气相色谱-质谱法测定茶叶中6种农药残留
2021-08-15刘伟悦刘梦瑶
刘伟悦,刘梦瑶
北京张一元金桥茶叶有限公司(北京 101102)
茶叶源于中国,最早被作为祭品使用。春秋后期,茶叶被人们作为菜食,在西汉中后期发展为药用以及宫廷高级饮料,西晋以后成为普及民间的普通饮料。茶叶中含有儿茶素、茶多酚、氨基酸、矿物质等成分,有安神明目、解毒消暑、消食醒酒、增强免疫力等功效,被誉为“世界三大饮料之一”。
为提高茶叶产量,农药在茶叶病虫防治中得到了广泛使用,由此带来的农药残留可能危害消费者健康。随着生活水平日益提高,人们对茶叶的质量和安全性有了更高要求[1]。陈红平等[2]研究发现,农药在茶汤中的浸出率取决于农药的理化性质(内因)和冲泡方法(外因)。一般认为农药残留的种类和含量在国家标准允许范围内,不会对人体产生明显的健康危害或潜在的危害,这个标准是通过严格的安全风险评估后确定的,同时也会根据相关情况的发展变化不断修订标准,最新版国家强制性标准GB 2763—2019《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》[3]中涉及茶叶中农药最大残留限量达到65种。国内外农药残留的检测方法主要有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱法、气相色谱-串联质谱法、液相色谱-串联质谱法等[4-7]。其中,液相色谱-质谱联用法和气相色谱-质谱联用法利用被测样品离子质荷比,定性定量更加准确,检测灵敏度更高,对于茶叶类复杂基质中农药残留检测有其独特的技术优势。
试验建立适用于检测茶叶中农药残留的气相色谱-质谱联用法,该方法简单快速、分离度好、重现性好、精密度高,可满足同时检测茶叶中西玛津[8-11]、莠去津、氟虫脲、百菌清[12-16]、毒死蜱和喹硫磷6种农药残留的要求。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
丙酮中西玛津、莠去津、氟虫脲、毒死蜱、喹硫磷,正己烷中百菌清溶液标准样品(质量浓度均为100 μg/mL),内标正己烷中环氧七氯(质量浓度为100 μg/mL)(农业部环境保护科研监测所);乙腈,甲苯、正己烷(均为色谱纯,赛默飞世尔科技(中国)有限公司);无水硫酸钠(分析纯,北京化工厂,经550 ℃灼烧4 h,储存于干燥器中,冷却后备用);Cleanert TPT固相萃取柱(Agela公司);0.22 μm尼龙微孔过滤膜(津腾公司)。
1.2 仪器与设备
7890B-5975C气相色谱-质谱仪(美国安捷伦公司);CM-12水浴氮吹仪(北京成萌伟业科技有限公司);RE-2000B旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);QL-901涡旋混合器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司);HP-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);SE202F电子分析天平(奥豪斯);TDL-40B台式低速离心机(飞鸽牌);HY-5A型回旋式振荡器(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司)。
1.3 方法
1.3.1 待测液制备[17]
称取5 g(精确至0.01 g)粉碎均匀的试样,用体积20.0 mL的乙腈振荡提取1 h,在4000 r/min下离心5 min。分取4 mL上清液,过Cleanert TPT固相萃取柱(萃取柱中加入约2 cm高无水硫酸钠,用10 mL乙腈-甲苯(3+1)洗脱液预洗,弃去流出液)净化,用20 mL乙腈+甲苯(3+1)洗脱,收集的洗脱液水浴40 ℃旋蒸至近干,用正己烷定容1 mL,加40 μL环氧七氯(35 μg/mL)内标,过0.22 μm微孔过滤膜,混匀,用于气相色谱-质谱测定,以基质标准溶液工作曲线定量。
1.3.2 标准曲线的绘制
混合标准储备液的配制:用移液枪取农药标准溶液,加入10.0 mL容量瓶中,用正己烷稀释并定容。各农药标准溶液的取用体积见表1。
表1 混合标准储备液质量浓度
基质空白溶液的制备:同待测液的制备方法,用未检出待测农药的普洱生茶样品制作基质空白溶液,洗脱液旋蒸至近干。用正己烷标液定容,过0.22 μm滤膜,所得溶液为基质空白溶液。
基质混合标准溶液的配制:将1 mL混合标准溶液氮吹至近干,用基质空白定容至1 mL。配制6点标准曲线,分别移取20,40,60,80,100和200 μL上述混合标准溶液,用基质空白溶液定容至1 mL,加40 μL环氧七氯(35 μg/mL)内标,混匀,待上机。基质标准曲线质量浓度见表2。
表2 基质标准曲线质量浓度 单位:μg/L
1.3.3 气相色谱-质谱条件
气相色谱进样口温度260 ℃;柱温40 ℃保持1 min,30 ℃/min升温至250 ℃,保持1 min;3 ℃/min升温至280 ℃,保持2 min;30 ℃/min升温至310 ℃,保持3 min;压力为9.1 Psi,载气采用高纯氦气He(≥9.999%),HP-5色谱柱,柱流速为1.2 mL/min,不分流进样,进样量1 μL。
质谱采用EI离子源,电离能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;传输线温度280 ℃;溶剂延迟时间6.5 min。采用选择离子扫(SIM)方式定性定量。化合物英文名称、保留时间及质谱参数见表3。
表3 保留时间和质谱特征离子
2 结果与分析
2.1 标准曲线与线性范围
气质联用仪经调谐通过后,即可进样分析。以所测化合物与环氧七氯响应值比为纵坐标,浓度比为横坐标,以3倍信噪比(S/N)计算方法检出限,以10倍信噪比(S/N)计算方法定量限[18-21],茶叶中6种农药线性回归方程、相关系数、检出限和限值见表4。
表4 茶叶中6种农药线性回归方程、相关系数、检出限和限值
2.2 加标回收和精密度
选择普洱生茶空白样品进行加标处理,处理方法同待测液的制备方法,按照所建立的方法处理、测定,每个加标量重复6次,验证试验方法的精密度。空白样品中6种农药加标回收结果见表5。从表5可以看出,6种农药的加标回收率在75.4%~114.6%,表明方法准确度高;精密度在0.3%~7.8%,表明方法重现性好。
表5 农药加标回收率及精密度
2.3 3种茶叶样品加标回收率分析
对绿茶、红茶、茉莉花茶3种茶叶进行6种农残加标试验,制备均匀样品,采用试验方法提取、净化、上机测试,添加水平及回收率见表6。从表6可以看出,3种茶叶中6种农药的回收率在70.5%~108.0%,表明方法可用于茶叶中6种农药残留的同时检测。
表6 3种茶叶加标回收
2.4 样品测定
随机抽取绿茶、红茶、黑茶、乌龙茶、茉莉花茶5种茶样共187批次,采用建立的检测方法对该批样品进行检测。结果表明,西玛津、莠去津、百菌清、氟虫脲、喹硫磷均未检出,而毒死蜱的检出率较高。共有152批次样品中检出毒死蜱,各种茶类抽检批次,检出毒死蜱批次和毒死蜱最高检出含量见表7。由表7可知,乌龙茶和茉莉花茶毒死蜱检出率最高,但含量均低于GB 2763—2019《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》规定的茶叶农药残留限值。
表7 茶叶样品中毒死蜱检出情况
3 结论
建立气相色谱-质谱联用法,可同时测定茶叶中西玛津、莠去津、氟虫脲、百菌清、毒死蜱、喹硫磷的残留量,且方法线性相关性好、准确度高、精密度好。试验结果一方面可为茶叶产品标准的完善提供数据,另一方面可为监管部门对茶叶产品的风险监测提供方法参考。