茶叶中高氯酸盐检测方法研究进展

2019-09-05刘洪明曾光荣蔡培华李鸿杰王艳孙秀梅姜泉

中国果菜 2019年8期

刘洪明，曾光荣，蔡培华，李鸿杰，王艳，孙秀梅，姜泉

（广元市农产品质量安全中心，四川广元628000）

我国是茶叶的发源地，也是最早发现和利用茶树的国家。我国拥有3 000 多年的饮茶历史，是世界上最大的茶叶种植国，也是茶园面积增速最快的国家。2018 年全国茶园面积稳中略增，生产平稳发展。作为当今世界的三大无酒精饮料之一，茶深受人们喜爱，逐渐发展成为各主产区经济发展的重要支柱之一。近年来，出口茶叶中检出高氯酸盐，严重阻碍了茶叶的出口，影响了我国茶产业的发展[1]。

高氯酸盐通常用于爆炸物、火箭和导弹的固体燃料制作中作为氧化剂。据统计高氯酸盐影响人体甲状腺功能，进而扰乱新陈代谢，危害人体健康，尤其是孕妇、胚胎、婴儿最容易受到危害[2]。2015 年，出口茶叶中检出高氯酸盐，2016 年初，中国输欧茶叶大范围出现新型污染物——高氯酸盐，对中国的茶叶出口造成威胁。这个新的污染物如何进入茶叶的，目前还没有科学定论。专家推测，茶树种植过程中使用的化学肥料、灌溉用水、工业废水或者自来水，食品加工过程中含氯消毒剂的使用以及包装材料的迁移，都可能成为茶叶高氯酸盐的污染来源[3]。本文主要介绍了茶叶中高氯酸盐的检测方法，为高氯酸盐检测标准方法的建立提供参考。

1 高氯酸盐应用及危害

高氯酸盐应用广泛，可用于火箭与导弹的固体推进剂、航天器材、军火、烟花爆竹、爆破剂等生产领域；还可用于纺织物固定剂、电镀、橡胶制品、染料、涂料、冶炼、机动车安全气囊和镁电池等产品的生产过程。高氯酸盐易溶于水，可污染地下水、地表水及饮用水水源，也可经过土壤和水被植物吸收富集，在正常的环境条件下可存在数十年，是一种持久的化学污染物[3]。

高氯酸盐主要影响甲状腺功能。高氯酸盐分子与碘分子的结构非常相似，可以妨碍甲状腺对碘的吸收，进而导致甲状腺激素T3 和T4 的合成量减少[4,5]。高氯酸盐对健康的危害还涉及神经系统毒性、生长发育毒性、生殖毒性等方面[2]。欧洲食品安全局（EFSA）评估了长期和短期内暴露于高氯酸盐的风险，结果表明，单次摄入食品或水中的高氯酸盐对健康影响不大，但是长期摄入高氯酸盐，对人体的危害应当引起关注，尤其是孕妇、胚胎、婴儿最容易受到危害[6]。高氯酸盐的健康风险目前在评估阶段，尚未有人群流行病学方面的足够证据证明其与甲状腺疾病或其他疾病相关。而且动物实验的高氯酸盐暴露剂量明显高于人体目前在日常生活环节的高氯酸盐暴露水平，因此不能简单地将动物实验的结果作为人类目前在接触高氯酸盐时所面临的健康风险。

2 茶叶中高氯酸盐检测方法

目前茶叶中高氯酸盐检测方法主要有离子色谱法、离子色谱-串联质谱法、液相色谱法－串联质谱法（HPLC-MS/MS）等。

2.1 离子色谱法

离子色谱法是利用离子交换原理，连续对共存的多种阴离子或阳离子进行分离、定性和定量的方法。离子色谱法是检测饮用水中高氯酸盐的主要方法，也是检测早期常用的方法之一。但该方法容易受基质中较高浓度的氯离子和硫酸根离子干扰，导致定性、定量分析准确度不高。孟维伟[7]采用乙腈超声提取茶叶样品，经GCB小柱串联IC-RP 小柱净化，过0.22 μm 亲水PTFE 滤膜，上离子色谱仪，取得了良好的效果。

2.2 离子色谱-串联质谱法

离子色谱-质谱法分析高氯酸盐时，样品进入质谱前先经抑制器，可去除大量阳离子，以降低对离子源的污染，减少干扰，使定量更准确。但是其流动相大多为无机酸碱，不适合直接进入离子源，需经过抑制器，这增加了检测成本，操作复杂，且离子色谱仪与质谱仪的联用设备较少、价格昂贵。刘小芳等[8]采用0.2%乙酸水溶液提取，经0.22 μm 尼龙滤膜和OnGuardⅡRP 柱过滤，内标法定量；该方法操作简单、专属性强、灵敏度高，可满足茶叶中高氯酸盐的检测要求。

2.3 液相色谱-串联质谱法

HPLC-MS/MS 方法将色谱的高效分离能力和质谱的高灵敏度这两种优势结合在一起，其分析线性范围较广，特异性强，能准确地对样品进行检测，已广泛应用于茶叶中高氯酸盐残留检测，如表1 所示。

欧盟有关组织正在研究茶叶中高氯酸盐的合理含量，拟将茶叶中的高氯酸盐含量强制性标准定为0.75 mg/kg，对于这一限量标准，欧盟方面也正在论证之中，尚无明确规定出台，一旦标准制定实施，我国对欧盟茶叶出口将受阻。根据表1 所示，HPLC-MS/MS 法的检出限在0.002～0.006 mg/kg 之间，满足要求。同时HPLC-MS/MS法，结合同位素内标法定量，有效克服了液相色谱-质谱法和离子色谱-质谱法测定高氯酸盐易出现的操作性差、质谱易污染等不足，提高了方法的准确性。