气相色谱法测定茶叶中拟除虫菊酯类农药残留量的可行性研究

　　茶叶中的农药成分采用石油醚进行提取，将提取液通过TPT柱进行净化，用1：1石油醚与丙酮进行洗脱，置换溶剂系统后，通过气相色谱仪检测，检测结果拟除虫菊酯类农药其相关系数均在0.99以上，回收率在88%～113.33%，符合农残分析要求，且重现性较好。
　　茶叶是中国人生活中重要的组成部分，随着人们生活水平的提高和健康意识的增强，茶叶的质量与安全成为人们所关注的重点问题。在生物灾害的综合治理中，根据目前植物保护学科发展的水平，化学防治仍然是最方便、最稳定、最有效、最可靠、最廉价的防治手段。尤其是当遇到突发性、侵入型生物灾害发生时，尚无任何防治方法能够代替化学农药，唯有化学防治方能奏效。所以在茶树的种植当中，农业投入品的施用是必要的。我国农药在农作物的用量居高不下，而农药的不规范施用和违禁农药的施用等因素造成了茶叶中农药残留超标，影响消费者食用安全，严重时会造成消费者致病、发育不正常，甚至直接导致中毒死亡。农药残留超标也会影响农产品的贸易。这就需要加强对农药的管控与提高食品检测技术水平，茶叶当中含有大量的色素、蜡质、脂肪酸等物质，在检测中会产生大量的干扰峰影响检测结果，为了避免干扰峰的影响，必须在原有检测方法的基础上进行改进。
　　1 材料与方法
　　1.1 试样与仪器
　　1.1.1 试剂 石油醚（色谱纯）、丙酮（色谱纯）、正己烷（色谱纯）、联苯菊酯、甲氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等标准购于农业部环境保护科研监测所，标准品浓度为100mg/l.
　　将上述农药标准品用正己烷（色谱纯）配制成一定浓度的混合标液。混合标准中联苯菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯浓度为0.2mg/l， 、甲氰菊酯浓度为0.1mg/l、氯菊酯浓度为0.5mg/l.
　　1.1.2 仪器 气相色谱仪Agilent 7890A GC，漩涡混匀器、气浴恒温震荡器，高速粉粹机，电热板等。
　　1.2 分析步骤
　　（1）样品提取
　　茶叶样品用高速粉粹机磨碎，过20目筛备用，称取5g茶样于50ml具塞三角烧瓶中，加入20ml石油醚提取液，置于气浴震荡器中，振摇40Min。
　　（2）样品净化
　　将SPE柱添加1cm的无水硫酸钠，安装到过滤装置上待用，用10ml石油醚：丙酮混合液洗涤小柱，弃去洗涤液，准确移取2ml茶样提取液，加入SPE柱中，过滤，再用石油醚：丙酮混合液25ml洗涤小柱，收集滤液，将收集的滤液置于50℃电热板上，挥发近干，再加入2ml正己烷，再挥发近干，定容至2ml，供气相使用。
　　（3）色谱条件
　　DB1701石英毛细管柱（30m*0.250mm*0.25um），高纯氮气（>99.999%）为载气，进样口温度260℃，恒定压力40psi，检测器温度300℃，升温程序：起始温度150℃，恒温1min，后以10℃/min的速率升温至260℃，恒温3min后再以20℃/min的速率升温到270℃，恒温5min至待测样品组分全部流出。
　　（4）定性及定量方法
　　根据农药标准品保留时间定性，采用外标法定量。
　　2 结果与讨论
　　2.1提取条件的选择
　　茶叶中有高含量黄酮类化合物，生物碱类，酯溶性色素，芳香油类，再加上茶叶加工中还会产生多种聚合色素、酯溶性色素的降解产物等，如何排除这些干扰物质对检测结果的影响至关重要，因此对提取条件的选择有所要求。考虑到菊酯类中等偏弱的极性，用石油醚作为提取溶剂的提取效果比较理想。称取茶样1g，在15ml离心管中加入一定比例的石油醚与丙酮作提取剂，再加通过漩涡混匀器提取3min，3000r/min离心5min，结果如图1所示。由图1可知，排除色素的干扰以石油醚为提取液效果最好，且提取效率最高，达88%以上。因此选择石油醚为提取剂。
　　图1 不同配比石油醚-丙酮对拟除虫菊酯类农药提取回收率的影响
　　2.2 净化条件的选择
　　茶叶比一般的植物性产品成分复杂 ， 如果净化不好 ， 极易污染ECD 检测器 ， 严重影响分离效果及检测灵敏度。因此，农药残留分析中的前处理过程成为了分析能力进一步提高的主要瓶颈。前处理净化程度既要没有干扰物质又要保证回收率高。传统的液液萃取法，溶剂和人力消耗量大，回收率低，处理效率低，不适合大通量样品处理；固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）是近年发展起来一种样品预处理技术，由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率，更有效的将分析物与干扰组分分离，减少样品预处理过程，操作简单、省时、省力。SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。较常用的方法是使液体样品溶液通过吸附剂，保留其中被测物质，再选用适当强度溶剂冲去杂质，然后用少量良溶剂迅速洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。也可选择性吸附干扰杂质，而让被测物质流出；或同时吸附杂质和被测物质，再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质.实验发现，振荡提取所得的样品，经SPE一次净化后，溶液澄清无色，满足上机要求。
　　2.2.1SPE小柱规格的确定
　　目前用于茶叶净化的SPE小柱主要有石墨化碳黑、中性氧化铝、弗罗里硅土、硅胶、活性炭等，弗罗里硅土及活性炭在去除杂质、 消除干扰方面效果较差； 而中性氧化铝恬性太强时吸附作用太大，使待测物质无法完全洗脱，而降低氧化铝活性时，色素容易洗脱而无法达到净化的目的.考虑到待测组分与干扰组分的分离及待测组分在净化过程的回收率，选用石墨化碳黑和中性氧化铝柱串联的净化效果比其他小柱好。
　　2.2.2洗脱剂的选择
　　主要是依据目标物与所选择的SPE柱的极性来选择，丙酮是极性的，石油醚是非极性的，以一定比例的混合就可以调节成适当的极性，以便目标物极大程度的洗脱，并减少杂质的洗脱。由于待测的农药为非极性、弱极性的农药，实验分别用不同配比的石油醚?丙酮洗脱淋洗富集一定量的拟除虫菊酯类农药的茶叶专用柱，实验结果表明体积比是1：1的石油醚-丙酮洗脱效果较好，当洗脱剂用18ml时，待测各种农药的洗脱率在85%以上，所以选则18ml的石油醚与丙酮混合液为洗涤剂。
　　2.2.3标准曲线、方法回收率
　　将储备液用正己烷稀释成一系列不同浓度的标准工作液，按上述条件进行分析结果表明见表1.相关系数均在0.99以上，回收率在88%～113.33%，符合农残分析要求。
　　茶样谱图
　　标样谱图
　　加标样谱图
　　2.2.4氰戊菊酯比对试验
　　氰戊菊酯用气相色谱检测氰戊菊酯-1、氰戊菊酯-2这两个峰分离效果没有气质检测效果好，那么与山东出入境检验检疫具检验检疫技术中心做了一个比对试验，样品由山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心提供，按上述前处理方法进行处理后上机，实验的测试平均结果为895.2ug/kg，参考值为935.7ug/kg，允差为187.1ug/kg，PA为-0.22，根据《CNAS-GL02：2014能力验证结果的统计处理和能力评价指南》附录C中第三种评价方式，若|PA|≤1，则对比结果为满意。
　　3.结论
　　目前在只有气相色谱仪的条件下，拟除虫菊酯类农药的测定采用石油醚代替乙腈提取，固相萃取柱净化，用石油醚-丙酮（1：1）代替乙腈-甲苯洗脱农药，在不影响农药检测结果的情况下，减少了有机溶剂对操作者身体健康的影响。从相关系数、回收率，比对试验都可以看出用气相色谱法检测茶叶中拟除虫菊酯类农药是可行的。
　　（作者单位：福建省漳州科技职业学院）

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