GC-MS測定茶葉中有機氯農藥組分的前處理技術研究

2021-06-16 07:44:36王文敏

現代食品 2021年7期

◎ 王文敏，盧姍

（廣東產品質量監督檢驗研究院，廣東佛山 528300）

有機氯農藥是一大類含有氯原子的有機殺蟲劑，有機氯農藥有廣譜、高效、急性毒性低、價格低廉等特點，曾經在全世界范圍內大量使用。但由于這類農藥脂溶性高，在自然環境中難以降解，所以在食品中的殘留及其對人體健康的危害不容忽視[1]。茶葉中茶多酚、咖啡堿、多糖等有效成分具有抗癌、抑制心血管疾病、延緩衰老、抑制和抵抗病毒等功效，因此飲茶有益于身體健康[2]。由于茶葉樣品基質復雜，含有大量的色素和雜質等，嚴重干擾提取液中農藥殘留的檢測，因此，前處理技術對茶葉中農藥殘留提取、分離及檢測有非常重要的意義[3]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶葉，為產自云南西雙版納的普洱茶（大益茶）。

5種有機氯農藥標準品：α-666（CAS：319-84-6）、七氯（CAS：76-44-8）、艾氏劑（CAS：309-00-2）、狄氏劑（CAS：0-57-1）和異狄氏劑（CAS：72-70-8）。石油醚、乙酸乙酯、環己烷、丙酮、乙醚和正己烷，均為分析純，且均為廣州化學試劑廠生產。

1.2 儀器與設備

試驗的主要儀器設備見表1。

表1 主要儀器設備表

1.3 儀器條件

（1）色譜條件。Rxi-5ms色譜柱：0.25 μm×30.0 m×0.25 mm；進樣口溫度：280 ℃；分流方式：不分流進樣，1 min后打開分流閥；載氣：氦氣（He）；流量控制方式：恒線速度；線速度：46.7 cm·s-1；吹掃流量：3.0 mL·min-1；分流比（R）5∶1。升溫程序：80 ℃起始，以15 ℃·min-1升溫到200 ℃，保持3 min，繼續以15 ℃·min-1升溫到280 ℃，保持5 min。

（2）質譜條件。EI源，離子源溫度（I）：200 ℃，接口溫度（I）：280 ℃，選擇離子掃描模式（SIM）。

1.4 樣品前處理

茶葉（干樣）經粉碎后取5 g（精確至0.01 g）[4]于50 mL離心管。加入25 mL提取液，超聲波提取30 min，于高速冷凍離心機內離心 5 min，7 000 r·min-1。過濾于茄形瓶內，殘渣重復提取一次，超聲15 min，離心，過濾，合并提取液。提取液于旋轉蒸發儀，濃縮至1～2 mL，用提取溶液轉移至10 mL離心管（轉移3～4次），再用提取溶液定容至2 mL，待上樣。先后經過ENVI-Carb柱和Florisil柱凈化。凈化液供氣相色譜-質譜分析。

1.5 樣品前處理方法優化

1.5.1 樣品提取

對提取液的選擇進行實驗，分別用25 mL的乙腈、石油醚-丙酮（4+1）、正己烷-丙酮（2+1）、乙酸乙酯-丙酮（3+1）和石油醚-乙酸乙酯（1+1）作為提取溶劑，對茶葉中的有機氯組分進行提取，提取液供氣相色譜檢測。

1.5.2 樣品凈化

凈化方法選擇固相萃取。凈化柱的選擇：①去除色素。茶葉樣品經提取有機氯組分后，提取液顏色呈墨綠色，糊狀，但經ENVI-Carb固相萃取柱凈化后呈透明液體狀，因此本實驗采用乙酸乙酯-丙酮（1∶1）淋洗ENVI-Carb固相萃取柱凈化作為色素凈化手段。②去除雜質。采用Florisil固相萃取小柱試驗重現性好，能有效去除雜質，簡化操作步驟，減少溶劑的使用量，快速、簡單。因此，本實驗采用Florisil固相萃取小柱凈化作為去除雜質的凈化手段。

（1）ENVI-Carb柱最優洗脫體積的選擇。用5 mL環己烷活化石墨化碳黑柱（ENVI-Carb），取2 mL標準工作液上樣，分別用2 mL、3 mL、4 mL、5 mL丙酮-乙酸乙酯（1+1）溶液洗脫，下接10 mL離心管，氮吹至近干，用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質譜分析。

（2）對Florisil柱最優洗脫溶劑的選擇。用5 mL石油醚活化弗羅里硅土柱（Florisil），2 mL標準工作液上樣，分別用5 mL乙酸乙酯-石油醚（5+95）、乙酸乙酯-丙酮（1+1）、乙醚-正己烷（1+4）、正己烷-乙酸乙酯（9+1）和丙酮-正己烷（1+1）溶液洗脫，下接10 mL離心管，氮吹至近干，用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質譜分析。

（3）對Florisil柱最優洗脫體積的選擇。用5 mL石油醚活化弗羅里硅土柱（Florisil），2 mL標準工作液上樣，分別用2 mL、3 mL、4 mL、5 mL和6 mL最優洗脫溶劑洗脫，下接10 mL離心管，氮吹至近干，用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質譜分析。

2 結果與分析

2.1 線性回歸方程和相關系數

將有機氯標準儲備液配制成 0 μg·L-1、25 μg·L-1、50 μg·L-1、200 μg·L-1、500 μg·L-1、1 000 μg·L-1和2 000 μg·L-1標準品工作液，按選定的色譜-質譜條件進樣，以吸收峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標繪制標準曲線，結果如表2所示，5種有機氯農藥質量濃度和響應值線性關系良好。

表2 標準曲線、線性范圍及檢出限表

2.2 提取液的選擇

經過用乙腈、石油醚-丙酮（4+1）、正己烷-丙酮（2+1）、乙酸乙酯-丙酮（3+1）、石油醚-乙酸乙酯（1+1）作為提取溶劑進行對比實驗發現，經石油醚-乙酸乙酯（1+1）溶液提取的雜質峰較少，提取的有機氯組分重現性高。故本實驗的提取液選定為石油醚-乙酸乙酯（1+1）溶液。

2.3 ENVI-Carb柱的最優洗脫體積

實驗比較了丙酮-乙酸乙酯（1+1）溶液的不同體積洗脫ENVI-Carb柱，發現4 mL洗脫最優，回收率最高。丙酮-乙酸乙酯（1+1）最佳洗脫液體積的峰面積如表3所示，因此柱凈化過程選擇4 mL丙酮-乙酸乙酯（1+1）洗脫液。

表3 ENVI-Carb柱丙酮-乙酸乙酯（1+1）最佳洗脫液體積選擇結果表

2.4 Florisil柱的最優洗脫溶劑

實驗比較了乙酸乙酯-石油醚（5+95）、乙酸乙酯-丙酮（1+1）、乙醚-正己烷（1+4）、正己烷-乙酸乙酯（9+1）和丙酮-正己烷（1+1）洗脫Florisil柱，發現乙醚-正己烷（1+4）洗脫最優，回收率最高。Florisil柱5種洗脫液方案的峰面積如表4所示，因此柱凈化過程選擇乙醚-正己烷（1+4）洗脫液洗脫。

表4 Florisil柱5種洗脫液選擇結果表

2.5 Florisil柱的最優洗脫體積

本文比較了乙醚-正己烷（1+4）溶液的不同體積洗脫Florisil柱柱，發現5 mL洗脫最優，回收率最高。乙醚-正己烷（1+4）最佳洗脫液體積的峰面積如表5所示，因此柱凈化過程選擇5 mL乙醚-正己烷（1+4）洗脫液。

表5 Florisil柱乙醚-正己烷（1+4）最佳洗脫液體積選擇結果表

2.6 樣品檢測

2.6.1 加標樣品檢測

加標樣品（加標200 μg·kg-1）經ENVI-Carb柱和Florisil柱先后凈化檢測，效果良好，加標樣品的TIC圖如圖1所示。

2.6.2 方法的回收率

在茶葉樣品中分別添加 20 μg·kg-1、100 μg·kg-1、200 μg·kg-1的有機氯農藥標準品，每個添加水平做3個平行樣品，各組分的回收率見表3。由表6可知，有機氯農藥添加20 μg·kg-1的回收率為64.00%～107.40%；100 μg·kg-1水平的回收率為 63.00% ～ 114.00%；200 μg·kg-1水平的回收率為60.00%～102.40%。由此可知，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氯農藥組分含量的檢測要求。