微波輔助萃取–氣相色譜法測定茶葉中的有機磷農藥*

劉建平 ，顏鴻飛 ，劉向榮

(1.中國檢驗認證集團湖南有限公司，長沙 410007； 2.湖南出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心，長沙 410004；3.國家級茶葉檢測重點實驗室，長沙 410004)

我國是茶葉生產和出口大國，茶葉農藥殘留問題關系到人們的身體健康和安全，越來越受到關注。有機磷作為一類高毒農藥，種類多、殺蟲效果好、應用廣泛，是茶樹生長過程中常用的殺蟲劑。我國和歐盟、美國、日本等對茶葉中有機磷農藥殘留量都有嚴格的規定[1]。因此，建立對茶葉中多種有機磷農藥殘留的快速、簡便檢測方法具有重要意義。

目前，茶葉中有機磷農藥殘留檢測的報道較多，樣品前處理方法主要采用液液振蕩萃取、超聲提取、均質提取等提取方法，經液液分配、固相萃取和滲透凝膠色譜凈化處理。但這些樣品處理方法提取溶劑消耗量大，處理繁雜費時，尤其茶葉中含有色素、生物堿類、多酚類、脂類等多種物質，復雜的基質對有機磷農藥的檢測形成干擾，凈化難，回收率不理想。茶葉中有機磷農藥殘留的儀器分析方法主要有氣相色譜法(GC)、氣相色譜–質譜聯用法(GC–MS)和高效液相色譜質譜法(HPLC–MS)等，其中GC法最為簡便、快速和常用[2–4]。微波輔助萃取(MAE)是一種新型樣品前處理方法，具有萃取效率高、節約時間、節省試劑、處理批量大等優點，已應用于食品、農產品、藥物等樣品中農藥殘留物的提取[5–10]。筆者對茶葉中有機磷的檢測方法進行改進、優化，選擇乙酸乙酯作為MAE萃取溶劑，結合分散固相萃取(DSPE)凈化技術，采用氣相色譜法測定了茶葉中甲胺磷、樂果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷5種有機磷農藥殘留。該方法簡便、快速、重現性好、回收率高，可滿足茶葉中有機磷農藥殘留量檢測的要求。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 7890A型，配FPD檢測器(P濾光片)，美國安捷倫公司；

微波消解儀：MARS–5型，美國CEM公司；

自動氮氣濃縮儀器：TurboVap II型，美國Caliper公司；

快速混勻器：SK–1型，常州澳華儀器有限公司；

甲胺磷、樂果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷農藥標準品：濃度均為100 μg／mL，農業部環境保護科研監測所；

石墨化碳黑(CARB)粉、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)粉和硅膠鍵合十八烷基(C18)粉：美國安捷倫公司；

乙酸乙酯：分析純，上海國藥集團化學試劑有限公司；

乙腈：色譜純，美國Tedia公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：DB–1701毛細管柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm)；柱溫：初始溫度100℃，保持1 min，以20 ℃／min升溫至180℃，保持1 min，然后以10℃／min升溫至280℃，保持5 min；進樣口溫度：250℃；檢測器溫度：250℃；載氣：高純氮氣，99.999%，流速為2 mL／min；空氣流速：100 mL／min，氫氣流速：75 mL／min；尾吹氣：20 mL／min；進樣量：2 μL，無分流進樣。

1.3 色譜圖

在上述1.2色譜條件下混合農藥標準品色譜圖見圖1。

1.4 樣品處理

稱取粉碎均勻的茶葉樣品1.0 g(精確至0.01 g)于微波消解罐內，依次加入磁力攪拌轉子和10 mL乙酸乙酯，在微波功率800 W，微波壓力1.33 MPa，5 min升至 80℃，保持 10 min，冷卻至室溫，取出萃取罐。移取萃取液過布氏漏斗抽濾，用4～6 mL乙酸乙酯分3次沖洗漏斗，將濾液轉移至氮吹管中，在40℃下用自動氮氣濃縮儀器將溶劑濃縮至近干，用乙腈溶解殘渣并定容至2.0 mL。稱取50 mg CARB粉，300 mg PSA粉，50 mg C18粉于高速離心管中，向其中加入上述提取液1.0 mL，在渦旋混勻器上充分混合2 min，以10000 r／min離心5 min后，吸取上清液于進樣瓶中供GC測定。

2 結果與討論

2.1 微波萃取條件的選擇

考察了微波提取溶劑的種類、提取溶劑體積、提取時間、提取溫度對有機磷農藥提取率的影響。本實驗選擇幾種常見的萃取體系，包括乙腈、乙酸乙酯、乙腈–甲苯(體積比為7∶3)、乙腈–丙酮(體積比為7∶3)、丙酮–正己烷(體積比為1∶1)。按“1.4”的微波萃取條件比較了它們對茶葉樣品中5種有機磷農藥殘留的萃取效果。試驗表明用乙腈、乙酸乙酯、乙腈–甲苯、乙腈–丙酮溶劑提取效率相當，但乙腈由于沸點較高而較難揮發；乙腈–甲苯、乙腈–丙酮的提取雜質較多不利于凈化處理且較難揮發；丙酮–正己烷溶劑對極性大的農藥甲胺磷提取效率低；乙酸乙酯提取效果好易揮發，故選擇乙酸乙酯作為萃取溶劑。

考察了提取溶劑乙酸乙酯的用量對提取效率的影響，選擇 5，10，15，20 mL 的乙酸乙酯，在空白樣品中添加0.125 mg／kg濃度水平的有機磷混合標準溶液進行回收試驗，不同萃取體積對添加回收率的影響見表1。由表1可知，使用5 mL乙酸乙酯時5種農藥添加回收率范圍為56.6%～66.9%；當乙酸乙酯體積為10 mL時，回收率有明顯增加，農藥添加回收率范圍為63.3%～95.6%；當繼續增加乙酸乙酯體積至15 mL和20 mL時，回收率并未提高。所以微波輔助萃取溶劑乙酸乙酯體積選為10 mL。

表1 不同乙酸乙酯體積對回收率的影響

試驗考察了萃取時間、萃取溫度、微波功率、微波壓力等對微波萃取效率的影響。通過對比試驗，表明以乙酸乙酯為提取劑(提取體積為10 mL)，微波最大功率800 W，微波壓力1.33 MPa，提取罐溫度升溫程序由室溫經5 min升至80℃(保持10 min)時，萃取回收率高，提取雜質較少。

2.2 樣品凈化方法的選擇

茶葉由于基質復雜而凈化困難，對其凈化方法有磺化、固相萃取技術及滲透凝膠凈化技術等，但這些凈化方法有操作繁雜、試劑用量大、實驗成本高等缺點；分散固相萃取技術凈化效果與其它凈化手段相當，但簡單快速、成本低、環保，已被廣泛應用于食品中多種農藥的測定。C18吸附劑可去除油脂成分，CARB吸附劑能夠有效地吸附茶葉色素，PSA粉能夠清除酸、糖和部分色素等。由于分散劑的用量對農藥的回收率影響較大，用量少凈化效果不理想，用量大易降低回收率。通過實驗比較分析，發現用300 mg PSA粉、50 mg C18粉、50 mg CARB粉能夠有效凈化樣品并且回收率好。結果表明，分散固相萃取凈化方法快速、簡便、成本低，可用于茶葉中有機磷類農藥殘留分析。

2.3 線性方程和檢出限

用空白樣品基質溶液將混合標準儲備液稀釋成 5 個 濃 度 0.01，0.02，0.05，0.125，0.5 μg／mL 的混合標準工作溶液，用氣相色譜儀測定，以峰面積x對質量濃度y作線性回歸分析，回歸方程和相關系數見表2。以檢出限濃度處信噪比S／N=3計算得到甲胺磷的檢出限為0.01 mg／L，樂果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷的檢出限均為0.005 mg／L。

表2 5種有機磷農藥的線性方程和相關系數

2.4 回收率與精密度試驗

采用本方法對空白茶葉樣品進行3個水平的添加回收試驗，每個添加水平測試6次，計算加標回收率和相對標準偏差(RSD)，結果見表3。由表3可知，方法平均回收率為63.3%～99.9%，相對標準偏差為5.1%～8.2%。

2.5 樣品檢測

選用3個茶葉陽性樣品分別采用國家標準GB／T 5009.20–2003、行業標準 SN／T 1950–2007和本方法進行測定，檢測結果對比見表4。結果表明該方法與國家標準、行業標準測定結果基本一致，無顯著性差異，可用于茶葉中有機磷農藥殘留的測定。

表3 5種有機磷農藥的回收率及精密度(n=6)

表 4 GB／T 5009.20–2003，SN／T 1950–2007和本法測定結果對比

3 結語

運用微波輔助萃取和基質分散固相萃取凈化技術，用毛細管氣相色譜法測定了茶葉中5種有機磷農藥殘留量，其操作簡單、快速、準確，實驗成本低，滿足日本、歐盟等主要貿易國對茶葉中農藥殘留限量的檢測要求，可用于茶葉中有機磷農藥殘留的日常檢測。

[1]孫正君，湯樺，陳大舟，等.茶葉中農藥最大殘留量標準及檢測方法比較[J].計量學報，2010，31(z1): 121–124.

[2]GB／T 5009.20–2003 食品中有機磷農藥殘留量的測定[S].

[3]SN／T 1950–2007 進出口茶葉中多種有機磷農藥殘留量的檢測方法 氣相色譜法[S].

[4]陳玉珍.一種優化檢測茶葉中14種有機磷農殘的技術[J].福建茶業，2011，33(4): 15–17.

[5]盧彥芳，張福成，安靜，等.微波輔助萃取應用研究進展[J].分析科學學報，2011，4，27(2): 246–252.

[6]王宇昕.微波輔助萃取技術在農藥殘留分析中的應用[J].農藥科學與管理，2007，25(3): 11–14.

[7]楊偉群.有機磷農藥殘留檢測的樣品制備新技術[J].解放軍預防醫學雜志，2007，25(1): 73–77.

[8]王玉枝，童玲，崔鑰，等.微波萃取氣相色譜法測定大米中的有機磷農藥[J].湖南大學學報(自然科學版)，2007，34(2): 64-66.

[9]梁鵬，于艷，孟輝.微波萃取氣相色譜法測定白菜中有機磷農藥的研究[J].安徽農業科學，2007，35(4): 961-962.

[10]汪濤，柴逸峰，范國榮，等.微波萃取-高效液相色譜法測定稻谷中敵敵畏的殘留量[J].藥學實踐雜志，2008，26(3): 194-196.