的分子結(jié)構(gòu)特征，采用國家標準方法(GB/T 23204-2008)篩選出對本文研究的目標化合物具有分散效果的吸附劑，主要有：C18、PSA、GCB。研究也表明，8種目標化合物的標準品在乙腈、正己烷、丙酮等有機溶劑中易于溶解。本實驗以茶葉為樣品，進行加標回收試驗，選取抗蚜威、乙草胺、異丙甲草胺、水胺硫磷、已唑醇、烯唑醇、腈苯唑、溴氰菊酯8種農(nóng)藥，洗脫劑為正己烷。實驗結(jié)果表明：用0.4 g C18作為分散劑，0.1 g PSA為固相吸附劑，0.1 g的GCB為凈化劑時8種目標物均能得到較理想的回收率，同時又可避免過多的雜質(zhì)進入洗脫液造成二次污染，有利于后續(xù)凈化的簡化從而縮短檢測的時間，見圖1～3。因此，最終選用C18為分散劑，PSA為固相吸附劑，GCB為凈化劑。

圖1 不同C18 添加量時8種目標農(nóng)藥的回收率Fig.1 The recovery of 8 target pesticides with different amount of C18 added

圖2 不同GCB的添加量時8種目標農(nóng)藥的回收率Fig.2 The recovery rate of 8 target pesticides with different amount of GCB added

圖3 不同PSA的添加量時8種目標農(nóng)藥的回收率Fig.3 The recovery rate of 8 target pesticides with different amount of PSA added

2.1.2洗脫劑及洗脫體積的確定根據(jù)溶液的極性不同以及文獻報道[12 - 13]，本實驗擬選用乙腈、正己烷等溶劑為洗脫劑。結(jié)果表明，乙腈作為洗脫劑時且洗脫劑體積2.5 mL，少量多次可以洗脫完全。因此，最終選用乙腈作為洗脫劑。為降低本方法的檢出限,我們采用了較大的樣品量，并對比了淋洗液、淋洗液體積及流速對回收效果的影響,最終確定了適用于茶葉樣品的基質(zhì)固相分散條件。圖4為8種目標物標準樣品優(yōu)化條件下的總離子流色譜圖。

2.2 方法的線性范圍

用目標化合物儲備液配制成濃度梯度為0.1～1.0 mg/L的系列混合標準溶液，以各目標化合物的峰面積(y)對目標化合物的質(zhì)量濃度(x)繪制標準曲線，8種目標化合物在所選取的濃度范圍線性關(guān)系良好，結(jié)果見表2。

圖4 8種農(nóng)藥標準品的總離子流(TIC)色譜圖Fig.4 TIC chromatogram of 8 pesticides standard1:Pirimicarb；2:Acetochlor；3:Metolachlor;4:Isocarbophos；5:Hexaconazole；6:Diniconazole;7:Fenbuconazole；8:Deltamethrin;I:Heptachlor-epoxide.

2.3 回收率和方法精密度

分別在加標濃度為0.05、0.1和0.5 mg/kg三個水平對目標物進行加標回收試驗，每個加標水平重復試驗3次，結(jié)果見表2。8種農(nóng)藥加標的回收率為90.2%～101.7%，檢測限為0.01～0.04 mg/kg，相對標準偏差(RSD)<6.52%。

表2 目標物的線性方程、相關(guān)系數(shù)、回收率、精密度和檢測限

2.4 方法在茶葉基質(zhì)中農(nóng)藥殘留檢測的應(yīng)用

茶葉樣品采購于南京某市場，編號分別為A1、A2、A3、A4、A5、A6，利用所建立的方法對此6種茶葉基質(zhì)進行檢測，根據(jù)所建立的方法可以檢測出溴氰菊酯，而其他農(nóng)藥含量均低于檢出限，具體結(jié)果見表3。結(jié)果表明本文建立的分析方法簡單、易操作，有機溶劑用量少，大大縮短了檢測時長，不會對環(huán)境造成二次污染，且測定結(jié)果都能達到農(nóng)藥殘留檢測的要求。

表3 茶葉基質(zhì)檢測結(jié)果

3 結(jié)論

本實驗選擇抗蚜威、乙草胺、異丙甲草胺、水胺硫磷、己唑醇、烯唑醇、腈苯唑、溴氰菊酯共8種待測目標物，采用基質(zhì)固相分散技術(shù)提取樣品中的農(nóng)藥殘留，以C18基質(zhì)固相分散劑，PSA為固相吸附劑，GCB為凈化劑，乙腈為洗脫劑，利用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對農(nóng)藥進行分析。結(jié)果表明：本文所建立的方法簡化后續(xù)凈化步驟，縮短分析時間并大大減少了有機溶劑的用量，減少了對環(huán)境的二次污染，基質(zhì)固相分散是一種簡便快捷對環(huán)境友好的樣品處理技術(shù)。