劉俊俊 李詩琴 萬建春 占春瑞 羅秋紅 張 麗
(南昌海關技術中心,江西 南昌 330038)
茶葉因具有芳香的味道及其藥用價值而備受消費者的親耐,有文獻報道,茶葉具有抗氧化、抗菌、抗癌、抗炎作用[1-2]。然而,茶葉的種植過程中卻易受到多種害蟲和雜草的影響。
為解決上述問題,茶農(nóng)在茶作物生長中常用到殺蟲劑和除草劑,因農(nóng)藥的降解速度較慢,所以茶葉中會有農(nóng)藥物質(zhì)的殘留。但是,茶葉中不安全的農(nóng)藥殘留與神經(jīng)性邏輯功能障礙和疾病有關聯(lián)[3],且我國是茶葉生產(chǎn)和出口的大國,隨著歐盟等國對茶葉中農(nóng)藥殘留限量標準的提高,我國茶葉的出口受到了一定的影響,因此,對茶葉中農(nóng)藥殘留量的監(jiān)測具有重要的意義。
目前多種農(nóng)藥殘留的檢測方法主要集中在高效液相色串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS-MS)[4-5]、氣相色譜質(zhì)譜法(GC-MS)[6-7]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS-MS)[8-9]、氣相色譜電子捕獲法(GC-ECD)[10-11]、氣相色譜火焰光度法(GC-FPD)[12-13]等。ECD主要用于檢測具有較高電負性的化合物,靈敏度高,選擇性好,但有一定的局限性;FPD又稱硫、磷檢測器,局限于含硫、磷化合物的分析檢測;MS-SIM雖然可用于農(nóng)藥殘留的定性與定量,但是用于復雜基質(zhì)的時候,相對于MS-MS其分辨率及靈明度大大降低了;MS-MS是一款靈敏度好,選擇性好、適用范圍寬的檢測器,MS-MS結合氣相色譜和液相色譜能夠用于大多數(shù)農(nóng)藥殘留物質(zhì)的分析檢測。
本文采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術,建立了茶葉中56種農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢測,并對486批茶葉中這56種農(nóng)藥進行了監(jiān)測。
TSQ 8000三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀,配有電子轟擊源(EI)(美國Thermo Fisher Scientific公司);均質(zhì)器(德國IKA公司);旋轉蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI);TPT固相萃取小柱(1200mg/12mL,博納艾杰爾科技);Cleanert MAS-Q(C18400mg、PSA400mg、PC60mg、MgSO412g,博納艾杰爾科技);電子天平(賽多利斯科學儀器有限公司);離心機(上海安亭科學儀器廠);渦旋振蕩器(德國IKA公司);超純水裝置(美國MILLIPORE CO.);有機相濾膜(0.22μm,上海安譜實驗科技有限公司)。
乙腈(色譜純,國藥有限公司);乙酸乙酯、甲醇、丙酮(色譜純,默克有限公司);無水硫酸鈉(分析純,西隴科學股份有限公司);甲苯(分析純,化學試劑)。
準確稱取5~10mg(精確至0.1mg)各農(nóng)藥標準物質(zhì)于10mL容量瓶中,根據(jù)標準物質(zhì)的溶解性選擇甲苯、乙酸乙酯、丙酮、甲醇等溶劑溶解并定容至刻度,配制標準儲備溶液,避光-18℃保存,有效期為1年。
取一定量的上述各物質(zhì)的單標溶液于10mL容量瓶中,用甲苯定容至刻度,配制成濃度為10mg/L的混合標準中間液,避光4℃保存,有效期為1個月;其中三氯殺螨醇現(xiàn)配現(xiàn)用。
稱取茶葉粉5.00于50mL離心管中,加入20mL乙腈,另加入20mL乙腈于潔凈的50mL離心管中(用于清洗均質(zhì)器,清洗液備用),12000r/min均質(zhì)提取1min,4200r/min離心5min,取上清液于雞心瓶中,殘渣再加上述清洗液渦旋提取1min,4200r/min離心5min,合并二次提取上清液,在40℃以下旋轉蒸發(fā)濃縮至1~3mL。將活化后的TPT柱轉移至25mL玻璃離心管上,將樣品濃縮液轉移至TPT柱上,樣品被全部吸附后,用2mL乙腈+甲苯(3+1)洗滌雞心瓶(渦旋),并將洗滌液移入柱中,重復操作三次以上,繼續(xù)用乙腈+甲苯(3+1)洗滌柱,直至收集流出液共25mL,將凈化液在≦40℃下氮氣吹至近干,用乙酸乙酯定容至1mL,過濾膜,裝入進樣瓶中,供氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析檢測。
色譜柱:Thermo Fisher TQ-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)石英毛細管柱;載氣:氦氣(純度≥99.999%),流速1.2mL/min;進樣口溫度為270℃;升溫程序:初始溫度為50℃,保持2min,以50℃/min升至150℃,再以5℃/min升至200℃,最后以16℃/min升至280℃,保持10min;進樣量1μL;進樣方式:不分流進樣。
質(zhì)譜條件:EI源能量:70eV;離子源溫度:300℃;氣相與質(zhì)譜接口溫度:280℃。
實驗中優(yōu)化了氣相色譜的升溫程序,在已優(yōu)化的條件下,對各個農(nóng)藥物質(zhì)進行全掃以及SRM模式掃描,確定了各物質(zhì)的質(zhì)譜參數(shù),結果見表1。
表1 56種農(nóng)藥的保留時間、質(zhì)譜分析參數(shù)、線性范圍、檢出限、回收率與相對標準偏差(n=6)
NoCompoundtR(min)Transition(m/z)CE(ev)Linear range(μg/L)r2Added(mg/kg)Recovery(%)RSD(%)46Pyridaben(噠螨靈)20.79147.1/117.1*,148.2/118.120,2020~5000.99810.0284.27.7047Cyfluthrin(氟氯氰菊酯)21.11206.0/151.0*,206.0/177.025,2520~5000.99930.0295.73.7248Cypermethrin(氯氰菊酯)21.37181.0/127.1*,181.0/152.030,2520~5000.99850.0288.17.1249Flucythrinate(氟氰戊菊酯-1)21.86451.1/199.0*,451.1/225.035,1520~5000.99930.02100.68.5350Flucythrinate(氟氰戊菊酯-2)22.11451.1/199.0*,451.1/225.035,1520~5000.99890.0286.74.9751Fenvalerate(氰戊菊酯)22.50167.0/89.0*,167.0/125.032,1020~5000.99750.0285.36.7652Esfenvalerate(高氰戊菊酯)22.81167.0/125.0*,225.1/119.110,1820~5000.99940.0287.67.9153Deltamethrin-1(溴氰菊酯-1)23.41252.8/92.9*,252.8/172.016,820~5000.99830.0290.66.7854Difenoconazole(苯醚甲環(huán)唑)23.48265.0/202.1*,323.0/265.016,1420~5000.99920.0283.56.7855Deltamethrin-2(溴氰菊酯-2)24.29252.8/92.9*,252.8/172.016,820~5000.99970.0289.69.0856Dimethomorph(烯酰嗎啉)24.62165.1/77.1*,301.1/165.125,2020~5000.99890.0289.49.58
茶葉的基質(zhì)較為復雜,為了得到較準確的結果,本文探討了不同的茶葉前處理方法:
(1)QuEChERS方法:稱取陰性茶葉粉2.0g,置于50mL離心管中,添加一定濃度的標準品后,加入10mL水,靜置1h,加入15mL乙腈、4.0g硫酸鎂和1.0g氯化鈉,手動劇烈振搖1min,6000r/min離心5min,取上清液5mL至于MAS凈化包中,渦旋1min,6000r/min離心5min,取上清液5mL與15mL玻璃離心管中,氮吹至近干,乙酸乙酯定容至1mL,渦旋溶解,過濾膜,裝入進樣小瓶中,供GC-MS-MS分析檢測。
(2)改進的GB/T 23204-2008[14]方法:稱取茶葉粉5.00g于50mL離心管中,添加一定濃度的標準品后,加入20mL乙腈,另加入20mL乙腈于潔凈的50mL離心管中(用于清洗均質(zhì)器,清洗液備用),12000r/min均質(zhì)提取1min,4200r/min離心5min,取上清液于雞心瓶中,殘渣再加上述清洗液渦旋提取1min,4200r/min離心5min,合并二次提取上清液,在40℃以下旋轉蒸發(fā)濃縮至1~3mL。將活化后的TPT柱轉移至25mL玻璃離心管上,將樣品濃縮液轉移至TPT柱上,樣品被全部吸附后,用2mL乙腈+甲苯(3+1)洗滌雞心瓶(渦旋),并將洗滌液移入柱中,重復操作三次以上,繼續(xù)用乙腈+甲苯(3+1)洗滌柱,直至收集流出液共25mL,將凈化液在≦40℃下氮氣吹干儀吹干,用乙酸乙酯定容至1mL,過濾膜,裝入進樣瓶中,供氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析檢測。
QuEChERS相比GB/T 23204-2008方法而言,前處理簡單,耗時短,所用到的有機溶劑少,對環(huán)境造成的二次污染小,但因填料對一些農(nóng)殘物質(zhì)有吸附作用,從而導致物質(zhì)(抗蚜威)的回收率較低,不滿足分析檢測的要求;且QuEChERS方法的凈化效果較差,色素未能完全除掉,對柱子以及檢測器的損害較大。采用(2)的前處理方法,色素及其雜質(zhì)去除較為完全,各物質(zhì)的回收率在70%~120%之間,滿足分析的要求,因此實驗中選擇Cleanert TPT固相萃取小柱對茶葉進行前處理。這兩種方法中的蒽醌回收率均較低,故只做定性分析。
為了減少基質(zhì)的影響,定量所用的工作曲線應采用茶葉基質(zhì)配置。將56種農(nóng)藥標準品采用逐級稀釋的方法配置成0.02mg/L,0.05mg/L,0.10mg/L,0.20mg/L,0.50mg/L的混合標準工作溶液,在已優(yōu)化的儀器條件下,以峰面積對濃度進行線性擬合,結果表明:所有農(nóng)殘標準品曲線在0.02mg/L~0.05mg/L的范圍內(nèi)線性關系良好,相關系數(shù)均在0.99以上,結果見表1,檢出限為0.01mg/kg。
選取綠茶、烏龍茶、紅茶、花茶、白茶、普洱茶陰性的茶葉,加入濃度分別為0.02mg/kg、0.04mg/kg、0.08mg/kg的農(nóng)藥殘留混標物質(zhì)進行加標回收試驗,每個水平平行測定六次,樣品按照1.3.2的方法處理后,按1.4的條件進行檢測。結果表明:三水平的回收率在73.2%~116%之間,RSD在2.01%~10.8%之間,表1中列出了茶葉中添加濃度為0.02mg/kg時各物質(zhì)的回收率和相對標準偏差,表明方法準確可靠,可用于實際樣品的分析檢測。
采用該方法對486批茶葉進行檢測。樣品基質(zhì)包括綠茶(n=257)、紅茶(n=184)、花茶(n=30)、烏龍茶(n=6)、白茶(n=6)、普洱茶(n=1)、杜仲茶(n=1)。檢出182批次,檢出率為37.4%,檢出的物質(zhì)有氟氯氰菊酯、甲氰菊酯、溴氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、毒死蜱、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氰戊菊酯、高氰戊菊酯、氯氰菊酯、三唑醇、三唑酮、噠螨靈、噻嗪酮、硫丹、三氯殺螨醇、三唑磷、水胺硫磷、丙溴靈、樂果、六氯苯、氟蟲腈、啶蟲脒、滴滴涕、苯醚甲環(huán)唑、八氯二丙醚、六六六、氟啶脲、烯酰嗎啉、喹硫磷、莠滅凈。在所有檢出的農(nóng)藥殘留中聯(lián)苯菊酯的檢出率最高,達到了27.2%,氯氟氰菊酯(19.3%)次之,毒死蜱14.6%,甲氰菊酯13.0%,氯氰菊酯11.1%,硫丹7.0%,噠螨靈6.8%,噻嗪酮6.8%,其余物質(zhì)的檢出率均小于5.0%;樂果、氟啶脲、六六六、莠滅凈、喹硫磷、烯酰嗎啉、八氯二丙醚、氟蟲腈、三唑酮只有一到兩個茶葉中有檢出,圖1是茶葉中農(nóng)藥殘留檢出率較高的物質(zhì)。
圖1 茶葉中農(nóng)藥殘留檢出率較高的物質(zhì)
本文還對樣品數(shù)量較多的綠茶、紅茶和花茶基質(zhì)的農(nóng)藥殘留物質(zhì)檢出率做了統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)不同基質(zhì)中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢出情況有所差異,從整體來看,花茶中這幾種物質(zhì)的檢出率都比較高,紅茶中除噻嗪酮外其余七種物質(zhì)的檢出率均高于綠茶,結果見表2。
表2 不同基質(zhì)中農(nóng)藥殘留量檢出情況
從檢測的數(shù)據(jù)來看,486批茶葉中,沒有超出GB 2763-2019[15]標準規(guī)定的限量。農(nóng)業(yè)部第199號公告中禁止使用六六六、滴滴涕,但仍有一到兩個茶葉中檢出六六六,是因為該農(nóng)藥很難降解,土壤中有該農(nóng)藥的殘留,茶樹生長富集而導致茶葉中有檢出,相比六六六而言,滴滴涕的檢出率較高,除因為土壤中有殘留外,可能還與三氯殺螨醇農(nóng)藥的使用有關聯(lián),因三氯殺螨醇是采用滴滴涕為原料生產(chǎn)的[16],且三氯殺螨醇不穩(wěn)定,極易降解生成滴滴涕,有文獻報道三氯殺螨醇十天內(nèi)的降解率達到了95%[17-18],GB 2763-2019中三氯殺螨醇的限量為0.2mg/kg,且農(nóng)業(yè)部在發(fā)布2445號公告后,決定撤銷三氯殺螨醇的農(nóng)藥登記,且自2018年10月1日起,全面禁止三氯殺螨醇的銷售和使用[19]。
本文利用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術,采用改進的GB/T 23204-2008前處理方法,建立了茶葉中多種農(nóng)藥殘留物質(zhì)的分析方法。用所建立的方法對486批茶葉進行檢測,并對數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計和分析,得到目前茶葉中的農(nóng)藥以毒性相對較低、降解較容易的菊酯類物質(zhì)為主,且不同基質(zhì)的茶葉中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢出有一定的差異性,但所檢測的486批茶葉中的農(nóng)藥殘留量均未超出國家限量標準。