氣相色譜法對茶葉中有機磷農藥不同凈化方法的研究

鄧桂添 鄒苑眉 張瓊

摘 要：為研究茶葉不同前處理對氣相色譜法檢測有機磷農藥的影響，將茶葉樣品用乙酸乙酯-正己烷（1+1，體積比）溶液振蕩提取有機磷，用 ENVI-Carb柱（SPE小柱）凈化，氣相法檢測，外標法定量。結果表明，該方法的線性范圍為10～1000μg/L，樣品加標濃度為50、100、500μg/kg 3個水平時，回收率敵敵畏為72.5%～101.6%、甲拌磷為80.3%～109.4%、甲基毒死蜱為85.6%～107.4%、毒死蜱為75.6%～102.7%、殺螟硫磷為75.4%～106.9%、對硫磷為73.5%～107.1%、水胺硫磷為76.5%～104.7%。該方法滿足茶葉中有機磷農藥的分析要求。

關鍵詞：氣相色譜；茶葉；有機磷農藥；固相萃取

中圖分類號 O657.7+1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2019）07-0076-04

Abstract：In this paper，Gas chromatography has been used to study the influence of organophosphorus pesticide by different pretreatment in tea.The organic phosphorus was oscillation extracted from the tea samples with ethyl acetate，n-hexane （1+1，Volume ratio），the purification was Used ENVI - small column （SPE）Carb column .The quantitative determination with the gas phase method and the external standard method. The results show that the linear range of method for 10～1000μg/L，the addition concentration of tea samples has three level：50，100，500μg/kg ，meanwhile，The recovery result of dichlorvos：72.5%～101.6%，phorate：80.3%～109.4%，the methyl chlorpyrifos：85.6%～107.4%，chlorpyrifos，75.6%～102.7%，fenitrothion：75.4%～106.9%，parathion：73.5%～107.1%，isocarbophos：76.5%～104.7%. This method satisfies the requirement of analysis of the organophosphorus pesticides in tea.

Key words：Gas chromatography；Tea；Organophosphorus pesticide；Solid phase extraction

目前，有機磷農藥是使用量最大的殺蟲劑，常用產品有敵百蟲、敵敵畏、馬拉硫磷、樂果等。大多數有機磷農藥的性質不穩定，易分解，對人體的主要危害是引起急性中毒。有機磷農藥可通過消化道、呼吸道和皮膚進入體內，經血液和淋巴轉運至全身。其毒性原理：與生物體內膽堿酯酶結合，形成穩定的磷?；阴Ｄ憠A酯酶，從而使膽堿酶失去活性，導致乙酰膽堿在體內大量堆積，引起膽堿能神經纖維高度興奮[1]。

長久以來，茶葉作為我國出口商品，在國際市場上占據著重要的地位[2]。茶葉中有機磷殘留分析是一項針對復雜混合物中痕量組分的分析技術。由于茶樹的種類多，不同種屬的茶樹成分存在很大差異，因此，對于茶葉的檢測和控制農藥的殘留對保證人類健康有著重大的意義。茶葉樣品性質復雜，含有大量的雜質和色素，會干擾農藥殘留的檢測，因此前處理技術對茶葉中農藥殘留提取和分離等檢測研究有很大的影響[3]。

氣相色譜法由于具有分析速度快、分離效率高、分離和檢測能一次完成等優點，已成為檢測農藥殘留最廣泛使用的儀器分析方法。近年來，隨著人們對進樣系統、檢測器的不斷研究，分辨率高的毛細管柱得到廣泛應用，GC分析的精密度和靈敏度大大提高，擴大了GC在農藥殘留分析中的應用?，F代GC一般針對農藥類型采用選擇性檢測器，應用最多的是火焰光度檢測器、電子捕獲檢測器和氮磷檢測器，分別適用于含硫/磷農藥、負電子原子的農藥（有機氯）和含氮/磷農藥。謝文等[4]對樣品的提取和凈化方法進行了研究，介紹了應用配有FPD檢測器的氣相色譜儀測定茶葉中有機磷農藥殘留量的方法。陳新煥等[5]以毛細管氣相色譜法測定了茶葉中甲胺磷的殘留量[6]。筆者通過采用合適的提取劑和固相萃取柱凈化，預處理茶葉樣品，觀察凈化前后的提取液顏色，比較凈化前后的區別以及測得的回收率，試圖找出最佳前處理凈化方法，以便更準確地測定茶葉中的有機磷農藥。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 氣相色譜儀GC-2010plus（日本島津公司）；氮吹儀（MTN-2800D）；粉碎機（IKA）

ENVI-Carb固相萃取柱0.25g/3mL（SUPELCLEAN）；Cleanert TPT固相萃取柱2000mg/12mL（Agela Technologies）；Carb-NH2固相萃取柱500mg/6cc（Waters）；Florisil固相萃取小柱（Phenomenex 8B-SO13-JCH）。

7種標準品（敵敵畏、甲拌磷、毒死蜱、對硫磷、殺螟硫磷、水胺硫磷、甲基毒死蜱）均購于國家標準物質中心，濃度為100μg/mL，用丙酮將各種標準品配制成校正曲線混標工作液，其濃度范圍為0.01～1.0mg/L。丙酮、正己烷、乙酸乙酯、異辛烷均為色譜純。

1.2 儀器條件 GC條件：色譜柱名稱Rtx-1701，膜厚0.25μm，長度30.0m，內徑0.25mm。進樣口溫度250℃，不分流進樣，載氣為氮氣（N2），流量控制方式恒線速度，線速度35.5cm/s，吹掃流量3.0mL/min。升溫條件80℃起始，以30℃/min升溫到230℃，保持0min；繼續以-15℃/min升溫到200℃，保持4min；以30℃/min升溫到240℃，保持5min。

1.3 樣品前處理 茶葉（干樣）經粉碎后稱取0.5g（精確到0.001g）試樣于10mL試管中，加入1～1.5mL水，浸泡10min。加入無水硫酸鈉使之飽和后，用2mL乙酸乙酯提取2次，每次振蕩2min，于2000r/min 離心3min，收集上層有機相；殘渣再用2mL乙酸乙酯-正己烷（1∶1，體積比）提取1次，合并上層有機相。過SPE小柱凈化，凈化液供氣相色譜分析[7] 。

1.4 樣品凈化研究 在固相萃取柱上端裝入1cm高無水硫酸鈉，用4mL乙酸乙酯預淋洗小柱，棄去流出液，然后將提取液全部傾入柱中，再用洗脫液洗脫，收集全部流出液于10mL具塞刻度離心管中，于40℃下用氮氣流吹至0.50mL，供氣相色譜分析。

2 結果與分析

2.1 固相萃取柱的選擇 對于普洱茶等顏色較深的茶葉樣品，經提取有機磷組分后，提取液顏色呈墨綠色，液體狀，為了保證在固相萃取方法吸附茶葉中大量色素和部分雜質的前提下，最終使得預處理方法能夠獲得較為滿意的回收率，因此，本實驗選取的固相萃取小柱為ENVI-Carb、Cleanert TPT、Carb-NH2和Florisil，按照上述樣品處理和凈化方法進行試驗上機，具體比較結果見表1。

由表1可知，ENVI-Carb柱的樣品色素較淺，雜質峰較少，溶劑使用量較少，回收率高，耗時短，同時提取的有機磷組分重現性高，故本實驗的固相萃取柱選用ENVI-Carb柱。

2.2 洗脫液的選擇 洗脫溶劑需要根據有機磷農藥的性質進行選擇，極性太強，干擾組分會增加，達不到凈化的目的；極性太弱，某些強極性的組分會因為被保留在柱上而損失。

實驗分別以5mL的正己烷、環己烷、乙酸乙酯、異辛烷、丙酮及任意兩者的混合物（體積比都為1∶1）為研究對象，對樣品溶液進行洗脫，以待測物的回收率為考察指標。實驗結果得出以乙酸乙酯-正己烷的混合物為洗脫劑時，待測物的回收率最高。再以待測物的回收率為考察指標，以兩者的不同比例為研究對象，以選擇最佳的洗脫液比例。實驗結果得出，正己烷和乙酸乙酯含量約50%時，溶液的洗脫能力趨于平衡不再增加。因此，選擇乙酸乙酯-正己烷（體積比為1∶1）溶液為最佳洗脫液比例。

2.3 固相萃取柱的最優洗脫體積 洗脫溶劑的體積也是影響回收率的一個重要因素，確定洗脫溶液體積不僅可以保證較高的回收率，還可以避免有機溶劑的浪費[7]。筆者比較了乙酸乙酯+正己烷（1∶1，體積比）的不同體積洗脫ENVI-Carb柱，綜合有機磷的回收率及有機溶劑的使用兩方面考慮得出，10mL洗脫回收率最高。乙酸乙酯+正己烷（1∶1，體積比）不同洗脫液體積的峰面積見表2，據此而得圖1。因此，固相萃取柱凈化過程應選擇10mL乙酸乙酯+正己烷（1∶1，體積比）洗脫液。

2.4 方法線性范圍和檢出限 用配好的標準儲備液進行稀釋得到濃度分別為0、10、50、100、500、1000μg/L的標準溶液。每個濃度進行平行測定2次，得出峰面積的平均值，以峰面積（Y）為縱坐標，以標準品濃度（X）為橫坐標，根據6點校正法繪制標準曲線。同時以3倍噪音比來確定最低檢出限，10倍噪音比來確定定量限，得出方法的線性范圍、相關系數、最低檢出限、回歸方程及7種有機磷的標準圖譜，結果見表3。

由表3可知，該方法測定7種有機磷的線性范圍在10～1000μg/L內線性較好，各有機磷的相關系數在0.99913～0.99993，最低檢出限在5～40μg/kg。

7種有機磷物質的氣相色譜圖（濃度為1mg/L）如圖1所示。由圖1可見，該方法可以將7種有機磷完全分離，且背景較低，出鋒較好。根據信噪比（S/N=3）得出的檢出限均達到μg/L級別，可見方法靈敏度較高。

2.5 方法的回收率和重現性 通過加標回收率和樣品結果的重現性來評價本方法的可靠性，首先記錄下樣品本身的本底值，然后選擇高、中、低（500、100、50μg/kg）3個不同水平的混標，按照本方法的實驗步驟（溶解、過柱、定容上機）進行實驗。同時每一水平分別做6次平行，計算平均回收率和標準偏差，其結果及圖譜見表4和圖2、3、4。

由表4可知，7種有機磷的回收率在70%～110%，總體來說回收率較高。RSD值都小于10%，說明方法的重現性符合要求，數值準確可靠。該方法經過幾個階段的凈化處理后仍能獲得比較良好的回收率，可以滿足茶葉中殘留有機磷農藥組分含量的檢測要求。

3 結論

茶葉樣品用乙酸乙酯-正己烷（1∶1，體積比）溶液振蕩提取有機磷，用ENVI-Carb柱（SPE小柱）凈化，10mL乙酸乙酯-正己烷（1∶1，體積比）為洗脫液，可以除去大部分色素，滿足檢測要求。實驗結果表明，該方法能減少實驗成本，分離效果好，精密度高，平均回收率高，適合于茶葉中7種有機磷含量的檢測。

參考文獻

[1]韋莉萍，公共營養師[M]//胡志庚.唐弋.廣東：廣東經濟出版社，2012：348.

[2]姜偉.茶葉中多農藥殘留確證分析技術的研究[D].南京：南京農業大學，2009.

[3]陸萬平，游飛明，李鑫，等.茶葉中有機氯和擬除蟲菊酯多種農藥殘留同時分析的樣品前處理研究[J].分析測試技術與儀器，2009（02）：101-105.

[4]謝文，慧瑛，鄭自強，等.硅膠活性炭柱凈化-氣相色譜法測定茶葉中多種有機磷農藥殘留量[J].理化檢驗-化學分冊，2005，41：231-233.

[5]陳新煥，黃志強.氣相色譜法測定茶葉中甲胺磷殘留量[J].分析試驗室，2001，20（1）：99-100.

[6]蔡向陽.茶葉和茶湯中有機磷農殘檢測的研究[D].福建：福建農林大學，2008.

[7]SN/T 1950-1007，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]，北京：中國標準出版社，2008.

（責編：徐世紅）