气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)法测定茶叶中20种农药残留

吴易峰

(厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心， 福建 厦门 361100)

气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)法测定茶叶中20种农药残留

吴易峰

(厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心， 福建 厦门 361100)

摘要:本文建立了气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)同时测定茶叶中多种药物残留的方法。样品加入正己烷作为提取液，经石墨化炭固相萃取小柱净化，待测物在气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)上测定，以保留时间和特征离子对定性，外标法定量。分析物质在50-500μg/L线性关系良好，定量离子对的相关系数大于0.99。分析物在添加水平为0.01-0.10 mg/kg时，回收率范围在70.0%-110.0%，相对标准偏差为5.0%-11.0%，符合残留分析要求。分析物质的定量下限(S/N>10)为0.01 mg/kg。该方法快速、灵敏、准确，各项技术指标均满足国内外农药残留监测限量标准要求，能够很好的应用于茶叶中痕量农药的残留测定。

关键词:茶叶； 农药残留； 气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)

我国是茶叶的故乡，具有几千年的茶叶历史。茶叶作为全世界三大无酒精饮料，含有茶多酚、咖啡碱、多糖等有效成分，具有抗癌、抑制心血管、延缓衰老、抑制和抵抗病毒等功效，因此，饮茶有益于身体健康(陈红平等，2011)。为了防治茶树的各种病虫害，化学农药在茶园中广泛使用，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于人体有着极大的危害，并且污染环境，危害生态。日本(食品中农业化学品残留限量编委会，2006)和欧盟(Office Journal of the European Union，2011)作为我国主要的茶叶进口国，对于茶叶中农药残留做了严格要求，并制定了最大残留限量(MRL)。2014年国家颁布的GB 2763-2014《食品安全国家标准-食品中农药最大残留限量》也对茶叶中农药给出了最大限量(GB 2763-2014)。

气相色谱法(龚雪莲，2007；叶江雷等，2005)作为农药残留检测的主要手段，需要配备不同的检测器，如电子捕获检测器(ECD)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)等。对茶叶中残留的拟除虫菊酯(侯英等，2007)、有机氯(赵琼辉等，2006)、有机磷(张均媚等，2005)等其他化学农药检测有着灵敏度高、准确性高的特点，广泛应用于农药残留检测。但是由于茶叶基质干扰以及农药理化性质差异,使得气相方法很难满足一次性前处理、一次进样分析不同种类农药残留量，导致农药残留分析困难，成本偏高等不利因素。气相色谱-串联质谱法(GC-MS)(GB/T 23204-2008；蒋俊树等，2009)可以同时检测茶叶中多种农药，鉴于我国还未建立气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)的相关方法，基于国标单极气质的方法本文采用灵敏度更高的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)，建立对茶叶多种农药残留的检测。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂

气相色谱-串联质谱仪(Agilent-7000A，美国Agilent)；离心机(上海安亭科学仪器厂)；固相萃取装置(美国Supelco)；氮吹仪(美国Caliper)；涡旋混匀器(IKA 3 Basic，德国IKA)；Milli Q超纯水系统(美国Millipore)。ENVI-Carb石墨炭柱(0.25 g,6 mL,美国Supelco公司)。

正己烷 (色谱纯，德国Merck)；丙酮和无水硫酸钠均为分析纯，实验室用水为超纯水。所检测的农药标准品均来自Dr.Ehrenstorfer,纯度97.0%-99.5%。

称取适量标准品，分别用正己烷配制成100 mg/L的储备液并储存在-4 ℃ 冰箱中。根据实验需要用量，正己烷稀释标准储备液，配成适当浓度的混合标准工作溶液。

1.2样品处理

1.2.1提取称取5.00 g(精确至0.01 g)样品于25 mL离心管中，加入15 mL 正己烷，涡旋振荡1 min，以4 000 r/min离心3 min，取上清液于试管中。残渣用正己烷重复提取一次，离心，合并2次提取液，40 ℃水浴氮吹浓缩至约2 mL，待净化。

1.2.2净化将Envi-Carb小柱装在固相萃取装置上，先用3 mL丙酮预淋洗活化小柱，保持流速约1 mL/min，将吹至约2 mL的提取液过Envi-Carb柱，用约15 mL淋洗液正己烷+丙酮(2+1)洗脱，收集所有流出物，置于40 ℃水浴氮吹至近干，用1 mL正己烷溶解残渣供GC-MS/MS分析。

1.3色谱条件

色谱柱：石英毛细管柱HP-5MS。30 m×0.25 mm×0.25 μm，或相当者。色谱条件：进样口温度：280 ℃；传输线温度：280 ℃；载气：氦气，纯度≥99.999%；流速1.2 mL/min；不分流进样，1 min后开阀。色谱柱温度：初始温度60 ℃，保持0.5 min，以40 ℃/min上升至180 ℃，以10 ℃/min上升至280 ℃保持18 min。

1.4质谱条件

离子源温度：230 ℃；离子化方式：EI模式，ESI电压70eV，检测方式；多反应监测，经优化农药多反应监测条件如表1。

表1　串联质谱多反应监测模式下待测农药的检测条件

2结果与讨论

2.1净化条件选择

固相萃取(SPE)是常用的净化手段，常用的吸附柱填料有活性炭，florisil，氧化铝和硅胶。茶叶中含有丰富的化学成分如茶多酚、咖啡碱、氨基酸、色素及其他成分，因此茶叶中农药残留检测的净化尤为重要。通过比较选用C18、Envi-carb-Al203小柱。C18是反相柱，在去除杂质的同时，许多农药也被一起带出，Envi-carb-Al203小柱净化效果较明显，回收率好；但Al203活性大对极性物质(如杀螟硫磷)吸附很强，洗脱回收率较低，结合实验需求，选用Envi-carb固相净化小柱净化提取液。

2.2仪器方法的建立

根据GC-MS/MS母离子和子离子一一对应的多反应检测模式，通过设定多个时间段和扫描通道同时分析多种农药成分，先通过气相色谱对其进行分离和单极全扫描，确定农药的出峰时间和一级碎片离子，选择离子强度高的一级碎片作为母离子，应用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，选择信号较强的二级碎片离子作为子离子，以产生信号强度最强的碰撞能量作为最终优化碰撞能量。待测农药的多反应监测(MRM)条件见表1，色谱图如图1。

2.3标准工作曲线与检出限

在确定的最佳仪器分析条件下，配制待测农药浓度依次为50、100、200、300、500 μg/L的系列混合标准物质，以目标组分的峰面积(y)对相应的质量浓度(x, μg/L)绘制标准工作曲线、结果表明待测农药在50-500 μg/L范围内具有良好的线性关系，线性相关系数均大于0.99。用茶叶样品进行加表回收实验，以信噪比(S/N)≥10确定待测农药的定量下限均可达到0.01 mg/kg。

图1　待测农药的多反应监测色谱图(TIC)

序号农药名称 线性方程相关系数回收率(%)相对标准偏差(%)1α-666y=9.61×104x+2.02×1020.999294-1015.3-8.72γ-666y=4.36×104x+6.31×1020.999493-1006.3-8.53β-666y=1.69×104x-3.19×100.998994-1005.8-8.14δ-666y=6.48×104x+4.41×1020.999096-1025.6-8.45杀螟硫磷y=3.29×104x+1.39×1020.999875-885.2-6.66水胺硫磷y=6.82×104x+8.71×1020.999870-825.0-6.77α-硫丹y=4.53×103x+7.21×100.997373-958.2-10.38乙氧氟草醚y=7.28×103x-5.49×100.998980-925.0-8.19β-硫丹y=4.13×103x+5.33×100.995276-948.7-10.010硫丹硫酸盐y=2.91×103x+6.01×100.996972-908.5-10.211联苯菊酯y=5.06×105x+9.94×1020.999485-1055.3-7.112甲氰菊酯y=2.24×104x-8.67×100.999087-1015.4-7.613氯氟氰菊酯y=5.41×104x+1.02×100.998792-1046.0-8.314三氯杀螨砜y=2.02×104x+4.45×100.999087-1015.9-8.015氯菊酯y=4.70×104x+8.19×100.996795-1108.2-11.016氟氯氰菊酯y=2.29×104x-1.14×100.998993-1057.2-10.217氟氰戊菊酯-Ⅰy=8.79×104x+3.92×100.999290-1036.3-9.218氟氰戊菊酯-Ⅱy=7.14×104x+6.58×100.999589-1006.2-9.319氰戊菊酯-Ⅰy=5.30×104x+9.91×100.997693-1017.3-9.820氰戊菊酯-Ⅱy=1.29×104x+8.47×100.998592-997.5-9.5

2.4回收率与精密度

在阴性茶叶样品中添加不同浓度的待测农药的混合标准溶液，使样品中农药含量的浓度为25、50、100 μg/kg，进行加标回收实验，每个水平浓度下做6个平行样，从实验结果上看目标分析物的回收率均在70%-115%之间，相对标准偏差在5.1%-11.2%之间，回收率与精密度都符合农药残留分析要求，待测农药的线性方程、相关系数、添加回收率和相对标准偏差见表2。

2.5实际应用

该方法已经运用到了本实验室日常茶叶阳性样品的确证，通过气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)可以很好的除去茶叶中杂质的干扰，阳性样品中的待测农药通过提取离子对，可以有很高的灵敏度。

3结论

本实验建立了气相色谱-串联质谱法快速检测茶叶中多种农药残留的方法，采用正己烷提取，石墨化炭固相萃取小柱净化，在仪器上25 min完成分离检测，待测农药的检出限均能达到0.01 mg/kg。该方法灵敏度高，准确性好，一次性前处理就可以同时检测多种农药，为茶叶农残检测提供了一种切实可行的方法。

致谢：

本研究得到徐敦明研究员的大力支持和指导，特此致谢！

参考文献

陈红平，刘新，汪庆华，蒋迎.2011.气相色谱-质谱法同时测定茶叶中72种农药残留量.食品科学，32(6)：159-164.

龚雪莲.2007.气相色谱法在测定茶叶农药残留中的应用.现代农业科技，(5)：55-58.

侯英，曹秋娥，谢小光，王保兴，徐济仓，杨蕾,杨燕，杨勇.2007.应用搅拌棒吸附萃取-热脱附-气相色谱法质谱法测定烟叶和茶叶中拟除虫菊酯类农药残留。色谱，25(1):25-29.

蒋俊树，赵斌，周莉.2009.气相色谱法-质谱法测定茶叶中36种农药残留.食品科学，30(14)：276-280.

食品中农业化学品残留限量编委会.2006.日本肯定列表制度//食品中农业化学品限量：食品卷.北京：中国标准出版社.

叶江雷，弓振斌，沈爱斯.2005.茶叶中9中农药残留的毛细管气相色谱法测定.分析仪器，(2)：20-23.

张均媚，薛刚，刘伟娟.2005.气相色谱-质谱法测定茶叶中12种农药残留的方法.食品研究与开发，26(3):157-159.

赵琼辉，靳保辉，谢丽琪，吴卫东，蓝芳，林黎，韩瑞阳.2006.气相色谱-质谱法测定茶叶中的25种有机氯农药残留.色谱，24(6):629-632.

GB/T 23204-2008,茶叶中519种农药及相关化学品残留量的测定，气相色谱法-质谱法.

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Office Journal of the European Union.2011.Council directives 76/895/EEC,86/362/EEC,86/363/EEC and 90/642/EEC on pesticides in products of plants origin,including fruit and vegetables,cereas and foodstuffs of animals orgin,2011-06-11.

(责任编辑：陈晓雯)

吴易峰.2015.气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)法测定茶叶中20种农药残留.武夷科学，31：197-201.

Determination of 20 kinds of pesticide residues in tea by GC-MS/MS

Yi-Feng WU

(InspectionandQuarantineTechnologyCenter,XiamenEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,

Xiamen,Fujian361100,China)

Abstract:A method for the determination of multi-pesticide residues in tea was developed by GC-MS/MS. The samples added n-hexane as extractive liquid, purified with solid-phase extraction (SPE), and tested by tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). The results showed that the linearity relationship of paraquat was well in 50-500 μg/L, and the correlation coefficient of quantitative ion was more than 0.99. When the limit of quantification (LOQ, S/N>10) of the samples was 0.01-0.10 mg/kg, the average spiked recoveries ranged from 70.0% to 110.0%, and the relative standard deviations (RSDs, n=6) were in 5.0%-11.0%. The method, with performance of quick, easy, effective, sensitive and accurate, could be used for the daily monitoring of paraquat in tea.

Key words:tea; pesticide residue; GC-MS/MS

中图分类号:TS272.7

文献标识码:A

文章编号：1001-4276-(2015)01-0197-05

作者简介:吴易峰(1989-)，男，学士。研究方向：食品安全检测。Email:285006864@qq.com。

收稿日期：2015-09-09; 发表日期：2015-10-31