气相色谱—串联质谱法同时测定黑茶中9种农药残留

程水连 何建国 黄 静 卢桂英

(国家黑茶产品质量监督检验中心，湖南 益阳 413000)

为了防治茶树的各种病虫害，长期以来化学农药在茶园中被广泛使用，农药的使用一方面提高了茶叶的产量，另一方面农药残留对人体将造成极其大的伤害，能导致身体免疫力下降、加重肝脏负担、导致胃肠道疾病、还存在致癌的风险,并且污染环境，破坏生态。为此，中国农业部先后发布了[2002]194号、[2002]199号、[2003]274号公告文件，列出了禁用农药和限用农药清单[1-3]。在GB 2763—2014《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中明确规定了茶叶中农残限量指标。因此农药残留问题一直是茶叶检测的重中之重，有必要建立一种准确、快速、可靠的农药多残留检测方法对黑茶中的农药残留进行测定。

目前，茶叶中农药残留涉及GB/T 23204—2008中气质联用仪检测的有14种，而且鉴于中国还未建立气相色谱—串联质谱(GC/MS/MS)的相关方法，基于GB/T 23204—2008中的单四级杆气质法，本试验拟采用灵敏度更高的气相色谱—串联质谱(GC/MS/MS)来建立黑茶中苯醚甲环唑、哒螨灵、啶虫脒、噻螨酮、噻嗪酮、三氯杀螨砜、三唑酮、溴螨酯、异稻瘟净9种农药残留检测的方法。吴易峰[4]采用气相色谱—串联质谱(GC/MS/MS)法测定茶叶中20种农药残留，但与本研究的农药品名不同。茶叶中这9种农药残留的检测在GB/T 23204—2008中只明确规定了8种，未包含啶虫脒，且该标准所涉及的只有绿茶、红茶、普洱茶和乌龙茶四类，未包含黑茶，且GB/T 23204—2008的前处理用到的甲苯毒害大。本试验拟用正己烷—丙酮预洗固相净化柱和只采用乙腈为洗脱液、气相色谱—串联质谱法的MRM采集方式进行测定。以期为黑茶产品中建立高效的多种农残检测技术提供参考，同时为日常食品安全监管工作提供强有力的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 仪器

三重四级杆气质联用仪：GCMS-TQ8040型，具有EI源，日本岛津公司；

电子分析天平：AEY-210型，湘仪天平仪器设备有限公司；

电子天平：AUW120D型，日本岛津公司；

均质器：AVS-100型，天津奥特赛恩斯仪器有限公司；

旋转蒸发仪：EV321型，莱伯泰科仪器股份公司；

八通道浓缩仪：Multivap-8型，莱伯泰科仪器股份公司；

离心机：TD5型，长沙英泰仪器有限公司；

一次性Cleanert TPT固相萃取柱：2 g/10 mL，浙江月旭科技有限公司；

有机相微孔滤膜：0.22 μm，浙江月旭科技有限公司。

1.2 试剂

苯醚甲环唑-1和-2、哒螨灵、啶虫脒、噻螨酮、噻嗪酮、三氯杀螨砜、三唑酮、溴螨酯、异稻瘟净标准溶液(甲醇溶液)：均为1 000 mg/L，农业部环境保护科研监测所；

甲苯：分析纯，衡阳市凯信化工试剂股份有限公司；

丙酮：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；

乙腈、正己烷、甲醇：色谱纯，德国Merck公司。

1.3 方法

1.3.1 色谱和质谱条件 色谱柱：Rxi-5 ms，30 m×0.25 mm×0.25 μm；进样口温度：290 ℃；柱温：程序升温，80 ℃(保持0 min)，以15 ℃/min升至300 ℃，保持14 min；载气控制方式：恒线速度；压力：115.2 kPa；进样方式：不分流进样；总流量：50.0 mL/min；柱流量：1.69 mL/min；载气线速度：47.9 cm/s；离子源温度：250 ℃；接口温度：280 ℃；检测器电压：调谐电压+0.6 kV；溶剂延迟时间：2.50 min；采集模式：MRM，离子信息见表1。

1.3.2 标准曲线制备

(1) 9种农残混合标准储备液配制：分别移取上述9种农残标准溶液0.5 mL于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，得到50 mg/L混合标准储备液。

(2) 9种农残混合标准使用液配制：分别移取上述储备液0.20，0.40，0.80，1.20，1.60 mL于25 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，分别得到约0.4，0.8，1.6，2.4，3.2 mg/L 混合标准使用液。

1.3.3 样品处理

(1) 提取：准确称取粉碎过20 目筛的2 g黑茶试样(精确至0.000 1 g)于50 mL具塞离心管中，加入10 mL乙腈，15 000 r/min均质提取1 min，4 200 r/min离心5 min后取上清液，残渣再用10 mL乙腈均质提取1次，合并提取液于100 mL圆底烧瓶中，于40 ℃水浴中减压浓缩至净干，待净化。

(2) 净化、定容：用10mL正己烷—丙酮(体积比1∶1)溶液预洗一次性Cleanert TPT固相萃取柱，保持TPT柱湿润，弃去流出液。下接与八通道浓缩仪配套的80 mL瓶，放入固定架上。将上述提取样品用2 mL乙腈清洗瓶壁并将此溶液小心全部转移至经预清洗TPT柱中，用2 mL乙腈洗涤样液瓶，重复3次，并将洗涤液移入TPT柱中，再用30 mL乙腈洗涤TPT柱，收集上述所有流出液于与八通道浓缩仪配套的80 mL瓶中，于40 ℃水浴中氮吹浓缩至1.0 mL，加入5 mL甲醇进行溶剂交换，重复3次。定容至1.0 mL，经0.45 μm 有机系滤膜过滤至进样瓶中，供GC-MS/MS检测，以色谱峰面积外标法定量。

1.4 数据处理

黑茶中这9种农残含量测定的数据处理采用外标法，以色谱峰峰面积归一化来定量计算。

2 结果与分析

2.1 提取溶剂的优化

由于黑茶中不含油脂，故在净化的过程中不必考虑去除油脂的问题，所以在提取过程中只要选择一种合适的有机溶剂能起到有效提取混合农药即可[5-7]。由于本试验中这9种农药均为弱极性有机化合物，而且GB/T 23204—2008中所用到的提取溶剂为乙腈+甲苯(体积比3∶1)，由于甲苯具有相对大的毒性，且黑茶中含有大量的色素，前处理要求较高[8-10]。所以拟研究乙腈、乙酸乙酯、正己烷和丙酮为提取溶剂的提取效果。结果见表2。

表1 9种农药组分保留时间及MRM参数Table 1 Retention time and MRM parameter of nine kinds of pesticide components

从表2可看出，乙腈对这9种农药的回收率比乙酸乙酯+ 正己烷(体积比1∶1)和正己烷+丙酮(体积比1∶1)的回收率高，而且用乙酸乙酯+正己烷(体积比1∶1)和正己烷+丙酮(体积比1∶1)作提取剂时提取的色素等杂质较多，对仪器的干扰较大；用乙腈作提取剂时提取的干扰较小，而且回收率也能达到要求，故本研究采取乙腈作为提取溶剂。

表2 不同提取溶剂对分析物的回收率Table 2 Recovery of analyte with different extraction solvents %

2.2 仪器条件的优化

根据GC-MS/MS母离子和子离子所对应的多反应监测模式(MRM)，通过设定多个时间段和扫描离子通道同时分析这9种农药成分，先通过GC-MS对其分离和全扫描(SCAN)(图1)，确定农药的出峰时间(表1)和一级碎片离子，选择离子强度高的一级碎片离子作为母离子(表1)。子离子扫描时，利用EI源对离子轰击扫描模式对母离子在不同碰撞能量下进行二次电离，选择2个信号较强的二级碎片离子作为子离子，选择丰度高且稳定的离子做定量离子(表1)，以产生信号强度最强的碰撞能量作为最终优化碰撞能量，这9种待测农药的多反应监测(MRM)见图2。

2.3 线性范围、检出限与定量限

使用9种农残标准品的浓度0.4，0.8，1.6，2.4，3.2 mg/L混合标准使用液，以浓度作横坐标x，峰面积作纵坐标y，对测定结果进行线性回归，线性方程、相关系数、检出限(LOD)及定量限见表3。

2.4 回收率和精密度

取同一批次的黑茶样品，粉粹，过筛，准确称取10 g(精确至0.01 g)，分别加入2种标样添加水平(400，800 ng)，按上述试验条件进行加标回收试验，每个水平进行5次平行测定，各浓度农药的加标回收率(5次平行样回收率及RSDs)结果见表4。

图1 9种待测农药的多反应监测色谱图(TIC)

Figure 1 Multi reaction monitoring chromatograms of nine kinds of detected pesticides(TIC)

图2 9种农残标准物质的MRM图Figure 2 MRMFigure of standard materials for nine kinds of pesticide residues表3 各农药组分的线性方程、相关系数、检出限及定量限Table 3 Linear equations, correlation coefficient, LODs and LOQs of pesticides

组分线性方程R2检出限/(μg·kg-1) 定量限/(μg·kg-1)异稻瘟净y=3 017 003.5x-568 732.70.998 70.351.07三唑酮y=2 164 137.3x-492 542.20.998 20.170.59噻螨酮y=573 217.9x-102 201.80.999 40.260.86噻嗪酮y=1 404 423.0x-147 278.80.999 10.080.20啶虫脒y=182 771.4x-47 445.40.998 20.210.76溴螨酯y=1 598 839.5x-278 166.00.998 60.300.95三氯杀螨砜y=783 876.5x-53 028.0 0.998 70.190.63哒螨灵y=5 173 132.0x-265 724.50.998 00.050.17苯醚甲环唑-1y=1 146 224.8x-98 898.70.998 80.110.47苯醚甲环唑-2y=4 480 249.1x-742 795.10.993 50.140.51

表4 农药组分的回收率和精密度Table 4 Recoveries and precisions of pesticide

从表4可以看出，这9种农药的平均加标回收率为81.6%～98.6%；5次平行样的相对标准偏差为1.5%～5.6%，满足试验要求。

2.5 实际黑茶样品分析

利用所建立的分析方法对益阳安化黑茶共6类样品进行了这9种农残检测。在不同种类的黑茶样品中均检测到不同浓度的农残，其中以异稻瘟净、噻螨酮、啶虫脒、溴螨酯、苯醚甲环唑居多，浓度范围为0.02～0.18 mg/kg，均符合茶叶产品农残限量的要求，详见表5。

表5 实际黑茶样品的测定结果Table 5 Determination result of the actual tea samples

3 结论

本试验建立了以乙腈为提取溶剂，用正己烷—丙酮预洗固相净化柱，采用乙腈为洗脱液、气相色谱—串联质谱法的MRM采集方式测定，对黑茶中9种农药残留进行了定性和定量分析。试验结果表明：该方法前处理操作简单，重复性好，灵敏度高，在分别加入2种标样添加水平(400，800 ng)下，这9种农药的回收率均为81.6%～98.6%，满足日常的农药残留痕量分析工作的需要；且对GB/T 23204—2008中的农药残留检测加以补充；同时结合GC-MS/MS技术中的MRM采集方式，不仅避免了杂质干扰，而且有效地消除了基质对这9种农药残留含量测定的干扰，降低了检出限，减少了假阳性的检出率，能够提高分析的选择性和检测灵敏度，适用于黑茶中苯醚甲环唑、哒螨灵、啶虫脒、噻螨酮、噻嗪酮、三氯杀螨砜、三唑酮、溴螨酯、异稻瘟净9种农药残留的检测。