氣質串聯測定茶葉與土壤中聯苯菊酯和溴蟲腈殘留

余霞奎 李紅莉 白俊慧

摘要 [目的]建立茶葉與土壤中同時測定聯苯菊酯、溴蟲腈農藥的氣質串聯分析方法。[方法]茶葉或土壤樣品經過加適量水充分浸潤，乙腈提取，飽和氯化鈉溶液分相初步凈化，十八烷基小柱進一步除雜，氮吹濃縮定容后進樣測試。[結果]2種農藥的3個濃度水平的平均加標回收率為76.2%～86.7%，相對標準偏差（RSD）為5.8%～9.8%（n=6）。[結論]該方法操作相對簡單省時，具有良好的靈敏度、準確度和精密度，完全能滿足實驗室農藥殘留限量檢測需要，非常適合茶園對聯苯菊酯、溴蟲腈用藥后的跟蹤監(jiān)測。

關鍵詞 氣質串聯;茶葉;土壤;聯苯菊酯;溴蟲腈;農藥殘留

中圖分類號 S 481+.8;TS 272.7? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）01-0200-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.054

Determination of Bifenthrin and Chlorfenapyr Residues in Tea and Soil by GC-MS

YU Xia-kui， LI Hong-li， BAI Jun-hui

（Experimental Center of Hangzhou Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou， Zhejiang 310024）

Abstract [Objective]To establish a tandem analysis method for the simultaneous determination of bifenthrin and chlorfenapyr pesticides in tea and soil.[Method]Tea or soil samples were fully infiltrated with appropriate amount of water， extracted with acetonitrile， the saturated sodium chloride solution was purified by phase separation， further impurity removal by octadecyl SPE column，and nitrogen blowing concentration， solubilization， constant volume， and then injection test. [Result] The average recovery rates of the two pesticides at the three concentration levels were 76.2%-86.7%， and the relative standard deviation （RSD） was 5.8%-9.8%（n=6）.[Conclusion]The method is relatively simple and time-saving， and has good sensitivity， accuracy and precision. It can fully meet the requirements of laboratory pesticide residue limit detection. It is very suitable for tracking and monitoring of bifenthrin and chlorfenapyr pharmacy in tea garden.

Key words GC-MS;Tea;Soil;Bifenthrin;Chlorfenapyr;Pesticide residues

基金項目 杭州市農業(yè)科學研究院科技創(chuàng)新與示范推廣基金項目（2021HNCT-13）。

作者簡介 余霞奎（1976—），男，浙江淳安人，高級工程師，從事農產品質量安全研究。

收稿日期 2021-04-22

我國是茶葉的故鄉(xiāng)，中華民族對茶葉的飲用可以追溯到東漢時期，至今已有 3 000年的歷史。截至目前，我國共有 19 個省份生產茶葉，主要分為江北、江南、西南和華南四大茶區(qū)[1]。為防治蟲害，茶農會向茶葉中添加多種農藥，如有機氯、有機磷和擬除蟲菊酯類等。長期飲用含有殘留農藥的茶葉，農藥被人體吸收后，可以分布到神經突觸和神經肌肉接頭處，直接損害神經元，導致神經系統的功能出現紊亂，使身體各器官的免疫力下降。殘留的農藥中常含有甲醛、硫、磷、氟、溴等化學物質，嚴重時可導致組織細胞發(fā)生癌變，從而引發(fā)癌癥[2-4]。

聯苯菊酯具有很強的觸殺和胃毒作用，無內吸、熏蒸作用，廣泛用于防治棉花、果樹、茶樹、蔬菜等作物上的鱗翅目幼蟲，粉虱、蚜蟲、癭螨等害蟲、害螨;聯苯菊酯的殺蟲譜廣，作用迅速，在土壤中不移動，對環(huán)境較為安全，持效期較長[5]。

溴蟲腈為結構新型的吡咯類殺蟲劑，對鱗翅目、同翅目、鞘翅目等70余種害蟲有良好防效，尤其對蔬菜抗性害蟲中的小菜蛾、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等效果很好[6-8];溴蟲腈在我國主要登記在甘藍、芥藍、茄子、黃瓜、蘋果、茶樹、楊樹等作物上。

目前實驗室參考使用的茶葉或土壤中聯苯菊酯、溴蟲腈常用的檢測方法普遍存在煩瑣耗時、步驟繁多、效率低下、試劑毒性、消耗量和環(huán)境影響大，或者不能兼顧2種農藥，或者雜質干擾多、靈敏度差。該研究采用乙腈提取、飽和氯化鈉溶液分相粗略凈化，十八烷基小柱進一步除雜凈化，氮吹濃縮定容后進樣測試，采用氣相色譜-串聯質譜法MRM模式、外標法對樣品聯苯菊酯、溴蟲腈進行定量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890A-7000B氣相色譜-串聯質譜儀（GC/MS Triple Quard）;Agilent DB-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;

METTLER電子天平（感量0.01和0.000 1 g）;Eppendorf? 5810臺式離心機;IKA磁力攪拌器和漩渦混勻器;eppendorf? 20～200 μL、100～1 000 μL、Thermo 1～5 mL移液器。

標準物質溶液：聯苯菊酯、溴蟲腈，濃度各100 μg/mL（農業(yè)農村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所）。

乙腈（色譜純，Fisher Chemical公司）;乙酸乙酯（HPLC級，Thermo Fisher 公司）;氯化鈉（分析純，國藥集團）。

50 mL具蓋塑料離心管;10 mL玻璃刻度離心管;15 mL塑料離心管;Thermo? HyperSep? C18小柱（規(guī)格1 g/6 mL）。

1.2 樣品制備與前處理

1.2.1 試樣的制備。

茶葉鮮葉：將新鮮茶葉充分拌混均勻后，取適量研磨或粉碎制備成檢測樣品。

茶葉干茶：將新鮮茶葉充分拌混均勻后，取適量鮮葉經微波殺青后置于鼓風干燥箱70 ℃烘干制備成檢測干茶，再取適量干茶研磨或粉碎制備成檢測樣品。

土壤：剔除石塊、植物枝葉等其他非泥固體后，搗成小塊后混勻，制備成檢測樣品。

取搗勻后的空白檢測樣，作為空白試樣;取搗勻后的空白檢測樣并添加適宜濃度的標準工作液，作為空白添加試樣。

1.2.2 提取。

稱取樣品（干茶葉2.0 g，加水10 mL，鮮茶葉和土壤4.0 g，均加水8 mL）于50 mL具蓋塑料離心管中，放入一顆陶瓷均質子，充分渦漩30 s，浸潤30 min，而后加入20.0 mL乙腈，加入2.0 g硫酸鎂、0.5 g氯化鈉，渦漩30 s，超聲提取30 min，4 200 r/min離心5 min，上清液小心轉入另一預裝有約4 g氯化鈉的50 mL塑料具塞離心管中，蓋緊后劇烈振蕩2 min，輕微開蓋，在室溫下靜置20 min，使乙腈相和水相充分分層。

1.2.3 凈化。

從靜置分層的50 mL塑料具塞離心管中準確吸取10.00 mL上層乙腈溶液于10 mL玻璃刻度離心管中，待過HyperSep C18柱凈化。

將HyperSep C18柱先用約5 mL乙腈溶劑預淋（棄去預淋洗溶液），當溶劑液面到達柱吸附層表面時，立即加入剛才的待凈化樣品溶液，并用50 mL塑料離心管接收洗脫液。用4 mL乙腈溶劑將待凈化液的離心管涮洗后淋洗小柱，并重復1次。將搜集淋洗液的離心管水浴50 ℃氮吹至近干（微帶濕潤），加乙酸乙酯準確定容，干茶樣至1.0 mL，鮮茶葉和土壤至2.0 mL，漩渦混勻后轉移至進樣小瓶，供測。

1.3 標準溶液配制

將100 μg/mL聯苯菊酯、溴蟲腈標準物質溶液原液各自用乙酸乙酯稀釋配制成20 μg/mL的標準物質中間儲備液，再用乙酸乙酯配制成1.0 μg/mL的聯苯菊酯與5.0 μg/mL溴蟲腈濃度配比的混合標準溶液，接著用乙酸乙酯逐級稀釋，配制成濃度分別為 0.01、0.02、0.04、0.05、0.10、0.20 μg/mL的聯苯菊酯和0.05、0.10、0.20、0.25、0.50、1.00 μg/mL的溴蟲腈系列混合標準溶液。

1.4 氣相色譜質譜條件

1.4.1 氣相色譜參考條件。

進樣口溫度250 ℃;柱溫60 ℃保持1 min，30 ℃/min升至120 ℃，再以6 ℃/min升至290 ℃，300 ℃反吹5 min。載氣為高純He，流速1.0 mL/min;進樣量1.0 μL，進樣方式為不分流進樣;色譜柱為DB-5MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。

1.4.2 質譜參考條件。

傳輸線溫度280 ℃;電離方式為電子電離源（EI）;離子源溫度230 ℃;四級桿MS1、MS2溫度為150 ℃;溶劑延遲5 min;掃描模式為多反應監(jiān)測（MRM）。其他條件見表1。

2 結果與分析

2.1 色譜/質譜參考條件優(yōu)化

色譜部分：參考一般農藥殘留檢測的氣質串聯方法的氣相部分即可，使目標物盡可能相互分離，檢測耗時盡可能短，系統污染盡可能少。

質譜部分：儀器通用條件參考一般農藥殘留檢測的氣質串聯方法的質譜部分，聯苯菊酯的MRM離子監(jiān)測方式一方面參考GB 23200.113—2018方法中的聯苯菊酯離子參數[9]，另外和溴蟲腈同時采用G9250AA-Agilent農藥和環(huán)境污染物MRM數據庫推薦的待測化合物3對離子對，其中1對離子對用于定量分析，另外1～2對離子對用于定性分析。根據試驗色譜質譜條件，確定每種化合物的保留時間、離子對、最優(yōu)碰撞能量、相對離子豐度比[10]。

2.2 樣品前處理條件優(yōu)化

乙腈作為普遍使用的農藥殘留分析提取溶劑，實踐應用中的適用性是非常理想的，該研究直接就確定用乙腈作為提取溶劑，并參考農藥殘留檢測方法的常用提取操作方式。

茶葉基質非常復雜，含有大量的色素、咖啡堿、茶多酚等，土壤成分則含有較多的不溶微粒和有機質，如果僅采用QuEChERS方法的吸附凈化，效果很難理想，樣品極易污染儀器系統，后續(xù)的儀器維護工作量也很大，因此有必要用SPE小柱凈化。該研究比較了前處理常用的SPE小柱如Florisil柱、活性炭柱、NH2氨基柱、十八烷基柱等的回收和凈化效果，用茶葉空白基質溶液配制成相同濃度的基質標液，分別經過不同的SPE小柱，結果表明，活性炭柱對2種目標農藥的吸附均較強，導致回收率都低于40%，其余小柱對2種目標農藥的吸附均較弱，回收率均高于70%，但十八烷基柱的整體凈化效果更為理想，背景干擾相對更少。

2.3 基質效應

基質效應是指樣本中除被測分析物以外的雜質，顯著干擾到被測目標物的定性、定量結果準確性的特征?；|效應在農藥殘留檢測過程中極為常見，不同樣品、目標物及分析設備的表現不同。按照該試驗茶葉、土壤的前處理獲得空白基質，配制聯苯菊酯、溴蟲腈的基質標樣與純溶劑標樣比較，發(fā)現聯苯菊酯、溴蟲腈的基質效應均在81.2%～113.0%，亦即這2種農藥基質效應并不顯著，如果沒有足夠的空白基質，可以不必基質匹配標準溶液進行定量分析。

2.4 方法準確度（回收率）、精密度（RSD）試驗

按照“1.2.2”準確稱取目標物無干擾的空白樣品于50 mL塑料具塞離心管中，分別不添加或添加低、中、高不同濃度的聯苯菊酯、溴蟲腈農藥標準溶液制備成空白樣或空白加標樣，經上述方法提取和凈化后，測得6組平行試驗的統計結果見表2，聯苯菊酯、溴蟲腈農藥混合標準樣品0.05? ng/μL濃度總離子流色譜圖見圖1，聯苯菊酯3組離子對響應值對比見圖2，溴蟲腈3組離子對響應值對比見圖3。從表2的試驗統計結果可以看出，各個濃度梯度加標回收試驗的平均回收率均在76.2%～86.7%，表明該方法準確度（回收率）可行;所有平行結果間的相對標準偏差（RSD）均在5.8%～9.8%，表明該方法精密度（重復性）良好，且均能符合相應濃度對檢測方法的技術要求[11]。

2.5 方法靈敏度（檢出限、定量限）試驗

配制聯苯菊酯系列濃度0.01、0.02、0.04、0.05、0.10、0.20 μg/mL的標準工作溶液，以及溴蟲腈系列濃度0.05、0.10、0.20、0.25、0.50、1.00 μg/mL的標準工作溶液，在“1.4”色譜條件和質譜條件下進行測定，聯苯菊酯線性方程為y=291 958.078 2x-1 041.519 2（R2=0.998），溴蟲腈線性方程為 y=21 396.816 9x-1 311.369 6（R2=0.992）。根據儀器響應的信噪比及方法的濃縮比進行測算，并經實際測試驗證，該方法中，茶葉和土壤基質中聯苯菊酯的檢出限均為0.001 mg/kg、定量限均為0.003 mg/kg，溴蟲腈的檢出限均為0.01 mg/kg、定量限均為0.03 mg/kg。

2.6 樣品實際分析試驗

將該方法應用于對少量茶樹進行聯苯菊酯、溴蟲腈預備性用藥試驗后的動態(tài)跟蹤監(jiān)測，分析測試了5個鮮茶葉、5個干茶葉、3個土壤，實測濃度為聯苯菊酯0.52～10.10 mg/kg、溴蟲腈2.61～30.70 mg/kg。

3 結論

從以上結果分析可以得知，該方法在顯著節(jié)約時間和試劑消耗的基礎上，完全能夠滿足日常的鮮茶葉、干茶葉和土壤中聯苯菊酯、溴蟲腈農藥殘留量的跟蹤監(jiān)測需要，可以極大地提高大批量檢測鮮茶葉、干茶葉和土壤中聯苯菊酯、溴蟲腈農藥殘留量的工作效率。

另外，添加的目標物與樣品中原有的目標物提取效果會有差異，因為添加物較原有物通?？赡芟鄬Ω菀滋崛〕鰜?，這些可能需要檢測技術人員根據質控試驗和經驗積累來進行適當修正，使實際測得結果和樣品中真實濃度能夠更為接近。

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