李敏芳
(海南省产品质量监督检验所 海南海口 570203)
茶树种植中容易受到病害、草害的侵扰,这使得化学农药防治在我国茶园有着较为广泛的应用,但在笔者的实际调研中发现,近年来茶叶农药残留痕量分析在公共安全方面、出口贸易领域的需求度不断提升,而为了较好满足这种分析需求,正是本文围绕气相色谱在茶叶农药残留检测中应用开展具体研究的原因所在。
围绕43种茶叶农药残留开展气相色谱检测,农药品种包括13种有机氯农药、6种拟除虫菊酯类农药、23种有机磷农药、1种杂环类农药,其中的代表农药品种有硫丹硫酸酯、氯氰菊酯、三氯杀螨砜、溴氰菊酯、敌百虫、敌敌畏、毒死蜱、甲基异柳磷、亚胺硫磷、噻嗪酮等[1]。
乙腈(分析纯)、苯(分析纯)、正己烷(分析纯)、丙酮(分析纯),重蒸馏,选择去离子水用于检测,纯度≥95%的农药标准物质。
ENVITM-Carb 柱,6mL,500mg。
ENVITM-C18SPE 柱,3mL,500mg。
ENVITM-FlorisilSPE 柱,3mL,500mg。
LC-NH2柱,3mL,500mg。
火焰光度检测器(FPD)、Agilent6890N带电子捕获检测器(ECD)、分析天平、食品粉碎机、12管固相萃取装置(SPE)。
将茶叶样品粉碎并过20目筛得到用于检测的茶样,称取5.0g样品分别使用乙腈、丙酮、乙腈与水的混合液作为提取溶剂,完成提取后按照“40℃水浴→旋蒸浓缩→至2mL→过5g弗罗里硅土柱→50mL苯淋洗→检测”,由此可得出表1所示的提取效果对比。结合该表本文确定了使用乙腈作为提取溶剂,具体提取过程应将放入100mL具塞三角瓶中的茶叶样品振摇1h后浸泡过夜,将过滤后得到的滤液与残渣浸泡后再次过滤得到的滤液合并,其中残渣需要使用25mL乙腈浸泡1h,过滤需使用无水硫酸钠层[2]。
表1 提取效果对比
为合理选择SPE净化柱,需将应用乙腈作为提取溶剂得到的提取液浓缩至干,在通过乙腈将残留物定容5mL,分别移取1mL溶液转移到经乙腈条件化的不同SPE净化柱上,依次使用5mL的乙腈、乙腈、苯淋洗,最终合并淋洗液,最终通过40℃水浴、旋转蒸发器仪再次浓缩至干,最终使用己烷溶解定容至1mL进行检测,检测采用GC-ECD检测,最终确定了ENVITM-Carb柱的表现最为出色,因此选择了其作为主要净化柱,这种结果的出现是由于该净化柱具备的“石墨表面的极性增强效应”,且该净化柱不会对农药产生永久性吸附,因此其在应用中可较好保证茶叶农药残留检测质量。
对比了乙腈淋洗5mL、乙腈淋洗10mL、乙腈淋洗10mL+苯淋洗5mL三种淋洗条件在甲胺磷、倍硫磷、亚胺硫磷中的表现,甲胺磷、倍硫磷、亚胺硫磷为有机氯农药、拟除虫菊酯类农药、有机磷农药的代表,由此可确定乙腈淋洗10mL+苯淋洗5mL表现最为优秀,因此选择了该淋洗条件用于具体检测。
对比了DB-5毛细管柱与DB-1701毛细管柱,选择有机氯农药、拟除虫菊酯类农药、有机磷农药的样品开展对比试验,最终可确定DB-1701毛细管柱在试验中拥有较为出色的表现,因此选择了DB-1701毛细管柱用于后续检测。
按照上文提及的方法完成提取,最终得到约2mL提取液,并用乙腈定容至5mL。
使用ENVITM-Carb柱开展净化,使用乙腈10mL预淋洗,完成预淋洗后立即转移1mL定容溶液至净化柱,使用乙腈10mL+苯淋洗5mL先后淋洗,最终将收集的淋洗液浓缩至近干并转移至1mL容量瓶,转移过程应使用少量丙酮润洗浓缩瓶。
表2对气相色谱条件进行了直观展示,其中有机磷农药检测与其他农药检测存在一定区别。
表2 气相色谱条件
由于试验分为两组进行,可得出有机磷农药添加回收率和检出限、其余农药添加回收率和检出限,表3为有机磷农药添加回收率和检出限,表4为其余农药添加回收率和检出限,其中有机磷农药回收率处于63.5~148%,而有机氯农药则为 70~138%,菊酯类农药为 71~122%[3]。
表3 有机磷农药添加回收率和检出限(部分)
表4 其余农药添加回收率和检出限(部分)
结合上述分析不难发现,单纯的气相色谱法可较好满足茶叶农药残留检测需要,但为了进一步提升检测精度,气相色谱-质谱检测方法将在该领域发挥更为不俗的效用,结合GC-MS/MS及LC-MS/MS等仪器也可更深入开展相关研究,这些将成为笔者的下一步研究方向。
综上所述,气相色谱法能够满足一定程度的茶叶中农药残留检测需要。而在此基础上,本文涉及提取溶剂选择、SPE净化柱选择、淋洗条件研究、毛细管色谱柱选用等内容,则证明了研究具备的较高实践价值。因此,在茶叶农药残留检测相关的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥一定参考作用。
[1]王彦阳,何燕娴.茶叶中农药残留检测方法及各类样品前处理方法优缺点分析[J].种子科技,2017,35(12):47+50.
[2]江慧清.国内茶叶中农药残留检测技术研究进展[J].中国茶叶,2017,39(06):27~31+43.
[3]陆小磊,周卫龙.中国茶叶农药残留检测方法标准概述[J].食品安全质量检测学报,2015,6(05):1548~1553.