余霞奎 李紅莉 白俊慧

摘要 [目的]建立茶葉與土壤中同時(shí)測(cè)定聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈農(nóng)藥的氣質(zhì)串聯(lián)分析方法。[方法]茶葉或土壤樣品經(jīng)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(jìn)一步除雜，氮吹濃縮定容后進(jìn)樣測(cè)試。[結(jié)果]2種農(nóng)藥的3個(gè)濃度水平的平均加標(biāo)回收率為76.2%～86.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為5.8%～9.8%（n=6）。[結(jié)論]該方法操作相對(duì)簡單省時(shí)，具有良好的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度，完全能滿足實(shí)驗(yàn)室農(nóng)藥殘留限量檢測(cè)需要，非常適合茶園對(duì)聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈用藥后的跟蹤監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞 氣質(zhì)串聯(lián);茶葉;土壤;聯(lián)苯菊酯;溴蟲腈;農(nóng)藥殘留

中圖分類號(hào) S 481+.8;TS 272.7? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 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(xiàng)目 杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技創(chuàng)新與示范推廣基金項(xiàng)目（2021HNCT-13）。

作者簡介 余霞奎（1976—），男，浙江淳安人，高級(jí)工程師，從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)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(duì)茶葉的飲用可以追溯到東漢時(shí)期，至今已有 3 000年的歷史。截至目前，我國共有 19 個(gè)省份生產(chǎn)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(nóng)會(huì)向茶葉中添加多種農(nóng)藥，如有機(jī)氯、有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類等。長期飲用含有殘留農(nóng)藥的茶葉，農(nóng)藥被人體吸收后，可以分布到神經(jīng)突觸和神經(jīng)肌肉接頭處，直接損害神經(jīng)元，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的功能出現(xiàn)紊亂，使身體各器官的免疫力下降。殘留的農(nóng)藥中常含有甲醛、硫、磷、氟、溴等化學(xué)物質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致組織細(xì)胞發(fā)生癌變，從而引發(fā)癌癥[2-4]。

聯(lián)苯菊酯具有很強(qiáng)的觸殺和胃毒作用，無內(nèi)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(lián)苯菊酯的殺蟲譜廣，作用迅速，在土壤中不移動(dòng)，對(duì)環(huán)境較為安全，持效期較長[5]。

溴蟲腈為結(jié)構(gòu)新型的吡咯類殺蟲劑，對(duì)鱗翅目、同翅目、鞘翅目等70余種害蟲有良好防效，尤其對(duì)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(lán)、芥藍(lán)、茄子、黃瓜、蘋果、茶樹、楊樹等作物上。

目前實(shí)驗(yàn)室參考使用的茶葉或土壤中聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈常用的檢測(cè)方法普遍存在煩瑣耗時(shí)、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(nóng)藥，或者雜質(zhì)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(jìn)一步除雜凈化，氮吹濃縮定容后進(jìn)樣測(cè)試，采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法MRM模式、外標(biāo)法對(duì)樣品聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈進(jìn)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(lián)質(zhì)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(tái)式離心機(jī);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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液：聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈，濃度各100 μg/mL（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）。

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

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(cè)樣品。

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

取搗勻后的空白檢測(cè)樣，作為空白試樣;取搗勻后的空白檢測(cè)樣并添加適宜濃度的標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(zhuǎn)入另一預(yù)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(zhǔn)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(yù)淋（棄去預(yù)淋洗溶液），當(dāng)溶劑液面到達(dá)柱吸附層表面時(shí)，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(fù)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(zhǔn)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(zhuǎn)移至進(jìn)樣小瓶，供測(cè)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

將100 μg/mL聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液原液各自用乙酸乙酯稀釋配制成20 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中間儲(chǔ)備液，再用乙酸乙酯配制成1.0 μg/mL的聯(lián)苯菊酯與5.0 μg/mL溴蟲腈濃度配比的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，接著用乙酸乙酯逐級(jí)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(lián)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(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.4 氣相色譜質(zhì)譜條件

1.4.1 氣相色譜參考條件。

進(jìn)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(jìn)樣量1.0 μL，進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣;色譜柱為DB-5MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。

1.4.2 質(zhì)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(jí)桿MS1、MS2溫度為150 ℃;溶劑延遲5 min;掃描模式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）。其他條件見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜/質(zhì)譜參考條件優(yōu)化

色譜部分：參考一般農(nóng)藥殘留檢測(cè)的氣質(zhì)串聯(lián)方法的氣相部分即可，使目標(biāo)物盡可能相互分離，檢測(cè)耗時(shí)盡可能短，系統(tǒng)污染盡可能少。

質(zhì)譜部分：儀器通用條件參考一般農(nóng)藥殘留檢測(cè)的氣質(zhì)串聯(lián)方法的質(zhì)譜部分，聯(lián)苯菊酯的MRM離子監(jiān)測(cè)方式一方面參考GB 23200.113—2018方法中的聯(lián)苯菊酯離子參數(shù)[9]，另外和溴蟲腈同時(shí)采用G9250AA-Agilent農(nóng)藥和環(huán)境污染物MRM數(shù)據(jù)庫推薦的待測(cè)化合物3對(duì)離子對(duì)，其中1對(duì)離子對(duì)用于定量分析，另外1～2對(duì)離子對(duì)用于定性分析。根據(jù)試驗(yàn)色譜質(zhì)譜條件，確定每種化合物的保留時(shí)間、離子對(duì)、最優(yōu)碰撞能量、相對(duì)離子豐度比[10]。

2.2 樣品前處理?xiàng)l件優(yōu)化

乙腈作為普遍使用的農(nóng)藥殘留分析提取溶劑，實(shí)踐應(yīng)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(nóng)藥殘留檢測(cè)方法的常用提取操作方式。

茶葉基質(zhì)非常復(fù)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(jī)質(zhì)，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(tǒng)，后續(xù)的儀器維護(hù)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(zhì)溶液配制成相同濃度的基質(zhì)標(biāo)液，分別經(jīng)過不同的SPE小柱，結(jié)果表明，活性炭柱對(duì)2種目標(biāo)農(nóng)藥的吸附均較強(qiáng)，導(dǎo)致回收率都低于40%，其余小柱對(duì)2種目標(biāo)農(nóng)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(duì)更少。

2.3 基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)是指樣本中除被測(cè)分析物以外的雜質(zhì)，顯著干擾到被測(cè)目標(biāo)物的定性、定量結(jié)果準(zhǔn)確性的特征。基質(zhì)效應(yīng)在農(nóng)藥殘留檢測(cè)過程中極為常見，不同樣品、目標(biāo)物及分析設(shè)備的表現(xiàn)不同。按照該試驗(yàn)茶葉、土壤的前處理獲得空白基質(zhì)，配制聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈的基質(zhì)標(biāo)樣與純?nèi)軇?biāo)樣比較，發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈的基質(zhì)效應(yīng)均在81.2%～113.0%，亦即這2種農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)并不顯著，如果沒有足夠的空白基質(zhì)，可以不必基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定量分析。

2.4 方法準(zhǔn)確度（回收率）、精密度（RSD）試驗(yàn)

按照“1.2.2”準(zhǔn)確稱取目標(biāo)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(lián)苯菊酯、溴蟲腈農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液制備成空白樣或空白加標(biāo)樣，經(jīng)上述方法提取和凈化后，測(cè)得6組平行試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2，聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)樣品0.05? ng/μL濃度總離子流色譜圖見圖1，聯(lián)苯菊酯3組離子對(duì)響應(yīng)值對(duì)比見圖2，溴蟲腈3組離子對(duì)響應(yīng)值對(duì)比見圖3。從表2的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，各個(gè)濃度梯度加標(biāo)回收試驗(yàn)的平均回收率均在76.2%～86.7%，表明該方法準(zhǔn)確度（回收率）可行;所有平行結(jié)果間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均在5.8%～9.8%，表明該方法精密度（重復(fù)性）良好，且均能符合相應(yīng)濃度對(duì)檢測(cè)方法的技術(shù)要求[11]。

2.5 方法靈敏度（檢出限、定量限）試驗(yàn)

配制聯(lián)苯菊酯系列濃度0.01、0.02、0.04、0.05、0.10、0.20 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在“1.4”色譜條件和質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定，聯(lián)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(jù)儀器響應(yīng)的信噪比及方法的濃縮比進(jìn)行測(cè)算，并經(jīng)實(shí)際測(cè)試驗(yàn)證，該方法中，茶葉和土壤基質(zhì)中聯(lián)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(shí)際分析試驗(yàn)

將該方法應(yīng)用于對(duì)少量茶樹進(jìn)行聯(lián)苯菊酯、溴蟲腈預(yù)備性用藥試驗(yàn)后的動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)，分析測(cè)試了5個(gè)鮮茶葉、5個(gè)干茶葉、3個(gè)土壤，實(shí)測(cè)濃度為聯(lián)苯菊酯0.52～10.10 mg/kg、溴蟲腈2.61～30.70 mg/kg。

3 結(jié)論

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

另外，添加的目標(biāo)物與樣品中原有的目標(biāo)物提取效果會(huì)有差異，因?yàn)樘砑游镙^原有物通常可能相對(duì)更容易提取出來，這些可能需要檢測(cè)技術(shù)人員根據(jù)質(zhì)控試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)積累來進(jìn)行適當(dāng)修正，使實(shí)際測(cè)得結(jié)果和樣品中真實(shí)濃度能夠更為接近。

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