寸宇智,陳宏鍇,梁 恒
(大理學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,云南大理 671003)
·分析測試·
茶葉中農(nóng)藥殘留聯(lián)苯菊酯的GC-ECD及GC-MS測定
寸宇智,陳宏鍇,梁 恒
(大理學(xué)院農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,云南大理 671003)
建立了氣相色譜(GC-ECD)及氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法對茶葉中的農(nóng)藥殘留聯(lián)苯菊酯的檢測方法。經(jīng)4∶1正己烷-丙酮混合溶液提取,活性碳、氟羅里硅雙柱或氨基復(fù)合柱凈化,氮吹濃縮同時用GC-ECD及GC-MS檢測,聯(lián)苯菊酯在0.02~0.2mg/L范圍內(nèi)線性良好,r為0.999,回收率達到85.0%~119.0%,相對標準偏差為2.1%~9.6%,定量檢出限為0.01 mg/kg。該方法操作簡單、快速、凈化效果好、靈敏度高、檢出限低、準確、對設(shè)備要求低、檢測效果良好。
茶葉;農(nóng)藥殘留;聯(lián)苯菊酯;氣相色譜;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用
茶葉是人們生活當(dāng)中的必須品,茶葉的質(zhì)量安全關(guān)系到大眾的身體健康,但是茶葉在生長、加工、運輸?shù)冗^程中,因直接噴灑,或環(huán)境污染可能會導(dǎo)致茶葉中農(nóng)藥殘留存在,甚至超標[1]。同時,茶葉也是我國傳統(tǒng)的出口產(chǎn)品,近年來,茶葉中的農(nóng)藥殘留是我國茶葉出口遇到的主要技術(shù)性貿(mào)易壁壘[2]。如何用科學(xué)的方法,快速、準確地檢測出茶葉中農(nóng)藥的殘留量,對正確使用農(nóng)藥,提高茶葉質(zhì)量,擴大出口起著重要作用。
在茶葉種植過程中,聯(lián)苯菊酯(Bifenthrin)是常用的農(nóng)藥之一。在2014年8月1日實施的國家標準GB2763-2014《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中聯(lián)苯菊酯的最大殘留量為5 mg/kg[3],是允許有殘留的農(nóng)藥之一。在該標準中,茶葉中聯(lián)苯菊酯的檢測,針對茶葉提取液中有大量多糖與茶堿[4]等物質(zhì)被提取出的現(xiàn)象,采用了凝膠色譜柱來凈化,后再用氟羅里硅固相萃取小柱凈化。過程繁雜,消耗試劑多,另外最低檢出限為0.025 mg/kg[5]。本實驗室人員專門對茶葉中聯(lián)苯菊酯檢測進行了方法優(yōu)化,使操作簡單,樣品檢出限低,可達0.01 mg/kg,檢測效果良好。
1.1 主要材料與儀器
市售茶葉39個;丙酮,AR;正己烷,AR;聯(lián)苯菊酯標準溶液:100 g/mL,GSB05-2333-2008,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所。
GC-QP2010plus型氣相色譜儀附電子抓獲檢測器(ECD)(日本島津公司);GC-MS QP 2010 plus型氣相色譜質(zhì)譜儀帶NIST譜庫(日本島津公司);AB204-E電子天秤(梅特勒-托利多儀器有限公司);AS20500BDT型超氣波清洗器(天津澳特賽恩斯儀器公司);M37610-33CN型MAXI-MIX II渦旋振蕩器(賽默飛世爾科技公司);MTN-2800W型氮吹儀(氮吹濃縮裝置,天津澳特賽恩斯儀器公司);GCB/NH2氨基復(fù)合柱,CNW(容積6 mL,500 mg/500 mg);美國色譜科(SUPELCO)活性碳柱(容積3 mL,250 mg);美國色譜科(SUPELCO)氟羅里硅柱(容積6 mL,500 mg);其它為實驗室常見設(shè)備。
1.2 儀器條件
GC-ECD條件:色譜柱Rxi-50(30 m× 0.25 mm;0.25 μm);色譜柱溫度100℃保持1 min,然后以20℃/min升溫至240℃,保持15 min,最后以20℃/min升溫至280℃,保持5 min;載氣流速1.6 mL/min;進樣口溫度250℃;進樣量1 μL;進樣方式不分流。
GC-MS色譜條件:色譜柱為Rxi-5ms (30 m×0.25 mm;0.25 μm)。初始柱溫55℃,保持2 min,以30℃/min升至220℃,保持2 min,以10℃/min升至270℃,保持10 min;進樣口溫度260℃,不分流,流速1.65 mL/min;進樣量1 μL。
GC-MS質(zhì)譜條件:接口溫度280℃;離子源溫度230℃;電離方式EI;電離能70eV;溶劑延遲7 min;采集方式全離子掃描(Scan);質(zhì)量掃描范圍50~350amu,選擇離子掃描(SIM):m/z 181、165、166,定量離子:m/z 181。
1.3 溶液配制
正己烷-丙酮(4∶1)混合溶液:準確量取200 mL正己烷和50 mL丙酮于棕色空瓶中,震蕩后靜置備用。
聯(lián)苯菊酯標準溶液:將100 mg/L的1 mL聯(lián)苯菊酯標準溶液倒入100 mL容量瓶中,倒入正己烷定容至刻度,搖勻震蕩,得到1 mg/L的聯(lián)苯菊酯標準儲備液,再分別逐級稀釋至0.02、0.05、0.1、0.2 mg/L。
1.4 實驗過程
1.4.1 樣品的提取
先將茶葉樣品粉碎至粉末狀,稱取1 g(精確至0.00 01 g)至25 mL比色管中,加入4∶1正己烷-丙酮混合溶液10 mL,渦旋1 min,后用超聲波清洗儀超聲作用30 min。
1.4.2 凈化
將提取物連同茶渣全部轉(zhuǎn)移至10 mL離心管,放入離心機400 0 r/min離心5 min,將上清液過活性炭柱與氟羅里硅柱(雙柱),另外一組過氨基復(fù)合柱,固相萃取柱在使用前都已用4∶1正己烷-丙酮混合溶液活化。后再用8 mL 4∶1正己烷-丙酮混合溶液分2次淋洗離心管再過小柱,收集濾液。使用氮吹儀將樣品溶液氮吹至近干,最后加入2 mL 4∶1正己烷-丙酮溶液定容,振蕩搖勻,轉(zhuǎn)移溶液至進樣瓶,待測。
2.1 標準曲線的建立
在優(yōu)化的條件下,對質(zhì)量濃度梯度為0.02、0.05、0.1、0.2 mg/L的聯(lián)苯菊酯標準溶液測定,以標樣峰面積對標樣質(zhì)量濃度(mg/L)建立標準曲線,用于對實際樣品和添加樣品的定量定性的檢測。根據(jù)檢測時的信噪比(S/N)為3時做為定性檢出限,信噪比(S/N)為10時為定量檢出限。在所優(yōu)化的GC-ECD及GC-MS實驗條件下,聯(lián)苯菊酯標準溶液質(zhì)量濃度在0.02~0.2 mg/L范圍內(nèi)與響應(yīng)值有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r=0.999,定量檢出限達0.01 mg/kg。相關(guān)數(shù)據(jù)見表1。
3.2 分離色譜圖
在優(yōu)化的條件下,得到茶葉樣品及標準添加樣品分離色譜圖,見圖1至圖4。由圖1和圖3的樣品及標準添加色譜圖可知,GC-ECD檢測,在目標20.24 min的聯(lián)苯菊酯峰附近有小雜峰,但能與目標峰達到基線分離,不影響結(jié)果檢測,說明所選擇的色譜分離條件良好。由圖2和圖4可知,GCMS檢測也可達到基線分離,所選條件良好。
表1 GC-ECD及GC-MS聯(lián)苯菊酯回歸方程、相關(guān)系數(shù)與檢出限Tab.1 Linear regression equation,the coefficient of correlation and detection limits of bifenthrin by GC-ECD and GC-MS
圖1 茶葉樣品的GC-ECD譜圖Figure 1 The chromatogram of tea sample detected by GC-ECD
圖2 茶葉樣品的GC-MS譜圖Figure 2 The chromatogram of tea sample detected by GC-MS
圖3 茶葉樣品中添加0.1 mg/kg聯(lián)苯菊酯后的GC-ECD譜圖Figure 3 The chromatogram of tea sample by adding bifenthrin(0.1mg/kg)detected by GC-ECD
圖4 茶葉樣品中添加0.1 mg/kg聯(lián)苯菊酯后的GC-MS譜圖Figure 4 The chromatogram of the tea sample by adding bifenthrin(0.1 mg/kg bifenthrin)detected by GC-MS
3.3 回收率及精密度實驗
按照上述GC-ECD及GC-MS儀器條件設(shè)置及測定步驟,對一個茶葉樣品進行了添加回收試驗,結(jié)果如表2所示。3個添加質(zhì)量濃度為0.05、0.1、0.5 mg/kg。要求聯(lián)苯菊酯添加濃度范圍內(nèi),回收率在80%~120%之間,平行性要求相對標準偏差RSD%<10%。結(jié)果表明,此方法的回收率在85.0%~119.0%之間,相對標準偏差RSD%<10%(n=5),滿足要求。
3.4 實際樣品檢測結(jié)果
在建立方法的基礎(chǔ)上,對市售的茶樣品進行了聯(lián)苯菊酯的檢測,結(jié)果如表3所示。
表2 回收率和精密度試驗結(jié)果(n=5)Table 2 The Accuracy and precision of bifenthrin by GC-ECD and GC-MS(n=5)
續(xù)表
表3 實際樣品檢測情況Tab.3 Analytical results of bifenthrin in tea samples
在對實際樣品進行檢測的過程中,發(fā)現(xiàn)茶葉中農(nóng)殘聯(lián)苯菊酯的檢出率比較高,39個樣品中僅有21個未檢出。在檢出的18個中雖然都未超過標準中5 mg/kg的限量值,但是其安全隱患也不容忽視,尤其是一個烏龍茶中含量高達4.2 mg/kg,已非常接近標準值,應(yīng)引起足夠的重視。
對茶葉中聯(lián)苯菊酯的檢測方法進行了研究。針對茶葉提取物中色素及茶堿等大量物質(zhì)被提取出的情況,用了活性碳小柱及氟羅里硅結(jié)合對雜質(zhì)的吸附,同時使用了石墨氨基復(fù)合柱,達到了樣品凈化的目的,為后邊順利進行毛細管氣相色譜分離檢測奠定了良好基礎(chǔ)。另外,采用了GCECD及GC-MS的檢測方法,方法的線性、回收率、檢出限都可達到要求。
在建立優(yōu)化方法的同時,對市售的樣品進行了檢測,市售茶葉大多有聯(lián)苯菊酯檢出。雖然聯(lián)苯菊酯被認為在人體內(nèi)代謝快,不具有積累的危險,對環(huán)境和生態(tài)影響較?。?],但是已經(jīng)有研究表明,長期低劑量接觸聯(lián)苯菊酯這類低毒農(nóng)藥對人有一定的慢性毒性,嚴重影響健康[7,8]。本工作的開展,為消費者購買綠色環(huán)保的茶葉提供了一定的技術(shù)保障。
[1] 沈佐民.中國茶葉質(zhì)量安全問題的分析與對策[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005,5(4):56-60.
[2] 余孔捷,蔡春平,楊方,等.茶葉中聯(lián)苯菊酯、毒死蜱殘留量的測定能力驗證分析[J].化學(xué)分析計量,2011,20(2):65-67.
[3] GB2763-2014食品安全國家標準,食品中農(nóng)藥最大殘留限量[S].
[4] 李娟,活潑,楊海燕.茶葉功效成分研究進展[J].浙江科技學(xué)院學(xué)報,2005,17(4):285-289.
[5] SN/T 1969-2007進出口食品中聯(lián)苯菊酯殘留量的檢測方法氣相色譜-質(zhì)譜法[S].
[6] 王愛芬,李小鷹.聯(lián)苯菊酯的應(yīng)用開發(fā)研究綜述[J].白蟻科技,2000,17(2):3-10.
[7] 張聰,劉慧剛,章曉鳳.聯(lián)苯菊酯的細胞毒性及殺蟲活性的對映體選擇性研究[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2009,37(4):366-371.
[8] 董振霖,楊春光,薛大方,等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定植物源性食品中殘留的聯(lián)苯菊酯[J].2009,27(1):82-85.
Determination of Bifenthrin Residue in Tea by GC-ECD and GC-MS
CUN Yu-zhi,CHENG Hong-kai,LIANG Heng
(College of Agriculture and Bioscience,Dali University,Dali 671003,China)
Gas chromatography(GC-ECD)and gas chromatography-mass(GC-MS)methods were developed for the detection of bifenthrin residue.Extracted by 4:1 n-h(huán)exane:acetone mixed solution,purified by GCB/NH2 SPE column or the combination of LC-Florisil SPE column and Carb SPE column,concentrated by nitrogen-blow and detected by GC-ECD and GC-MS,there was a good linearity within the range of 0.02-0.2 mg/L with the correlation coefficient of 0.999.The recoveries were between 85.0-119.0%with the relative standard derivations between 2.1%-9.6 at the spiking levels of 0.05 mg/kg,0.1 mg/kg and 0.5 mg/kg.The quantification limit was reached 0.01 mg/kg.This method is rapid,sensitive,precise,easy to be operated with good purified result,low detect limit,simple equipment and good detect result.
tea;pesticide residue;bifenthrin;GC-ECD;GC-MS
12.3969/j.issn.1004-275X.2014.06.012
O657.7
A
1004-275X(2014)06-0047-05
收稿:2014-07-14
寸宇智(1973-),男,云南洱源人,講師,主要從事植物學(xué)研究。