微波輔助萃取–氣相色譜法測(cè)定茶葉中的有機(jī)磷農(nóng)藥*

劉建平 ，顏鴻飛 ，劉向榮

(1.中國(guó)檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)湖南有限公司，長(zhǎng)沙 410007； 2.湖南出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，長(zhǎng)沙 410004；3.國(guó)家級(jí)茶葉檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)沙 410004)

我國(guó)是茶葉生產(chǎn)和出口大國(guó)，茶葉農(nóng)藥殘留問(wèn)題關(guān)系到人們的身體健康和安全，越來(lái)越受到關(guān)注。有機(jī)磷作為一類高毒農(nóng)藥，種類多、殺蟲(chóng)效果好、應(yīng)用廣泛，是茶樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程中常用的殺蟲(chóng)劑。我國(guó)和歐盟、美國(guó)、日本等對(duì)茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量都有嚴(yán)格的規(guī)定[1]。因此，建立對(duì)茶葉中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的快速、簡(jiǎn)便檢測(cè)方法具有重要意義。

目前，茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)的報(bào)道較多，樣品前處理方法主要采用液液振蕩萃取、超聲提取、均質(zhì)提取等提取方法，經(jīng)液液分配、固相萃取和滲透凝膠色譜凈化處理。但這些樣品處理方法提取溶劑消耗量大，處理繁雜費(fèi)時(shí)，尤其茶葉中含有色素、生物堿類、多酚類、脂類等多種物質(zhì)，復(fù)雜的基質(zhì)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)形成干擾，凈化難，回收率不理想。茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的儀器分析方法主要有氣相色譜法(GC)、氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用法(GC–MS)和高效液相色譜質(zhì)譜法(HPLC–MS)等，其中GC法最為簡(jiǎn)便、快速和常用[2–4]。微波輔助萃取(MAE)是一種新型樣品前處理方法，具有萃取效率高、節(jié)約時(shí)間、節(jié)省試劑、處理批量大等優(yōu)點(diǎn)，已應(yīng)用于食品、農(nóng)產(chǎn)品、藥物等樣品中農(nóng)藥殘留物的提取[5–10]。筆者對(duì)茶葉中有機(jī)磷的檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化，選擇乙酸乙酯作為MAE萃取溶劑，結(jié)合分散固相萃取(DSPE)凈化技術(shù)，采用氣相色譜法測(cè)定了茶葉中甲胺磷、樂(lè)果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷5種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留。該方法簡(jiǎn)便、快速、重現(xiàn)性好、回收率高，可滿足茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量檢測(cè)的要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 7890A型，配FPD檢測(cè)器(P濾光片)，美國(guó)安捷倫公司；

微波消解儀：MARS–5型，美國(guó)CEM公司；

自動(dòng)氮?dú)鉂饪s儀器：TurboVap II型，美國(guó)Caliper公司；

快速混勻器：SK–1型，常州澳華儀器有限公司；

甲胺磷、樂(lè)果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品：濃度均為100 μg／mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所；

石墨化碳黑(CARB)粉、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)粉和硅膠鍵合十八烷基(C18)粉：美國(guó)安捷倫公司；

乙酸乙酯：分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

乙腈：色譜純，美國(guó)Tedia公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：DB–1701毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm)；柱溫：初始溫度100℃，保持1 min，以20 ℃／min升溫至180℃，保持1 min，然后以10℃／min升溫至280℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度：250℃；檢測(cè)器溫度：250℃；載氣：高純氮?dú)猓?9.999%，流速為2 mL／min；空氣流速：100 mL／min，氫氣流速：75 mL／min；尾吹氣：20 mL／min；進(jìn)樣量：2 μL，無(wú)分流進(jìn)樣。

1.3 色譜圖

在上述1.2色譜條件下混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖見(jiàn)圖1。

1.4 樣品處理

稱取粉碎均勻的茶葉樣品1.0 g(精確至0.01 g)于微波消解罐內(nèi)，依次加入磁力攪拌轉(zhuǎn)子和10 mL乙酸乙酯，在微波功率800 W，微波壓力1.33 MPa，5 min升至 80℃，保持 10 min，冷卻至室溫，取出萃取罐。移取萃取液過(guò)布氏漏斗抽濾，用4～6 mL乙酸乙酯分3次沖洗漏斗，將濾液轉(zhuǎn)移至氮吹管中，在40℃下用自動(dòng)氮?dú)鉂饪s儀器將溶劑濃縮至近干，用乙腈溶解殘?jiān)⒍ㄈ葜?.0 mL。稱取50 mg CARB粉，300 mg PSA粉，50 mg C18粉于高速離心管中，向其中加入上述提取液1.0 mL，在渦旋混勻器上充分混合2 min，以10000 r／min離心5 min后，吸取上清液于進(jìn)樣瓶中供GC測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 微波萃取條件的選擇

考察了微波提取溶劑的種類、提取溶劑體積、提取時(shí)間、提取溫度對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥提取率的影響。本實(shí)驗(yàn)選擇幾種常見(jiàn)的萃取體系，包括乙腈、乙酸乙酯、乙腈–甲苯(體積比為7∶3)、乙腈–丙酮(體積比為7∶3)、丙酮–正己烷(體積比為1∶1)。按“1.4”的微波萃取條件比較了它們對(duì)茶葉樣品中5種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的萃取效果。試驗(yàn)表明用乙腈、乙酸乙酯、乙腈–甲苯、乙腈–丙酮溶劑提取效率相當(dāng)，但乙腈由于沸點(diǎn)較高而較難揮發(fā)；乙腈–甲苯、乙腈–丙酮的提取雜質(zhì)較多不利于凈化處理且較難揮發(fā)；丙酮–正己烷溶劑對(duì)極性大的農(nóng)藥甲胺磷提取效率低；乙酸乙酯提取效果好易揮發(fā)，故選擇乙酸乙酯作為萃取溶劑。

考察了提取溶劑乙酸乙酯的用量對(duì)提取效率的影響，選擇 5，10，15，20 mL 的乙酸乙酯，在空白樣品中添加0.125 mg／kg濃度水平的有機(jī)磷混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行回收試驗(yàn)，不同萃取體積對(duì)添加回收率的影響見(jiàn)表1。由表1可知，使用5 mL乙酸乙酯時(shí)5種農(nóng)藥添加回收率范圍為56.6%～66.9%；當(dāng)乙酸乙酯體積為10 mL時(shí)，回收率有明顯增加，農(nóng)藥添加回收率范圍為63.3%～95.6%；當(dāng)繼續(xù)增加乙酸乙酯體積至15 mL和20 mL時(shí)，回收率并未提高。所以微波輔助萃取溶劑乙酸乙酯體積選為10 mL。

表1 不同乙酸乙酯體積對(duì)回收率的影響

試驗(yàn)考察了萃取時(shí)間、萃取溫度、微波功率、微波壓力等對(duì)微波萃取效率的影響。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，表明以乙酸乙酯為提取劑(提取體積為10 mL)，微波最大功率800 W，微波壓力1.33 MPa，提取罐溫度升溫程序由室溫經(jīng)5 min升至80℃(保持10 min)時(shí)，萃取回收率高，提取雜質(zhì)較少。

2.2 樣品凈化方法的選擇

茶葉由于基質(zhì)復(fù)雜而凈化困難，對(duì)其凈化方法有磺化、固相萃取技術(shù)及滲透凝膠凈化技術(shù)等，但這些凈化方法有操作繁雜、試劑用量大、實(shí)驗(yàn)成本高等缺點(diǎn)；分散固相萃取技術(shù)凈化效果與其它凈化手段相當(dāng)，但簡(jiǎn)單快速、成本低、環(huán)保，已被廣泛應(yīng)用于食品中多種農(nóng)藥的測(cè)定。C18吸附劑可去除油脂成分，CARB吸附劑能夠有效地吸附茶葉色素，PSA粉能夠清除酸、糖和部分色素等。由于分散劑的用量對(duì)農(nóng)藥的回收率影響較大，用量少凈化效果不理想，用量大易降低回收率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較分析，發(fā)現(xiàn)用300 mg PSA粉、50 mg C18粉、50 mg CARB粉能夠有效凈化樣品并且回收率好。結(jié)果表明，分散固相萃取凈化方法快速、簡(jiǎn)便、成本低，可用于茶葉中有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留分析。

2.3 線性方程和檢出限

用空白樣品基質(zhì)溶液將混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成 5 個(gè) 濃 度 0.01，0.02，0.05，0.125，0.5 μg／mL 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，用氣相色譜儀測(cè)定，以峰面積x對(duì)質(zhì)量濃度y作線性回歸分析，回歸方程和相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。以檢出限濃度處信噪比S／N=3計(jì)算得到甲胺磷的檢出限為0.01 mg／L，樂(lè)果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷的檢出限均為0.005 mg／L。

表2 5種有機(jī)磷農(nóng)藥的線性方程和相關(guān)系數(shù)

2.4 回收率與精密度試驗(yàn)

采用本方法對(duì)空白茶葉樣品進(jìn)行3個(gè)水平的添加回收試驗(yàn)，每個(gè)添加水平測(cè)試6次，計(jì)算加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，方法平均回收率為63.3%～99.9%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.1%～8.2%。

2.5 樣品檢測(cè)

選用3個(gè)茶葉陽(yáng)性樣品分別采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 5009.20–2003、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SN／T 1950–2007和本方法進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表4。結(jié)果表明該方法與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定結(jié)果基本一致，無(wú)顯著性差異，可用于茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的測(cè)定。

表3 5種有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率及精密度(n=6)

表 4 GB／T 5009.20–2003，SN／T 1950–2007和本法測(cè)定結(jié)果對(duì)比

3 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用微波輔助萃取和基質(zhì)分散固相萃取凈化技術(shù)，用毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定了茶葉中5種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量，其操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)成本低，滿足日本、歐盟等主要貿(mào)易國(guó)對(duì)茶葉中農(nóng)藥殘留限量的檢測(cè)要求，可用于茶葉中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的日常檢測(cè)。

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[2]GB／T 5009.20–2003 食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)定[S].

[3]SN／T 1950–2007 進(jìn)出口茶葉中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的檢測(cè)方法 氣相色譜法[S].

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