超高效液相色譜-串聯質譜法測定茶葉和土壤中丁醚脲及其代謝物的殘留

翟嵐（鄭州幼兒師范高等專科學校，河南鄭州450000）

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超高效液相色譜-串聯質譜法測定茶葉和土壤中丁醚脲及其代謝物的殘留

翟嵐
（鄭州幼兒師范高等專科學校，河南鄭州450000）

摘要：茶樹的種植和生產過程越來越依賴農藥的使用，而丁醚脲作為茶葉的除蟲、除螨劑，其在茶葉中的殘留量關乎著人類的健康與安全。超高效液相色譜-串聯質譜法因其靈敏度高、重復性好的特點，而被廣泛用于食品中農藥的殘留測定。本文闡述丁醚脲和丁醚脲代謝物的毒性，以及在土壤中的遷移作用特點，重點分析測定茶葉和土壤中丁醚脲及其代謝物殘留，使用超高效液相色譜-串聯質譜（UPLC-MS /MS）方法檢測的高效率。進一步探究樣品前處理方法、樣品提取、分離檢測的工藝，這對測定茶葉和土壤中丁醚脲及其代謝物的殘留，具有一定的指導意義。

關鍵詞：UPLC-MS /MS；丁醚脲及其代謝物；快速檢測

茶葉是我國傳統的農產品，市場的擴大，逐漸發展成具有中國特色的出口商品。伴隨農業產業化、高速化的進程，茶葉的生產過程中，為保證茶葉的產量，農藥、激素等化學品的用量和種類也逐漸增多。然而，隨著國內外對茶葉中農藥殘留限制標準的不斷提高，農藥殘留的問題已經成為了茶葉內銷和外貿的最主要、最突出的問題。積極改進和研究出快速、高效檢測茶葉中農藥殘留的方法，是適應世界茶葉市場需求，也是推進茶葉產業化發展的有效舉措。

1 丁醚脲的理化性質分析

丁醚脲是一類通過影響昆蟲呼吸作用、干擾能量轉換和轉化具有更高毒性的代謝產物，達到殺蟲目的新型硫脲類殺蟲、殺螨劑。丁醚脲常常與其他類殺蟲劑進行混用，能夠有效滅殺麟翅目害蟲、蚜蟲、大葉婢和椰粉虱等絕大部分害蟲。丁醚脲的殺蟲特性主要是因為其獨特的物理、化學性質所決定的。

1.1 茶葉提取物丁醚脲的化學性質

對已噴灑丁醚脲類農藥的茶葉，進行農藥殘留測定時，往往會發現除了未被吸收降解的丁醚脲外，還會存在一些醚胺類物質。這是因為丁醚脲曝露在太陽光，潮濕的環境下，可以進行光解、水解、環境微生物降解后，在植物體內降解生成二次化合物。經研究發現，丁醚脲的降解產物主要包括：丁醚脲-酰胺體、丁醚脲-脲等。最新研究表明丁醚脲的代謝物，比丁醚脲原藥本身具有更高的毒性，對害蟲、蚜蟲等小型昆蟲，直接通過毒性而進行滅殺。然而，正因為丁醚脲的降解、異構化、衍生作用，給現階段的分離檢測技術帶來很大的阻礙。

1.2 茶葉提取物丁醚脲的物理性質

與丁醚脲滅蟲效果息息相關的原因，還包含丁醚脲不可或缺的物理性質。不管是因為具有高熔點、較低的溶解度還是其優越的酸穩定性、光不穩定性，都使該類農藥帶來持續、有效滅蟲效果。但也給周邊水質、土基、生物多樣性的環境帶來了嚴重的威脅。

1.2.1 丁醚脲及其代謝物的土壤遷移性

丁醚脲在經過稀釋、混合其他農藥后噴灑到茶葉上，除了被茶葉吸收或者轉化為別的化合物以外，所殘留的大部分農藥成分都直接的進入到了環境中，比如土壤、河流、空氣等。因此，這樣會造成丁醚脲乃至其他類農藥利用率低的問題，同時對環境造成嚴重的污染。進入到環境基質當中的丁醚脲成分，更容易受到外界條件的影響，而發生光化學反應、水解催化反應以及土壤基質降解環境行為，使得丁醚脲的代謝物大量存在于土壤中。隨著日光的照曬和雨水的沖刷，丁醚脲及其代謝物更容易遷移到地下水和地表水中進而危及人類的健康，以致于檢測土壤中丁醚脲殘留則需要能夠更大限度降低基質效應和背景干擾的儀器。

1.2.2 丁醚脲及其代謝物的滲透作用

丁醚脲還具有很強的滲透作用，無論是針對微生物體、動植物體都能夠快速的滲透到生物體內，這也是檢測茶葉中的丁醚脲殘留物的必然性。但是，我國現在還沒有制定丁醚脲的最大允許殘留量標準。關于茶葉、土壤等樣品中丁醚脲及其代謝物，目前，測定方法也很少見有報道。所以，有必要研究茶葉、土壤樣品中丁醚脲及其代謝物殘留的分析方法，并且利用現有的儀器，檢測出檢測限度更低的農藥殘留。

2 丁醚脲及其代謝物的檢測

茶葉中的農殘測定方法有很多，主要檢測技術有：氣相色譜法、氣相色譜聯質譜聯用法、高效液相色譜法、液相色譜串聯質譜法等。此外，茶葉樣品的前處理步驟還包括提取、凈化、濃縮等。

2.1 茶葉提取物丁醚脲及其代謝物的檢測原理

為了對樣品有效進行組分分離，一般會采用固相萃取和色譜法聯用的方法對茶葉樣品進行檢測分析。其原理主要是：利用萃取的方法對樣品進行提純凈化，再將提純后的樣品轉移到色譜儀中，根據樣品中組分的氣相與固相的分離系數的差異性，達到合理分離各組分的目的，最終把分離后的樣品依次流入檢測器（熒光、紫外、質譜）中進行定性定量的目標物檢測。現在的色譜檢測器能夠檢測到痕量，甚至超痕量的級別。因此，茶葉中的大部分農藥殘留基本能夠達到檢測分析的預期值。

2.2 丁醚脲農藥殘留的檢測方法

近年來，常用于檢測丁醚脲的分離檢測方法主要是高效液相色譜-質譜或者反相液相色譜法等。例如：吳培等利用甲醇與水作為流動相，利用高效液相色譜對水中的丁醚脲殘留組分進行分離，最后使用紫外檢測器，對丁醚脲的特征峰進行定量檢測。使用超聲輔助萃取樣品液，高效的富集水中的丁醚脲組分，采用反相液相色譜法對組分進行分離檢測，結果準確度高、重復性好。

2.3 UPLC-MS/MS法在茶葉和土壤中農藥殘留的應用

然而，目前流行的色譜分離技術在對茶葉、土壤等復雜樣品的丁醚脲及其衍生物的檢測還存在缺陷。超高效液相色譜-串聯質譜法（UPLC-MS/MS）結合基質固相分散萃取技術凈化，是一種同時具備高效率、高特異性和高靈敏度的普適性方法。在分離效果上比高效液相色譜更加出色，并且能達到高復雜樣品的組分分離的效果。張新忠等人通過乙腈對茶葉樣品提取丁醚脲等農藥殘留，固相分散進行萃取除雜，利用超高效液相色譜-串聯質譜法對組分進行檢測，得到檢出限低、線性良好的實驗效果。

3 UPLC-MS/MS法測定丁醚脲及其代謝物的分析

3.1 樣品的預處理

由于超高效液相色譜-串聯質譜法，在檢測限上已經達到納克級別。因此，在對茶葉或者土壤樣品的預處理時，主要是為了有干擾的雜質進行分離。進行預處理過程步驟越復雜，樣品中待測組分流失越嚴重。所以，較為常用的樣品前處理方法有液相萃取、固相萃取、固相微萃取、基質固相分散、加速溶劑萃取和液相微萃取等。

其中液相萃取、基質固相分散以及加速溶劑萃取需要使用大量的有機溶劑，而固相微萃取和液相微萃取萃取容量比較低。此外，茶葉由于自身含有茶多酚、葉綠素、氨基酸以及果膠等成分。在進行液相-固相萃取過程，如果有強烈的震蕩會致使樣品乳化，使得檢測器難以分離測定。采用固相分離的方法可以改善這些缺陷，并且具有更高的靈敏度和樣品的回收率。

3.2 丁醚脲及其代謝物的分離檢測過程

預處理好的樣品液經濾膜過濾后，一般采用等度洗脫或極性較強的洗脫液，比如：乙腈、甲醇與水的混合物在C18柱子中進行洗脫，按照組分的保留時間的差別先后分離出來。實驗表明：丁醚脲＞丁醚脲-脲＞丁醚脲-酰胺體。分離好的組分依次在質譜檢測其中，以分子離子片段的形式打出質譜圖。

3.3 丁醚脲及其代謝物的分離檢測過程方法的優化

在進行檢測過程中得到的結果往往不是很理想。因此，實驗過程常常用到方法、條件的優化。為盡量提高丁醚脲的分離效果，應該減少雜質的干擾，降低質譜中離子化背景效應，得到清晰、準確的圖譜。如茶葉中的丁醚脲的保留時間比較長。通過提高洗脫液中甲醇的比例，可以洗脫樣品中保留能力比較強的雜質。同時，也將色譜柱子上附著的雜質給洗脫下來，提高柱子的壽命降低，降低雜質的干擾。而在質譜檢測其中，為了獲得丁醚脲及其代謝物的離子，對能量最好的參數，檢測的過程也需要對電壓高低、能量大小、掃描速度進行調試。

3.4 丁醚脲及其代謝物的檢測應用價值分析

超高效液相色譜-串聯質譜法有效的檢測手段。一方面，保障了廣大茶葉以及其他農產品消費者的食品安全和身體健康，促進茶葉市場由以量致勝的模式轉變為以質致勝的綠色、安全的健康經營模式，提供能夠食用、放心食用的安全理論依據，為茶葉出口外銷保駕護航。另一方面，也為進一步探討多角度、快速高效、廣譜性的分離檢測方法，奠定可依靠可信的借鑒基礎。

4 結論

茶葉產業如火如荼的發展過程中，少不了農藥殘留檢測的安全保證。縱觀農藥殘留分析的研究歷程，不論是檢測單個化合物還是檢測多種化合物，科學、科技的進步帶動色譜技術的發展。超高效液相色譜-串聯質譜法結合固相分散技術作為目前比較新穎的分離檢測手段，不僅改善樣品前處理要求的難度，還降低雜質對樣品目標檢測物的干擾，適用于現階段茶葉等農產品中農藥殘留組分的痕量檢測。通過分析茶葉和土壤中丁醚脲及其代謝物的特性與定量測定的迫切性，超高效液相色譜-串聯質譜法不但得到較理想的效果，還非常滿足其它農藥殘留檢測的需要，給茶葉行業帶來了福音。加快中國茶葉走向世界的腳步，也掃清茶葉全球化貿易的障礙。

參考文獻

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作者簡介：翟嵐（1976-），女，河南鄭州人，碩士，講師，研究方向：化學教育。