氣相色譜法對(duì)茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥不同凈化方法的研究

鄧桂添 鄒苑眉 張瓊

摘 要：為研究茶葉不同前處理對(duì)氣相色譜法檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的影響，將茶葉樣品用乙酸乙酯-正己烷（1+1，體積比）溶液振蕩提取有機(jī)磷，用 ENVI-Carb柱（SPE小柱）凈化，氣相法檢測(cè)，外標(biāo)法定量。結(jié)果表明，該方法的線(xiàn)性范圍為10～1000μg/L，樣品加標(biāo)濃度為50、100、500μg/kg 3個(gè)水平時(shí)，回收率敵敵畏為72.5%～101.6%、甲拌磷為80.3%～109.4%、甲基毒死蜱為85.6%～107.4%、毒死蜱為75.6%～102.7%、殺螟硫磷為75.4%～106.9%、對(duì)硫磷為73.5%～107.1%、水胺硫磷為76.5%～104.7%。該方法滿(mǎn)足茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥的分析要求。

關(guān)鍵詞：氣相色譜；茶葉；有機(jī)磷農(nóng)藥；固相萃取

中圖分類(lèi)號(hào) O657.7+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2019）07-0076-04

Abstract：In this paper，Gas chromatography has been used to study the influence of organophosphorus pesticide by different pretreatment in tea.The organic phosphorus was oscillation extracted from the tea samples with ethyl acetate，n-hexane （1+1，Volume ratio），the purification was Used ENVI - small column （SPE）Carb column .The quantitative determination with the gas phase method and the external standard method. The results show that the linear range of method for 10～1000μg/L，the addition concentration of tea samples has three level：50，100，500μg/kg ，meanwhile，The recovery result of dichlorvos：72.5%～101.6%，phorate：80.3%～109.4%，the methyl chlorpyrifos：85.6%～107.4%，chlorpyrifos，75.6%～102.7%，fenitrothion：75.4%～106.9%，parathion：73.5%～107.1%，isocarbophos：76.5%～104.7%. This method satisfies the requirement of analysis of the organophosphorus pesticides in tea.

Key words：Gas chromatography；Tea；Organophosphorus pesticide；Solid phase extraction

目前，有機(jī)磷農(nóng)藥是使用量最大的殺蟲(chóng)劑，常用產(chǎn)品有敵百蟲(chóng)、敵敵畏、馬拉硫磷、樂(lè)果等。大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥的性質(zhì)不穩(wěn)定，易分解，對(duì)人體的主要危害是引起急性中毒。有機(jī)磷農(nóng)藥可通過(guò)消化道、呼吸道和皮膚進(jìn)入體內(nèi)，經(jīng)血液和淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)至全身。其毒性原理：與生物體內(nèi)膽堿酯酶結(jié)合，形成穩(wěn)定的磷?；阴Ｄ憠A酯酶，從而使膽堿酶失去活性，導(dǎo)致乙酰膽堿在體內(nèi)大量堆積，引起膽堿能神經(jīng)纖維高度興奮[1]。

長(zhǎng)久以來(lái)，茶葉作為我國(guó)出口商品，在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)著重要的地位[2]。茶葉中有機(jī)磷殘留分析是一項(xiàng)針對(duì)復(fù)雜混合物中痕量組分的分析技術(shù)。由于茶樹(shù)的種類(lèi)多，不同種屬的茶樹(shù)成分存在很大差異，因此，對(duì)于茶葉的檢測(cè)和控制農(nóng)藥的殘留對(duì)保證人類(lèi)健康有著重大的意義。茶葉樣品性質(zhì)復(fù)雜，含有大量的雜質(zhì)和色素，會(huì)干擾農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，因此前處理技術(shù)對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留提取和分離等檢測(cè)研究有很大的影響[3]。

氣相色譜法由于具有分析速度快、分離效率高、分離和檢測(cè)能一次完成等優(yōu)點(diǎn)，已成為檢測(cè)農(nóng)藥殘留最廣泛使用的儀器分析方法。近年來(lái)，隨著人們對(duì)進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)器的不斷研究，分辨率高的毛細(xì)管柱得到廣泛應(yīng)用，GC分析的精密度和靈敏度大大提高，擴(kuò)大了GC在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用?，F(xiàn)代GC一般針對(duì)農(nóng)藥類(lèi)型采用選擇性檢測(cè)器，應(yīng)用最多的是火焰光度檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器和氮磷檢測(cè)器，分別適用于含硫/磷農(nóng)藥、負(fù)電子原子的農(nóng)藥（有機(jī)氯）和含氮/磷農(nóng)藥。謝文等[4]對(duì)樣品的提取和凈化方法進(jìn)行了研究，介紹了應(yīng)用配有FPD檢測(cè)器的氣相色譜儀測(cè)定茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的方法。陳新煥等[5]以毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定了茶葉中甲胺磷的殘留量[6]。筆者通過(guò)采用合適的提取劑和固相萃取柱凈化，預(yù)處理茶葉樣品，觀(guān)察凈化前后的提取液顏色，比較凈化前后的區(qū)別以及測(cè)得的回收率，試圖找出最佳前處理凈化方法，以便更準(zhǔn)確地測(cè)定茶葉中的有機(jī)磷農(nóng)藥。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 氣相色譜儀GC-2010plus（日本島津公司）；氮吹儀（MTN-2800D）；粉碎機(jī)（IKA）

ENVI-Carb固相萃取柱0.25g/3mL（SUPELCLEAN）；Cleanert TPT固相萃取柱2000mg/12mL（Agela Technologies）；Carb-NH2固相萃取柱500mg/6cc（Waters）；Florisil固相萃取小柱（Phenomenex 8B-SO13-JCH）。

7種標(biāo)準(zhǔn)品（敵敵畏、甲拌磷、毒死蜱、對(duì)硫磷、殺螟硫磷、水胺硫磷、甲基毒死蜱）均購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心，濃度為100μg/mL，用丙酮將各種標(biāo)準(zhǔn)品配制成校正曲線(xiàn)混標(biāo)工作液，其濃度范圍為0.01～1.0mg/L。丙酮、正己烷、乙酸乙酯、異辛烷均為色譜純。

1.2 儀器條件 GC條件：色譜柱名稱(chēng)Rtx-1701，膜厚0.25μm，長(zhǎng)度30.0m，內(nèi)徑0.25mm。進(jìn)樣口溫度250℃，不分流進(jìn)樣，載氣為氮?dú)猓∟2），流量控制方式恒線(xiàn)速度，線(xiàn)速度35.5cm/s，吹掃流量3.0mL/min。升溫條件80℃起始，以30℃/min升溫到230℃，保持0min；繼續(xù)以-15℃/min升溫到200℃，保持4min；以30℃/min升溫到240℃，保持5min。

1.3 樣品前處理 茶葉（干樣）經(jīng)粉碎后稱(chēng)取0.5g（精確到0.001g）試樣于10mL試管中，加入1～1.5mL水，浸泡10min。加入無(wú)水硫酸鈉使之飽和后，用2mL乙酸乙酯提取2次，每次振蕩2min，于2000r/min 離心3min，收集上層有機(jī)相；殘?jiān)儆?mL乙酸乙酯-正己烷（1∶1，體積比）提取1次，合并上層有機(jī)相。過(guò)SPE小柱凈化，凈化液供氣相色譜分析[7] 。

1.4 樣品凈化研究 在固相萃取柱上端裝入1cm高無(wú)水硫酸鈉，用4mL乙酸乙酯預(yù)淋洗小柱，棄去流出液，然后將提取液全部?jī)A入柱中，再用洗脫液洗脫，收集全部流出液于10mL具塞刻度離心管中，于40℃下用氮?dú)饬鞔抵?.50mL，供氣相色譜分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 固相萃取柱的選擇 對(duì)于普洱茶等顏色較深的茶葉樣品，經(jīng)提取有機(jī)磷組分后，提取液顏色呈墨綠色，液體狀，為了保證在固相萃取方法吸附茶葉中大量色素和部分雜質(zhì)的前提下，最終使得預(yù)處理方法能夠獲得較為滿(mǎn)意的回收率，因此，本實(shí)驗(yàn)選取的固相萃取小柱為ENVI-Carb、Cleanert TPT、Carb-NH2和Florisil，按照上述樣品處理和凈化方法進(jìn)行試驗(yàn)上機(jī)，具體比較結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，ENVI-Carb柱的樣品色素較淺，雜質(zhì)峰較少，溶劑使用量較少，回收率高，耗時(shí)短，同時(shí)提取的有機(jī)磷組分重現(xiàn)性高，故本實(shí)驗(yàn)的固相萃取柱選用ENVI-Carb柱。

2.2 洗脫液的選擇 洗脫溶劑需要根據(jù)有機(jī)磷農(nóng)藥的性質(zhì)進(jìn)行選擇，極性太強(qiáng)，干擾組分會(huì)增加，達(dá)不到凈化的目的；極性太弱，某些強(qiáng)極性的組分會(huì)因?yàn)楸槐Ａ粼谥隙鴵p失。

實(shí)驗(yàn)分別以5mL的正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、異辛烷、丙酮及任意兩者的混合物（體積比都為1∶1）為研究對(duì)象，對(duì)樣品溶液進(jìn)行洗脫，以待測(cè)物的回收率為考察指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出以乙酸乙酯-正己烷的混合物為洗脫劑時(shí)，待測(cè)物的回收率最高。再以待測(cè)物的回收率為考察指標(biāo)，以?xún)烧叩牟煌壤秊檠芯繉?duì)象，以選擇最佳的洗脫液比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，正己烷和乙酸乙酯含量約50%時(shí)，溶液的洗脫能力趨于平衡不再增加。因此，選擇乙酸乙酯-正己烷（體積比為1∶1）溶液為最佳洗脫液比例。

2.3 固相萃取柱的最優(yōu)洗脫體積 洗脫溶劑的體積也是影響回收率的一個(gè)重要因素，確定洗脫溶液體積不僅可以保證較高的回收率，還可以避免有機(jī)溶劑的浪費(fèi)[7]。筆者比較了乙酸乙酯+正己烷（1∶1，體積比）的不同體積洗脫ENVI-Carb柱，綜合有機(jī)磷的回收率及有機(jī)溶劑的使用兩方面考慮得出，10mL洗脫回收率最高。乙酸乙酯+正己烷（1∶1，體積比）不同洗脫液體積的峰面積見(jiàn)表2，據(jù)此而得圖1。因此，固相萃取柱凈化過(guò)程應(yīng)選擇10mL乙酸乙酯+正己烷（1∶1，體積比）洗脫液。

2.4 方法線(xiàn)性范圍和檢出限 用配好的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行稀釋得到濃度分別為0、10、50、100、500、1000μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。每個(gè)濃度進(jìn)行平行測(cè)定2次，得出峰面積的平均值，以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)品濃度（X）為橫坐標(biāo)，根據(jù)6點(diǎn)校正法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。同時(shí)以3倍噪音比來(lái)確定最低檢出限，10倍噪音比來(lái)確定定量限，得出方法的線(xiàn)性范圍、相關(guān)系數(shù)、最低檢出限、回歸方程及7種有機(jī)磷的標(biāo)準(zhǔn)圖譜，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，該方法測(cè)定7種有機(jī)磷的線(xiàn)性范圍在10～1000μg/L內(nèi)線(xiàn)性較好，各有機(jī)磷的相關(guān)系數(shù)在0.99913～0.99993，最低檢出限在5～40μg/kg。

7種有機(jī)磷物質(zhì)的氣相色譜圖（濃度為1mg/L）如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，該方法可以將7種有機(jī)磷完全分離，且背景較低，出鋒較好。根據(jù)信噪比（S/N=3）得出的檢出限均達(dá)到μg/L級(jí)別，可見(jiàn)方法靈敏度較高。

2.5 方法的回收率和重現(xiàn)性 通過(guò)加標(biāo)回收率和樣品結(jié)果的重現(xiàn)性來(lái)評(píng)價(jià)本方法的可靠性，首先記錄下樣品本身的本底值，然后選擇高、中、低（500、100、50μg/kg）3個(gè)不同水平的混標(biāo)，按照本方法的實(shí)驗(yàn)步驟（溶解、過(guò)柱、定容上機(jī)）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)每一水平分別做6次平行，計(jì)算平均回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差，其結(jié)果及圖譜見(jiàn)表4和圖2、3、4。

由表4可知，7種有機(jī)磷的回收率在70%～110%，總體來(lái)說(shuō)回收率較高。RSD值都小于10%，說(shuō)明方法的重現(xiàn)性符合要求，數(shù)值準(zhǔn)確可靠。該方法經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段的凈化處理后仍能獲得比較良好的回收率，可以滿(mǎn)足茶葉中殘留有機(jī)磷農(nóng)藥組分含量的檢測(cè)要求。

3 結(jié)論

茶葉樣品用乙酸乙酯-正己烷（1∶1，體積比）溶液振蕩提取有機(jī)磷，用ENVI-Carb柱（SPE小柱）凈化，10mL乙酸乙酯-正己烷（1∶1，體積比）為洗脫液，可以除去大部分色素，滿(mǎn)足檢測(cè)要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能減少實(shí)驗(yàn)成本，分離效果好，精密度高，平均回收率高，適合于茶葉中7種有機(jī)磷含量的檢測(cè)。

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（責(zé)編：徐世紅）