固相萃取-气相色谱法同时检测茶叶中多种农药和多氯联苯残留

吴 林，吴晓波，张承聪，马莉莉，林诗云，鲁广秋，唐 娜

(1.云南省农药检定所，云南 昆明 650034；2.云南大学化学科学与工程学院，云南 昆明 650091)

固相萃取-气相色谱法同时检测茶叶中多种农药和多氯联苯残留

吴 林1,2，吴晓波1，张承聪2，马莉莉1，林诗云1，鲁广秋1，唐 娜1,2

(1.云南省农药检定所，云南 昆明 650034；2.云南大学化学科学与工程学院，云南 昆明 650091)

建立茶叶中21种有机氯、拟除虫菊酯类农药和多氯联苯(polychlorinated biphenyls，PCBs)残留固相萃取(solid-phase extraction，SPE)-气相色谱分析方法。用正己烷-丙酮(1∶1，V/V)提取，经Envi-Carb/NH2复合固相萃取柱净化，采用RTX-5毛细管柱分离，气相色谱-电子捕获检测器(gas chromatography-electron caputure detector，GC-ECD)检测。在0.02、0.05、0.3mg/kg三个添加水平，平均回收率为68.64%～125.62%，相对标准偏差(relative standard deviation，RSD)为1.05%～12.78%，该方法的检测限(detection of limit，LOD)在0.0022～0.0129mg/kg之间，适用于茶叶试样中痕量残留的分析。

茶叶；农药；多氯联苯；固相萃取；气相色谱-电子捕获检测器

茶叶是我国主要出口农产品和出口创汇的主导产业。茶叶中有机污染物残留关系到食品安全问题，是发达国家实施贸易保护的技术措施。建立高效、灵敏和可靠的有机污染物分析技术是控制有机污染物污染、保障食品安全质量和打破国际贸易技术壁垒的基础。

多氯联苯属于典型的持久性有机污染物，具有致畸、致癌、致突变作用[1]，而且可能导致内分泌紊乱[2]、生殖系统及免疫系统伤害[3]。现今大气、水体、土壤、水生生物、野生动植物以及人乳和脂肪中都发现有多氯联苯的污染[4]，同时植物油[5]、禽蛋[6]等食品中也检测出多氯联苯，但现有的多氯联苯测定方法主要针对工业产品、水体、土壤等。虽有机氯、拟除虫菊酯类农药对病虫害具有良好防治效果，但茶叶中时常出现这两类农药超标现象，严重阻碍我国茶叶出口贸易的发展。目前文献报道较多的是有机氯类农药[7]，或是拟除虫菊酯类农药[8]，或是有机氯和拟除虫菊酯类农药残留分析方法[9-10]，而茶叶中有机氯、拟除虫菊酯类农药和多氯联苯残留分析方法少有报道。因此，有必要建立有机氯、拟除虫菊酯类农药和多氯联苯的常规检测方法。

由于液液萃取法、索氏提取法、振荡提取法等传统的前处理方法工作强度大、处理时间长、溶剂消耗量大，已被固相萃取法、凝胶渗透色谱法、加速溶剂萃取法等代替。本实验文参考欧盟、日本农药残留的检测方法[11-12]，并结合国内的标准[13]，采用固相萃取法和超声提取结合的前处理方法，系统考察了不同种类固相萃取的净化效果和不同洗脱液的洗脱效果，开展同时测定茶叶21种有机氯、拟除虫菊酯类农药和多氯联苯残留的分析方法研究。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

茶叶样品：云南临沧普洱茶、红茶、绿茶。

α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、三氯杀螨醇、硫丹、p,p＇-滴滴伊、p,p＇-滴滴滴、o,p＇-滴滴涕、p,p＇-滴滴涕 中国农业部环境保护监测所；2,4,4＇-三氯联苯、2,2＇,5,5＇-四氯联苯、2,2＇,4,5, 5＇-五氯联苯、2,2＇,3,4,4＇,5-六氯联苯、2,2＇,3,4,4＇,5,5＇-七氯联苯 美国ACCU Standard. Inc公司；联苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯 德国Dr Ehrenstorfer GmbH公司；无水硫酸钠；所用试剂均为分析纯。

Accu BOND II Florisil Cartridges、Accu BOND C18固相萃取柱 美国安捷伦公司；Envi-Carb/NH2固相萃取柱 美国瓦里安公司。

GC-2010气相色谱(配有63Ni-ECD检测器、AOC-20i+S自动进样器和WBI-2010进样口) 日本岛津公司；MTN-2800W氮吹浓缩装置、AS3120型超声波清洗器天津奥特赛恩斯仪器有限公司；GL-88B旋涡混合器 江苏海门麒麟医用仪器厂；高速万能粉碎机 天津泰斯特仪器有限公司。

1.2 标准溶液的配制

分别准确称取各标准品，用正己烷配制成100μg/mL的标准储备液，再根据各组分在仪器上的响应情况，用正己烷稀释成标准工作液。

1.3 方法

1.3.1 样品提取与净化

准确称取经磨碎的茶叶样品0.50g于具塞三角锥形瓶中，加入1.0g无水硫酸钠，用20mL正己烷-丙酮混合提取溶剂(1∶1，V/V)平分两次超声提取，每次超声提取10min，提取液于离心管中，以4000r/min离心5min，在40℃水浴下氮吹至约1mL。依次用5mL正己烷-乙酸乙酯、5mL正己烷预淋洗Envi-Carb/NH2复合固相萃取柱，将浓缩后的提取液转移至柱内，用20mL正己烷-乙酸乙酯(9∶1，V/V)洗脱剂加压洗脱，洗脱液在40℃水浴下氮吹至近干，用正己烷定容至1mL，进GC-ECD分析。

1.3.2 色谱条件

RTX-5毛细管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；程序升温：由200℃以2.5℃/min升至230℃，再以14℃/min升至260℃，最后以40℃/min升至320℃；进样口温度：200℃；检测器温度330℃；进样量：1μL；载气：N2(99.999%)；流速：0.8mL/min；进样方式：不分流进样。

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

改变色谱柱、程序升温条件及载气流速，考察21种有机农药色谱分离情况。色谱柱、程序升温和载气流速不同，有机农药和多氯联苯分离情况不同，根据在最短时间获得最佳分离效果的原则，最终选用1.3.2节色谱条件。21种待测组分标准色谱图见图1。

图1 21种有机氯、拟除虫菊酯类农药和多氯联苯标准色谱图Fig.1 Chromatogram of 21 organochlorines, pyrethroids and polychlorinated biphenyls standards

2.2 样品前处理

2.2.1 提取溶剂的选择

分别采用丙酮、乙腈、乙腈-乙酸乙酯(1∶1，V/V)、正己烷-乙酸乙酯(1∶1，V/V)、石油醚-丙酮(1∶1，V/V)和正己烷-丙酮(1∶1，V/V)作为提取溶剂，丙酮回收率为53.39%～339.24%，乙腈回收率为61.84%～119.71%，乙腈-乙酸乙酯回收率为63.37%～121.52%，正己烷-乙酸乙酯回收率为60.23%～134.39%，石油醚-丙酮回收率为65.43%～119.94%，正己烷-丙酮回收率为70.30%～118.42%，实验结果表明，混合提取溶剂的提取效率高于单提取溶剂，混合提取溶剂中正己烷-丙酮(1∶1，V/V)提取效果较好。

2.2.2 提取溶剂体积的选择

实验比较5、10、15、20mL正己烷-丙酮(1∶1，V/V)的提取效率，研究发现，随着提取溶剂体积的增大，待测组分回收率也随之增大。图2为部分具代表性待测组分实验结果，提取溶剂体积从15mL加大至20mL，部分待测组分的回收率仍有增加。为了尽可能提取样品中待测组分，最终选择提取溶剂体积为20mL。

图2 提取溶剂体积的选择Fig.2 Effect of extract solvent type and amount on recoveries of pesticides and polychlorinated biphenyls

2.2.3 固相萃取柱的选择

在分析植物样品中有机氯和拟除虫菊酯类农药的前处理净化方法中，常用到活性炭、中性氧化铝、石墨化碳、弗罗里硅土、硅胶等吸附剂。本实验对比Florisil固相萃取柱、C18固相萃取柱和Envi-Carb/NH2复合固相萃取柱净化效果，Florisil固相萃取柱回收率为68.75%～119.60%，相对标准偏差为1.40%～12.80%，C18固相萃取柱回收率为57.94%～103.48%，相对标准偏差为2.32%～12.67%，Envi-Carb/NH2复合固相萃取柱回收率为78.13%～118.16%，相对标准偏差为1.66%～11.97%。与单一填料的Florisil固相萃取柱、C18固相萃取柱相比，Envi-Carb/NH2复合固相萃取柱回收率和重现性较好，去除色素等杂质能力强，净化效果理想。

2.2.4 洗脱液及其体积的选择

洗脱剂及其体积的选择直接关系到回收率的高低。采用正己烷、不同比例(8∶1、9∶1、10∶1，V/V)的正己烷-乙酸乙酯作为洗脱液，结果发现正己烷-乙酸乙酯(9∶1，V/V)洗脱效果较理想。在选定洗脱液的基础上，进一步优化洗脱液体积，洗脱体积为20mL时能获到更满意的回收率。

2.3 标准曲线、线性范围及检测限

将混合标准储备液配制成0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5μg/mL一系列标准工作液，按1.3.2节色谱条件进行测定。以峰面积(Y)对质量浓度(X，μg/mL)作线性回归分析，得到21种待测组分的线性方程及相关系数，结果见表1。实验表明，在0.005～0.5μg/mL内呈良好的线性关系，检测限(LOD)在0.0022～0.0129mg/kg之间。

表1 线性方程、相关系数及检测限Table 1 Linear equations, correlation coefficients and limits of detection

2.4 回收率和精密度

在茶叶样品中分别添加0.3、0.05、0.02mg/kg三个浓度水平的混合标准溶液，按照选定的方法提取、净化和检测，每个平重复测定6次，计算各待测组分的回收率及相对标准偏差，结果列于表2。从表2可知，在0.3、0.05、0.02mg/kg的添加水平，21种待测组分的平均回收率为68.64%～125.62%，相对标准偏差为1.05%～12.78%，准确度和精密度均达到茶叶中有机污染物残留分析的要求。

表2 加标回收率和精密度Table 2 Recoveries and precision RSDs of 21 organochlorines, pyrethroids and polychlorinated biphenyls

2.5 样品分析

图3 绿茶样品色谱图Fig.3 Chromatogram of green tea sample

应用所建立的分析方法对云南茗优普洱茶、红茶、绿茶样品进行测定。在被分析的茶叶中，红茶检出联苯菊酯，普洱茶检出联苯菊酯和甲氰菊酯，绿茶检出联苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯，但含量均未超过欧盟和日本MRL标准。云南绿茶样品色谱图见图3，可看出，本实验建立的样品前处理方法可除去茶叶样品中的大部分干扰杂质，能达到实际样品分析的要求。

3 结 论

本实验建立的茶叶中有机氯、拟除虫菊酯类农药和多氯联苯残留同时检测的气相色谱法，前处理步骤简单，回收率、准确度和精密度较好，检测限较低，且各项指标均优于目前我国MRL要求。与同类文献[14-15]比较，本方法能同时测定有机氯、拟除虫菊酯、多氯联苯三大类有机污染物。

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Multiresidue Determination of Pesticides and Polychlorinated Biphenyls in Tea by Solid-phase Extraction and Gas Chromatography

WU Lin1,2，WU Xiao-bo1，ZHANG Cheng-cong2，MA Li-li1，LIN Shi-yun1，LU Guang-qiu1，TANG Na1,2
(1. Agrichemical Examination Section of Yunnan, Kunming 650034, China；2. College of Chemical science and Engineering, Yunnan University, Kunming 650091, China)

A solid-phase extraction and gas chromatographic method was established to simultaneously determine 21 organochlorines, pyrethroids and polychlorinated biphenyls (PCBs) in tea. Tea samples were extracted with hexane-acetone (1∶1, V/V) in an ultrasonic bath and cleaned up on an Envi-Carb/NH2SPE column. The analytes were separated on a RTX-5 capillary column and detected in63Ni-ECD (electron capture detector). The recoveries for the analytes were from 68.64% to 125.62% with a relative standard deviation (RSD) from 1.05% to 12.78% at the spike levels of 0.02, 0.05 mg/kg and 0.3 mg/kg. The limits of detection (LOD) of the method ranged from 0.0022 to 0.0129 mg/kg. In conclusion, this method can be suitable for the determination of organic contaminants in tea samples.

tea；pesticides；polychlorinated biphenyls (PCBs)；solid-phase extraction (SPE)；gas chromatographyelectron caputure detector (GC-ECD)

TS207.3；R155

A

1002-6630(2011)14-0223-04

2010-09-21

云南省农药检定所农药分析研究项目

吴林(1983—)，男，硕士，主要从事食品药品质量检验研究。E-mail：wulinwulin@126.com

*通信作者：张承聪(1952—)，男，副教授，本科，主要从事仪器分析研究。E-mail：zcc1952168@yahoo.com.cn