茶叶农药残留检测方法比较研究

2011山地农业生物学报30（5）：434～439，

JournalofMountainAgricultureandBiology

茶叶农药残留检测方法比较研究

王

震，李

俊，郭晓关，庞宏宇

（贵州省农产品质量安全监督检验测试中心，贵州贵阳550004）

摘

要：试验比较了快速溶剂萃取（ASE）和高速匀浆提取，固相萃取净化（SPE）和凝胶色谱净化（GPC），气相色谱

（GC）和气质联用（GC－MS）检测对茶叶中农药残留，建立了茶叶中32种农药残留的检测方法，其中包含了相关增加了13种高毒农药和5种菊酯类农药。样品采用两种方法提取，两种标准规定的茶叶所需检测的14种农药、

两种仪器检测分析，分别做添加回收试验。结果表明：在0．10mg/kg添加浓度下作添加回收试验，回收方法净化，

1．10～5．42；一般提取和凝胶色谱净化率和相对标准偏差分别为：一般提取和固相萃取净化81．00%～119．80%、

76.47%～93．45%、3．43～7．34；ASE快速萃取和固相萃取净化80．12%～110．30%、1．37～5．32；ASE快速萃取2．56～7．98。MDL分别为MSD在0．079～14．40μg/kg、FPD/ECD在0．24～和凝胶色谱净化76.45%～93．56%、

98．0μg/kg。该研究讨论的几种方法组合都具有高灵敏度、快速、准确度高、线性范围宽等优点，可满足茶叶中农药检测的要求。

关键词：茶叶；农药残留；快速溶剂萃取；固相萃取净化；凝胶色谱净化；气相色谱；气质联用中图分类号：S132

文献标识码：A

文章编号：1008－0457（2011）05－0434－06

AComparativeStudyofMethodsforDetectionofPesticideResiduesinTea

WANGZhen，LIJun，GUOXiao-guan，PANGHong-yu（SupervisionandTestingCenterforAgri-produceQualityChina）andSafetyofGuizhouProvince，GuiyangGuizhou550004，

Abstract：ThesampleswereextractedbyAcceleratedSolventExtraction（ASE）andhigh-speedhomogenateextraction，andpurifiedbySolidPhaseExtraction（SPE）andGelPermeationChromatography（GPC），thendeterminedbyGasChromotography-MassSpectrometry（GC-MS）andGasChromatography（GC）．Thispaperinwhich14kindsareneedtofocusedonthemethodfordeterminationofresiduesof32kindsofpesticides，

and13kindsarehightoxicpesticidesand5kindsaredimethrinpesticides．Twoex-detectioninteaproduct，

tractingmethods，purifications，and，detectionbytwoinstrumentsareusedoneverysample，meanwhile，recov-erytestingsareprovidedrespectively．Theresultshowedthatwhentheconcentrationofspikewas0．10mg/kg，therecoveriesandRSDwere：81．00%～119．80%and1．10～5．42asgeneralmethodextractionandSPEpuri-ficationused；76．47%～93．45%and3．43～7．34asgeneralextractionandgelchromatographypurificationused；80．12%～110．30%and1．37～5．32asASErapidextractionandSPEpurificationused；76．45%～93．56%and2．56～7．98asASErapidextractionandgelchromatographypurificationused。TheMethodDe-tectionLimit（MDL）wereMSDintherangeof0．079～14．40μg/kgandFPD/ECDintherangeof0．24～sensitivity，high98.0μg/kg．Thecombinationsofdifferentmeansinthispapercontainstheadvantagesofhigh-precision，rapidity，andwidelinearity，whichmeetthedeterminationofpesticidemulti-residuesintea．Keywords：tea；pesticideresidue；AcceleratedSolventExtraction（ASE）；SolidPhaseEextraction（SPE）；GelPermeationChromatography（GPC）；GasChromatography（GC）；GasChromatography-MassSpectrometry（GC-MS）

收稿日期：2011－03－07；修回日期：2011－05－21作者简介：王

震（1970－），男，贵州铜仁人，工程师，主要从事食品安全及农业环境检测工作。E－mall：wangzhen_1970@163．com

第5期王震，等：茶叶农药残留检测方法比较研究

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我国是茶树的原产地，茶树最早出现于我国西南部的云贵高原、西双版纳地区，是我国的主要饮品之

［1］

一。由于饮茶对人体有很多益处，人们的生活已离不开茶叶，从古到今茶叶就是出口外销的主要商品之一，有着不可取代的地位

［2］

。在茶叶种植中，农业投入品的施用是必要的，但农药的不规范施用和违禁农

［3］

直接影响着人们的身体健康、茶叶的市场价格。我国GB/T药施用等因素造成了茶叶中农药残留超标，

2763［4］和NY5244－2004［5］所要求检测参数有14种农药，随着人们食品安全意识的提高，很多高毒农药

取而代之的是其他农药，使得检测农药种类、检出限量发生了变化。茶叶中含有大量已不在生产中施用，

的色素、脂肪酸等物质，在检测中会产生大量的干扰峰影响检测，原来的方法已不能满足茶叶农药残留的笔者等在原有检测方法的基础上进一步研究，以找到适用于贵州目前茶叶农药残留的检检测需求。因此，测方法。

1

1．1

材料与方法

试剂与仪器试剂

1．1．1

乙腈、甲苯为色谱纯，正己烷、环己烷、乙酸乙酯、氯化钠为分析纯，硅藻土（60～200目）、石

1g瓦里安）、1g安捷仑），墨炭黑氨基柱（6mL，佛罗里硅土柱（6mL，纯净水，标准溶液浓度均为1000

μg/mL（购置于农业部环境保护科研检测所（天津）。

1．1．2仪器气相色谱质谱仪（美国ThemoDSQ），快速溶剂萃取仪（美国戴安ASE350），全自动凝胶色

高速组织匀浆机（美国IKA），旋转蒸发仪（瑞士BUCHI），电子天平（瑞士梅特勒谱仪（法国吉尔森GPC），千分之一）等。

1．2供试样品

抽取贵州省具有代表性的茶叶样品，缩分后用样品粉碎机制成茶粉，混匀再次缩分装袋保存。1．31．3．1

样品提取

一般提取用100mL离心管称取10．0g样品，加入20mL纯净水，使茶叶全部被水浸泡，在振动摇床振动30min后，加入40mL乙腈，用匀浆机高速匀浆1min，滤液收集到装有5g氯化钠的100mL比色管中，剧烈振荡2min，在室温下静置20min，使乙腈相和水相分层，取20mL上清液浓缩近干后加入2mL洗液（乙腈∶甲苯）或环己烷待净化。1．3．2

称取5．0g样品于烧杯中，加入10g硅藻土，混和均匀后转入准备好的34mL

萃取池中，空隙部分用硅藻土填满。通过ASE快速溶剂仪自动提取，滤液全部浓缩近干后加入2．0mL洗

ASE快速溶剂提取

v/v）或环己烷待净化。ASE仪器条件：萃取溶剂正己烷－丙酮（1∶1，v/v）、液乙腈－甲苯（3∶1，压力（1500psi）、温度（100℃）、静态萃取时间（5min）、静态循环次数（2次）、冲洗体积（60%）、吹扫时间（120s）。1．4

净化

1．4．1SPE净化

v/v）活化石墨炭黑氨基柱，用5mL洗液乙腈－甲苯（3∶1，当溶剂液面到达柱吸附层表

面时立即加入上述待净化样液，用4mL洗液分3次洗涤样液管，将样液加入净化柱，同时在柱子上加装1

个20mL的注射器，当溶剂液面到达柱吸附层表面时立即在注射器中加入20mL洗液淋洗柱子，并收集所有样品洗脱液于梨形瓶中，旋转蒸发仪减压浓缩至近干，用正己烷洗涤定容为5．00mL，混匀后上仪器检测（上质谱检测时需加入内标）。

1．4．2GPC净化利用自动凝胶色谱仪（GPC）对样品进行净化处理，Bio－beadsS－X3硅藻土为填料，

v/v）淋洗，以环己烷－乙酸乙酯（1∶1，流速为5mL/min，切割时间点34～50min，收集切割点后的馏分80mL，洗脱液用旋转蒸发仪减压浓缩至近干，用正己烷洗涤定容为5．00mL，混匀后上仪器检测（上质谱检测

时需加入内标）。1．51．5．1

仪器分析条件

气相色谱质谱仪气相条件：色谱柱为TR－35（60m×250um×0．25um）；PTV程序升温进样口，

80保持2min，进样量5uL；载气氦气，压力100kpa；程序升温，以10℃/min升到300℃保持25min。质谱条

件：电子轰击离子源，电子轰击能量70ev，离子源温度230℃，选择性离子扫描，离子质量碎片见表1，质谱

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2011年

总离子流色谱图见图1。

表1

Tab．1

农药名称敌敌畏甲胺磷乙酰甲胺磷灭线磷治螟磷氧乐果甲拌磷α－666特丁硫磷地虫硫磷磷胺1γ－666乐果β－666磷胺2δ－666甲基对硫磷杀螟硫磷对硫磷甲基异柳磷

特征质荷比（M/Hz）

109、185、18794、95、14194、95、136158、200、242、126202、238、266、322109、110、156121、231、260217、219、221、254231、153、288、186109、137、246127、138、193、264217、219、221、254

87、93、125217、219、221、254127、138、193、264217、219、221、254109、125、263189、127、227109、137、291199、231、241

32种农药扫描离子量、保留时间

Simscanandretentiontimeofthe32pesticides

RT（min）13．2614．3517．3819．0019．3119．8019．8520．3920．5821．2321．2821．4021．4521．6922．2622．5522．9823．4023．6623．82

农药名称三氯杀螨醇水胺硫磷环氧七氯喹硫磷PP’－DDE甲基硫环磷OP’－DDTPP’－DDD联苯菊酯PP’－DDT甲氰菊酯氯氟氰菊酯氯菊酯氟氯氰菊酯蝇毒磷氯氰菊酯氟氰戊菊酯氟胺氰菊酯氰戊菊酯溴氰菊酯

特征质荷比（M/Hz）

139、250、252136、230、289351、353、355146、157、298316、318、320227、196、140165、235、237165、235、237165、166、181165、235、237181、265、349181、197、208163、165、183163、165、206、226362、226、364、334163、165、181156、199、451181、250、252167、225、419181、251、255

RT（min）24．1224．1324．4224．7725．5626．1026．1927．1828．1128．1329．5230．3433．9535．6836．9737．4237．6440．3742．6047．

27

注：1．敌敌畏；2．甲胺磷；3．乙酰甲胺磷；4．灭线磷；5．治螟磷；6．氧乐果；7．甲拌磷；8．α－666；9．特丁硫磷；10．地虫硫磷；11．磷胺1；12．γ－666；13．乐果；14．β－666；15．磷胺2；16．δ－666；17．甲基对硫磷；18．杀螟硫磷；19．对硫磷；20．甲基异柳磷；21．三氯杀螨醇；22．水胺硫磷；23．环氧七氯（内标）；24．喹硫磷；25．PP’－DDE；26．甲基硫环磷；27．OP’－DDT；28．PP’－DDD；29．联苯菊酯；30．PP’－DDT；31．甲氰菊酯；32．氯氟氰菊酯；33．氯菊酯；34．氟氯氰菊酯；35．蝇毒磷；36．氯氰菊酯；37．氟氰戊菊酯；38．氟胺氰菊酯；39．氰戊菊酯；40．溴氰菊酯。

图1Fig．1

总离子流色谱图

Totalioncurrentchromatogram

1．5．2

气相色谱仪气相色谱法用的是保留时间定性、外标法定量，仅用保留时间来定性，容易产生假阳

［6］

性检出，为了减少假阳性的产生，本文参照农业部行标NY/T761－2008方法制定了气相条件，采用双柱定性定量。

第5期王震，等：茶叶农药残留检测方法比较研究

437

2

2．1

结果与分析

提取方式选择

本研究提出了两种农药提取方法，第1种为常规提取方法，这主要是针对贵州省地区一级质检机构仪

器设备配备情况而提出的。第2种提取方法利用到了ASE快速溶剂萃取装置，在萃取过程中，样品和有机溶液是处在一个高压、共沸的状态，样品得到了充分的萃取，但同时也把茶叶中很多非农药成分也同时萃取出来，主要含有脂肪类、油脂类、糖类等物质，为了除去这些物质，还可以在萃取池里加入一定量氧化铝粉，起到脱脂的作用。两种方法比较起来，各有优缺点，见表2。

表2

Tab．2

提取方法一般提取

ASE溶剂提取

溶剂量40mL20mL

提取方法比较

Comparisonofextractions

操作方式手工操作自动化

净化

去除部分水溶性杂质

在线部分脱脂

投资便宜昂贵

时间30min/个15min/个

2．2

净化方法比较

固相微萃取法（SPE）和凝胶色谱法（GPC）是目前应用最为广泛的样品前处理方式，其分离原理不同，GPC为体积排阻，SPE为极性选择，都各自有适合的应用领域。

固相微萃取法（SPE）是在20世纪80年代发展起来的样品前处理方法，其有着高效、快速、溶剂使用量小、稳定性好的特点，是一个使用比较广泛的前处理净化方法，取代了以前繁琐、复杂、费时的样品前处理

［7］

。由于茶叶的基质非常复杂，本研究选择使用石墨炭黑氨基柱、乙腈︰甲苯混合液洗涤样品净化处

理，可以除去大部分杂质，具有较好的净化效果。

凝胶色谱法（GPC）是一种新型的液相色谱，基于体积排阻效应原理，根据化合物分子大小不同而达到分离净化的目的，对大分子杂质净化效果好色素、生物碱等杂质。2．3

特征离子选择

［8－9］

。用GPC作为茶叶前处理净化，可以除去大分子的油脂、

选择较高丰度且稳定的离子作为监测离子，利用相同的条件对空白样品进行扫描，对每一个离子，分析其在样品中的提取色谱图，确保样品在目标农药处不含干扰峰，最后确定农药的特征碎片离子。2．4

GPC条件选择

10］～［12］，v/v）为淋洗参照文献［选择Bio－beadsS－X3硅藻土为填料、环己烷－乙酸乙酯（1∶1，

流速为5mL/min，主要对切割时间点进行确定。分别在相同条件下对空白样品和混合标样进行分离净液、

化，利用在线紫外检测器（λ=254nm）对流出液进行检测，用积分仪对信号进行积分，结果发现茶叶样品中信号响应在29～36min，混合标样中信号响应在31～42min，切割时间点的选择应兼顾农药回收率和净化效果，最后选择样品的收集时间为34～50min。2．5方法的线性关系

先配置高浓度的混合标准溶液储备液，再稀释配置梯度浓度的上机标准溶液，在相同的仪器条件下按含量从低到高依次梯度测定，以峰面积为纵坐标，对应农药浓度为横坐标作图，绘制标准工作曲线；如是用GC－MS检测，分别用移液管准确吸出1mL标样在进样瓶里，再准确加入一定量的内标物，以农药峰面积

2与内标峰面积的比值为纵坐标，对应农药浓度为横坐标作图，绘制标准工作曲线。线性相关系数r均大于0．992，可以满足检测需要。

2．6方法回收率、精密度

为验证提取方法和净化方法的不同组合对农药残留回收率的影响，现选用两种提取方法：一般方法提

利用空白茶叶样品取（Y）和ASE快速溶剂萃取（A）；两种净化方法：固相微萃取法（S）和凝胶色谱法（G），

做添加回收实验。在茶叶样品中加入相当于0．1mg/kg的农药标样，每种组合方式平行做6份样品。样液

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FPD、ECD检测分析，分别用MSD、结果见表3，并以3倍的信噪比计算方法检出限（MDL）。分析结果可以

看出，按不同提取和净化方法处理的结果都在误差允许范围内。回收率和相对偏差分别为：一般方法提取

1．10～5．42；一般提取和凝胶色谱净化76.47%～93．45%、3.43～和固相萃取净化81．00%～119．80%、

1．37～5．32；ASE快速萃取和凝胶色谱净化7．34；ASE快速萃取和固相萃取净化80．12%～110．30%、

76．45%～93．56%、2．56～7．98；比较每组数据可以发现，提取方式的选择对回收率的影响不是太大，净化

方式的选择对结果有一定影响，固相萃取净化的结果较凝胶色谱净化的回收率高且稳定。方法检出限分别为：气相质谱为0．079～14．40μg/kg、气相色谱为0．24～98．00μg/kg，从数据分析MSD检出限要比ECD/PFD检出限低1个数量级以上，由于MSD是质量型检测器，分子量越大的化合物检出限越高，结果中

MSD检测时菊酯类农药的检出限较高，也可以看出，可改用化学源来分析菊酯类农药，从而提高在检测器上的响应值。结果表明以上方法组合适合用于茶叶中农药的检测。

Tab．3

农

药

表332种农药的回收率、精密度和检出限

Lowerlimitsofdetection，percentrecoveryandprecisionofthe32pesticides

A+G83．2386．3281．3480．3485．3483．6886．4592．3480．2181．6581．1186．7583．4592．6782．4584．5688．4581．3492．3482．3493．5685．6788．4992．4679．4586．5785．6976．4589．3181．5679．4783．4584．3580．3479．3486．6680．3480．4388．34

Y+S2．322．133．251．892．142．961．911．102．832．924．291．332．541．364．121．451．681．542．592．673．532．423．231．622．671．852．153．991．832．623．625．212．385．422．923．412．693．544．58

不同方法的RSD（%）Y+GA+S3．434．455．544．336．324．985．694．346．346．254．454．285．676．763．456．453．564．115．386．434．996．325．115．434．565．684．327．346．434．336．325．346．265．795．984．376．446．434．87

3．222．642．772．783．653．141．571．483．463．433．451．372．741．984．362．272．332．653．723．263．793．564．222．542．112．562．833．762．572．784．565．322．664．783．572．693．163．484．75

A+G3．452．565．344．896．115．434．885．455．436．094．354．116．435．323．735．323．864．365．986．474．685．646．395．313．465．474．685．346．215．356．655．475．786．585．394．315．386．497．98

MDL（μg/kg）

MSDFPD/ECD0．3490．2480．2210．1830．1780．3010．1320．1270．1860．3400．5940．4340．1190．2020．3570．440．1770．3010．2650．4610．1850．2220．3120．1740．4180．2450．1560．0790．2060．4770．3460．3436．1719．60014．4009．0001．6181．40511．077

13．4013．0033．6021．2012．3028．2012．200．6023．2023．4043．500．7626．900．5043．500．8023．5018．9019．8016．4098．0024．3027．500．2429．500．471．691．310．403．781．4137．303．1785．3027．203．381．5912．2012．90

不同方法的平均回收率（%）

Y+SY+GA+S98．30101．60102．1089．6092．5095．30102．30119．8089．2086．5082．2799．2090．6092．3087．3498．30109．0098．30102．80119．8097．7093．7895．80105．8082．20103．2099．2095．3089．00119．8085．7092．30100．7081．0095．80102．20109．4097．50103．60

82．1287．1286．4386．8983．2889．3489．4090．2387．3486．4883．4389．4588．3493．3486．8987．1291．3482．1390．2180．2390．3487．2884．3293．4583．4589．4584．3478．6787．5183．2178．9781．3482．2276．4778．1083．4578．8783．9882．45

97．5496．4494．2283．2989．2389．2292．33102．2587．1283．2980．12103．2194．3295．1083．2392．3497．4594．34103．3492．1687．4590．3490．23101．2080．5693．2190．1199．1293．2989．1280．2389．2397．3482．3492．56110．30103．8891．34101．23

敌敌畏甲胺磷乙酰甲胺磷灭线磷治螟磷氧乐果甲拌磷

α－666特丁硫磷地虫硫磷磷胺1γ－666乐果β－666磷胺2δ－666甲基对硫磷杀螟硫磷对硫磷甲基异柳三氯杀螨醇水胺硫磷喹硫磷PP’－DDE甲基硫环磷OP’－DDTPP’－DDD联苯菊酯PP’－DDT甲氰菊酯氯氟氰菊酯氯菊酯氟氯氰菊酯蝇毒磷氯氰菊酯氟氰戊菊酯氟胺氰菊酯氰戊菊酯溴氰菊酯

第5期王震，等：茶叶农药残留检测方法比较研究

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3

3．1

结论

本研究建立了4种不同的前处理和两种仪器检测方法。方法的不同选择决定于实验室的条件。一

1．10～5．42；一般提取和凝胶色谱净化76．47%～93.45%、般提取和固相萃取净化81．00%～119．80%、

2．56～7．98。MDL分别为MSD在0．079～14．40μg/kg、FPD/ECD在0．24～98.0化76．45%～93．56%、

μg/kg。讨论的几种方法组合都具有高灵敏度、快速、准确度高、线性范围宽等优点，可满足茶叶中农药检

3．43～7．34；ASE快速萃取和固相萃取净化80．12%～110．30%、1．37～5．32；ASE快速萃取和凝胶色谱净

测的要求。

3．2本研究建立的各种方法具有不同的优缺点。比较每组数据可以发现，提取方式的选择对回收率的影响不是很大，净化方式的选择对结果有一定影响，固相萃取净化的结果较凝胶色谱净化的回收率高且稳定。凝胶色谱净化是对茶叶中大分子杂质和目标化合物的分离，有利于对质谱等高端仪器的保护和减少较之质谱具有更高的检出限，质谱是质量假阳性样品的检出。两种仪器的灵敏度都可以满足样品的分析，型检测器，通过对特征离子的检测，可以减少假阳性样品的检出，从而对目标化合物更好地进行定量定性分析。

3．3固相萃取净化，主要用于去除样品中有机干扰物质和叶绿素等色素干扰物，而且特别有效，但对大分子干扰物没有明显的净化作用；凝胶色谱是根据化合物分子大小不同而达到分离净化的目的，对大分子杂质净化效果好，由于叶黄素与菊酯类农药的分子体积差不多大，所以净化不能除去样品中的叶黄素的小分子杂质，这会对样品检测产生干扰，并增加仪器设备的维护和费用。综合上述，可以考虑先使用凝胶色谱

净化后的样液再用固相萃取净化，可以达到一个很好的净化效果。随着质谱等高端仪器的逐步普净化，

及，会使检测具有更低的检出限，更准确的结果。

参考文献：

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－383．［12］李

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2011山地农业生物学报30（5）：434～439，

JournalofMountainAgricultureandBiology

茶叶农药残留检测方法比较研究

王

震，李

俊，郭晓关，庞宏宇

（贵州省农产品质量安全监督检验测试中心，贵州贵阳550004）

摘

要：试验比较了快速溶剂萃取（ASE）和高速匀浆提取，固相萃取净化（SPE）和凝胶色谱净化（GPC），气相色谱

（GC）和气质联用（GC－MS）检测对茶叶中农药残留，建立了茶叶中32种农药残留的检测方法，其中包含了相关增加了13种高毒农药和5种菊酯类农药。样品采用两种方法提取，两种标准规定的茶叶所需检测的14种农药、

两种仪器检测分析，分别做添加回收试验。结果表明：在0．10mg/kg添加浓度下作添加回收试验，回收方法净化，

1．10～5．42；一般提取和凝胶色谱净化率和相对标准偏差分别为：一般提取和固相萃取净化81．00%～119．80%、

76.47%～93．45%、3．43～7．34；ASE快速萃取和固相萃取净化80．12%～110．30%、1．37～5．32；ASE快速萃取2．56～7．98。MDL分别为MSD在0．079～14．40μg/kg、FPD/ECD在0．24～和凝胶色谱净化76.45%～93．56%、

98．0μg/kg。该研究讨论的几种方法组合都具有高灵敏度、快速、准确度高、线性范围宽等优点，可满足茶叶中农药检测的要求。

关键词：茶叶；农药残留；快速溶剂萃取；固相萃取净化；凝胶色谱净化；气相色谱；气质联用中图分类号：S132

文献标识码：A

文章编号：1008－0457（2011）05－0434－06

AComparativeStudyofMethodsforDetectionofPesticideResiduesinTea

WANGZhen，LIJun，GUOXiao-guan，PANGHong-yu（SupervisionandTestingCenterforAgri-produceQualityChina）andSafetyofGuizhouProvince，GuiyangGuizhou550004，

Abstract：ThesampleswereextractedbyAcceleratedSolventExtraction（ASE）andhigh-speedhomogenateextraction，andpurifiedbySolidPhaseExtraction（SPE）andGelPermeationChromatography（GPC），thendeterminedbyGasChromotography-MassSpectrometry（GC-MS）andGasChromatography（GC）．Thispaperinwhich14kindsareneedtofocusedonthemethodfordeterminationofresiduesof32kindsofpesticides，

and13kindsarehightoxicpesticidesand5kindsaredimethrinpesticides．Twoex-detectioninteaproduct，

tractingmethods，purifications，and，detectionbytwoinstrumentsareusedoneverysample，meanwhile，recov-erytestingsareprovidedrespectively．Theresultshowedthatwhentheconcentrationofspikewas0．10mg/kg，therecoveriesandRSDwere：81．00%～119．80%and1．10～5．42asgeneralmethodextractionandSPEpuri-ficationused；76．47%～93．45%and3．43～7．34asgeneralextractionandgelchromatographypurificationused；80．12%～110．30%and1．37～5．32asASErapidextractionandSPEpurificationused；76．45%～93．56%and2．56～7．98asASErapidextractionandgelchromatographypurificationused。TheMethodDe-tectionLimit（MDL）wereMSDintherangeof0．079～14．40μg/kgandFPD/ECDintherangeof0．24～sensitivity，high98.0μg/kg．Thecombinationsofdifferentmeansinthispapercontainstheadvantagesofhigh-precision，rapidity，andwidelinearity，whichmeetthedeterminationofpesticidemulti-residuesintea．Keywords：tea；pesticideresidue；AcceleratedSolventExtraction（ASE）；SolidPhaseEextraction（SPE）；GelPermeationChromatography（GPC）；GasChromatography（GC）；GasChromatography-MassSpectrometry（GC-MS）

收稿日期：2011－03－07；修回日期：2011－05－21作者简介：王

震（1970－），男，贵州铜仁人，工程师，主要从事食品安全及农业环境检测工作。E－mall：wangzhen_1970@163．com

第5期王震，等：茶叶农药残留检测方法比较研究

435

我国是茶树的原产地，茶树最早出现于我国西南部的云贵高原、西双版纳地区，是我国的主要饮品之

［1］

一。由于饮茶对人体有很多益处，人们的生活已离不开茶叶，从古到今茶叶就是出口外销的主要商品之一，有着不可取代的地位

［2］

。在茶叶种植中，农业投入品的施用是必要的，但农药的不规范施用和违禁农

［3］

直接影响着人们的身体健康、茶叶的市场价格。我国GB/T药施用等因素造成了茶叶中农药残留超标，

2763［4］和NY5244－2004［5］所要求检测参数有14种农药，随着人们食品安全意识的提高，很多高毒农药

取而代之的是其他农药，使得检测农药种类、检出限量发生了变化。茶叶中含有大量已不在生产中施用，

的色素、脂肪酸等物质，在检测中会产生大量的干扰峰影响检测，原来的方法已不能满足茶叶农药残留的笔者等在原有检测方法的基础上进一步研究，以找到适用于贵州目前茶叶农药残留的检检测需求。因此，测方法。

1

1．1

材料与方法

试剂与仪器试剂

1．1．1

乙腈、甲苯为色谱纯，正己烷、环己烷、乙酸乙酯、氯化钠为分析纯，硅藻土（60～200目）、石

1g瓦里安）、1g安捷仑），墨炭黑氨基柱（6mL，佛罗里硅土柱（6mL，纯净水，标准溶液浓度均为1000

μg/mL（购置于农业部环境保护科研检测所（天津）。

1．1．2仪器气相色谱质谱仪（美国ThemoDSQ），快速溶剂萃取仪（美国戴安ASE350），全自动凝胶色

高速组织匀浆机（美国IKA），旋转蒸发仪（瑞士BUCHI），电子天平（瑞士梅特勒谱仪（法国吉尔森GPC），千分之一）等。

1．2供试样品

抽取贵州省具有代表性的茶叶样品，缩分后用样品粉碎机制成茶粉，混匀再次缩分装袋保存。1．31．3．1

样品提取

一般提取用100mL离心管称取10．0g样品，加入20mL纯净水，使茶叶全部被水浸泡，在振动摇床振动30min后，加入40mL乙腈，用匀浆机高速匀浆1min，滤液收集到装有5g氯化钠的100mL比色管中，剧烈振荡2min，在室温下静置20min，使乙腈相和水相分层，取20mL上清液浓缩近干后加入2mL洗液（乙腈∶甲苯）或环己烷待净化。1．3．2

称取5．0g样品于烧杯中，加入10g硅藻土，混和均匀后转入准备好的34mL

萃取池中，空隙部分用硅藻土填满。通过ASE快速溶剂仪自动提取，滤液全部浓缩近干后加入2．0mL洗

ASE快速溶剂提取

v/v）或环己烷待净化。ASE仪器条件：萃取溶剂正己烷－丙酮（1∶1，v/v）、液乙腈－甲苯（3∶1，压力（1500psi）、温度（100℃）、静态萃取时间（5min）、静态循环次数（2次）、冲洗体积（60%）、吹扫时间（120s）。1．4

净化

1．4．1SPE净化

v/v）活化石墨炭黑氨基柱，用5mL洗液乙腈－甲苯（3∶1，当溶剂液面到达柱吸附层表

面时立即加入上述待净化样液，用4mL洗液分3次洗涤样液管，将样液加入净化柱，同时在柱子上加装1

个20mL的注射器，当溶剂液面到达柱吸附层表面时立即在注射器中加入20mL洗液淋洗柱子，并收集所有样品洗脱液于梨形瓶中，旋转蒸发仪减压浓缩至近干，用正己烷洗涤定容为5．00mL，混匀后上仪器检测（上质谱检测时需加入内标）。

1．4．2GPC净化利用自动凝胶色谱仪（GPC）对样品进行净化处理，Bio－beadsS－X3硅藻土为填料，

v/v）淋洗，以环己烷－乙酸乙酯（1∶1，流速为5mL/min，切割时间点34～50min，收集切割点后的馏分80mL，洗脱液用旋转蒸发仪减压浓缩至近干，用正己烷洗涤定容为5．00mL，混匀后上仪器检测（上质谱检测

时需加入内标）。1．51．5．1

仪器分析条件

气相色谱质谱仪气相条件：色谱柱为TR－35（60m×250um×0．25um）；PTV程序升温进样口，

80保持2min，进样量5uL；载气氦气，压力100kpa；程序升温，以10℃/min升到300℃保持25min。质谱条

件：电子轰击离子源，电子轰击能量70ev，离子源温度230℃，选择性离子扫描，离子质量碎片见表1，质谱

436

山地农业生物学报

2011年

总离子流色谱图见图1。

表1

Tab．1

农药名称敌敌畏甲胺磷乙酰甲胺磷灭线磷治螟磷氧乐果甲拌磷α－666特丁硫磷地虫硫磷磷胺1γ－666乐果β－666磷胺2δ－666甲基对硫磷杀螟硫磷对硫磷甲基异柳磷

特征质荷比（M/Hz）

109、185、18794、95、14194、95、136158、200、242、126202、238、266、322109、110、156121、231、260217、219、221、254231、153、288、186109、137、246127、138、193、264217、219、221、254

87、93、125217、219、221、254127、138、193、264217、219、221、254109、125、263189、127、227109、137、291199、231、241

32种农药扫描离子量、保留时间

Simscanandretentiontimeofthe32pesticides

RT（min）13．2614．3517．3819．0019．3119．8019．8520．3920．5821．2321．2821．4021．4521．6922．2622．5522．9823．4023．6623．82

农药名称三氯杀螨醇水胺硫磷环氧七氯喹硫磷PP’－DDE甲基硫环磷OP’－DDTPP’－DDD联苯菊酯PP’－DDT甲氰菊酯氯氟氰菊酯氯菊酯氟氯氰菊酯蝇毒磷氯氰菊酯氟氰戊菊酯氟胺氰菊酯氰戊菊酯溴氰菊酯

特征质荷比（M/Hz）

139、250、252136、230、289351、353、355146、157、298316、318、320227、196、140165、235、237165、235、237165、166、181165、235、237181、265、349181、197、208163、165、183163、165、206、226362、226、364、334163、165、181156、199、451181、250、252167、225、419181、251、255

RT（min）24．1224．1324．4224．7725．5626．1026．1927．1828．1128．1329．5230．3433．9535．6836．9737．4237．6440．3742．6047．

27

注：1．敌敌畏；2．甲胺磷；3．乙酰甲胺磷；4．灭线磷；5．治螟磷；6．氧乐果；7．甲拌磷；8．α－666；9．特丁硫磷；10．地虫硫磷；11．磷胺1；12．γ－666；13．乐果；14．β－666；15．磷胺2；16．δ－666；17．甲基对硫磷；18．杀螟硫磷；19．对硫磷；20．甲基异柳磷；21．三氯杀螨醇；22．水胺硫磷；23．环氧七氯（内标）；24．喹硫磷；25．PP’－DDE；26．甲基硫环磷；27．OP’－DDT；28．PP’－DDD；29．联苯菊酯；30．PP’－DDT；31．甲氰菊酯；32．氯氟氰菊酯；33．氯菊酯；34．氟氯氰菊酯；35．蝇毒磷；36．氯氰菊酯；37．氟氰戊菊酯；38．氟胺氰菊酯；39．氰戊菊酯；40．溴氰菊酯。

图1Fig．1

总离子流色谱图

Totalioncurrentchromatogram

1．5．2

气相色谱仪气相色谱法用的是保留时间定性、外标法定量，仅用保留时间来定性，容易产生假阳

［6］

性检出，为了减少假阳性的产生，本文参照农业部行标NY/T761－2008方法制定了气相条件，采用双柱定性定量。

第5期王震，等：茶叶农药残留检测方法比较研究

437

2

2．1

结果与分析

提取方式选择

本研究提出了两种农药提取方法，第1种为常规提取方法，这主要是针对贵州省地区一级质检机构仪

器设备配备情况而提出的。第2种提取方法利用到了ASE快速溶剂萃取装置，在萃取过程中，样品和有机溶液是处在一个高压、共沸的状态，样品得到了充分的萃取，但同时也把茶叶中很多非农药成分也同时萃取出来，主要含有脂肪类、油脂类、糖类等物质，为了除去这些物质，还可以在萃取池里加入一定量氧化铝粉，起到脱脂的作用。两种方法比较起来，各有优缺点，见表2。

表2

Tab．2

提取方法一般提取

ASE溶剂提取

溶剂量40mL20mL

提取方法比较

Comparisonofextractions

操作方式手工操作自动化

净化

去除部分水溶性杂质

在线部分脱脂

投资便宜昂贵

时间30min/个15min/个

2．2

净化方法比较

固相微萃取法（SPE）和凝胶色谱法（GPC）是目前应用最为广泛的样品前处理方式，其分离原理不同，GPC为体积排阻，SPE为极性选择，都各自有适合的应用领域。

固相微萃取法（SPE）是在20世纪80年代发展起来的样品前处理方法，其有着高效、快速、溶剂使用量小、稳定性好的特点，是一个使用比较广泛的前处理净化方法，取代了以前繁琐、复杂、费时的样品前处理

［7］

。由于茶叶的基质非常复杂，本研究选择使用石墨炭黑氨基柱、乙腈︰甲苯混合液洗涤样品净化处

理，可以除去大部分杂质，具有较好的净化效果。

凝胶色谱法（GPC）是一种新型的液相色谱，基于体积排阻效应原理，根据化合物分子大小不同而达到分离净化的目的，对大分子杂质净化效果好色素、生物碱等杂质。2．3

特征离子选择

［8－9］

。用GPC作为茶叶前处理净化，可以除去大分子的油脂、

选择较高丰度且稳定的离子作为监测离子，利用相同的条件对空白样品进行扫描，对每一个离子，分析其在样品中的提取色谱图，确保样品在目标农药处不含干扰峰，最后确定农药的特征碎片离子。2．4

GPC条件选择

10］～［12］，v/v）为淋洗参照文献［选择Bio－beadsS－X3硅藻土为填料、环己烷－乙酸乙酯（1∶1，

流速为5mL/min，主要对切割时间点进行确定。分别在相同条件下对空白样品和混合标样进行分离净液、

化，利用在线紫外检测器（λ=254nm）对流出液进行检测，用积分仪对信号进行积分，结果发现茶叶样品中信号响应在29～36min，混合标样中信号响应在31～42min，切割时间点的选择应兼顾农药回收率和净化效果，最后选择样品的收集时间为34～50min。2．5方法的线性关系

先配置高浓度的混合标准溶液储备液，再稀释配置梯度浓度的上机标准溶液，在相同的仪器条件下按含量从低到高依次梯度测定，以峰面积为纵坐标，对应农药浓度为横坐标作图，绘制标准工作曲线；如是用GC－MS检测，分别用移液管准确吸出1mL标样在进样瓶里，再准确加入一定量的内标物，以农药峰面积

2与内标峰面积的比值为纵坐标，对应农药浓度为横坐标作图，绘制标准工作曲线。线性相关系数r均大于0．992，可以满足检测需要。

2．6方法回收率、精密度

为验证提取方法和净化方法的不同组合对农药残留回收率的影响，现选用两种提取方法：一般方法提

利用空白茶叶样品取（Y）和ASE快速溶剂萃取（A）；两种净化方法：固相微萃取法（S）和凝胶色谱法（G），

做添加回收实验。在茶叶样品中加入相当于0．1mg/kg的农药标样，每种组合方式平行做6份样品。样液

438

山地农业生物学报

2011年

FPD、ECD检测分析，分别用MSD、结果见表3，并以3倍的信噪比计算方法检出限（MDL）。分析结果可以

看出，按不同提取和净化方法处理的结果都在误差允许范围内。回收率和相对偏差分别为：一般方法提取

1．10～5．42；一般提取和凝胶色谱净化76.47%～93．45%、3.43～和固相萃取净化81．00%～119．80%、

1．37～5．32；ASE快速萃取和凝胶色谱净化7．34；ASE快速萃取和固相萃取净化80．12%～110．30%、

76．45%～93．56%、2．56～7．98；比较每组数据可以发现，提取方式的选择对回收率的影响不是太大，净化

方式的选择对结果有一定影响，固相萃取净化的结果较凝胶色谱净化的回收率高且稳定。方法检出限分别为：气相质谱为0．079～14．40μg/kg、气相色谱为0．24～98．00μg/kg，从数据分析MSD检出限要比ECD/PFD检出限低1个数量级以上，由于MSD是质量型检测器，分子量越大的化合物检出限越高，结果中

MSD检测时菊酯类农药的检出限较高，也可以看出，可改用化学源来分析菊酯类农药，从而提高在检测器上的响应值。结果表明以上方法组合适合用于茶叶中农药的检测。

Tab．3

农

药

表332种农药的回收率、精密度和检出限

Lowerlimitsofdetection，percentrecoveryandprecisionofthe32pesticides

A+G83．2386．3281．3480．3485．3483．6886．4592．3480．2181．6581．1186．7583．4592．6782．4584．5688．4581．3492．3482．3493．5685．6788．4992．4679．4586．5785．6976．4589．3181．5679．4783．4584．3580．3479．3486．6680．3480．4388．34

Y+S2．322．133．251．892．142．961．911．102．832．924．291．332．541．364．121．451．681．542．592．673．532．423．231．622．671．852．153．991．832．623．625．212．385．422．923．412．693．544．58

不同方法的RSD（%）Y+GA+S3．434．455．544．336．324．985．694．346．346．254．454．285．676．763．456．453．564．115．386．434．996．325．115．434．565．684．327．346．434．336．325．346．265．795．984．376．446．434．87

3．222．642．772．783．653．141．571．483．463．433．451．372．741．984．362．272．332．653．723．263．793．564．222．542．112．562．833．762．572．784．565．322．664．783．572．693．163．484．75

A+G3．452．565．344．896．115．434．885．455．436．094．354．116．435．323．735．323．864．365．986．474．685．646．395．313．465．474．685．346．215．356．655．475．786．585．394．315．386．497．98

MDL（μg/kg）

MSDFPD/ECD0．3490．2480．2210．1830．1780．3010．1320．1270．1860．3400．5940．4340．1190．2020．3570．440．1770．3010．2650．4610．1850．2220．3120．1740．4180．2450．1560．0790．2060．4770．3460．3436．1719．60014．4009．0001．6181．40511．077

13．4013．0033．6021．2012．3028．2012．200．6023．2023．4043．500．7626．900．5043．500．8023．5018．9019．8016．4098．0024．3027．500．2429．500．471．691．310．403．781．4137．303．1785．3027．203．381．5912．2012．90

不同方法的平均回收率（%）

Y+SY+GA+S98．30101．60102．1089．6092．5095．30102．30119．8089．2086．5082．2799．2090．6092．3087．3498．30109．0098．30102．80119．8097．7093．7895．80105．8082．20103．2099．2095．3089．00119．8085．7092．30100．7081．0095．80102．20109．4097．50103．60

82．1287．1286．4386．8983．2889．3489．4090．2387．3486．4883．4389．4588．3493．3486．8987．1291．3482．1390．2180．2390．3487．2884．3293．4583．4589．4584．3478．6787．5183．2178．9781．3482．2276．4778．1083．4578．8783．9882．45

97．5496．4494．2283．2989．2389．2292．33102．2587．1283．2980．12103．2194．3295．1083．2392．3497．4594．34103．3492．1687．4590．3490．23101．2080．5693．2190．1199．1293．2989．1280．2389．2397．3482．3492．56110．30103．8891．34101．23

敌敌畏甲胺磷乙酰甲胺磷灭线磷治螟磷氧乐果甲拌磷

α－666特丁硫磷地虫硫磷磷胺1γ－666乐果β－666磷胺2δ－666甲基对硫磷杀螟硫磷对硫磷甲基异柳三氯杀螨醇水胺硫磷喹硫磷PP’－DDE甲基硫环磷OP’－DDTPP’－DDD联苯菊酯PP’－DDT甲氰菊酯氯氟氰菊酯氯菊酯氟氯氰菊酯蝇毒磷氯氰菊酯氟氰戊菊酯氟胺氰菊酯氰戊菊酯溴氰菊酯

第5期王震，等：茶叶农药残留检测方法比较研究

439

3

3．1

结论

本研究建立了4种不同的前处理和两种仪器检测方法。方法的不同选择决定于实验室的条件。一

1．10～5．42；一般提取和凝胶色谱净化76．47%～93.45%、般提取和固相萃取净化81．00%～119．80%、

2．56～7．98。MDL分别为MSD在0．079～14．40μg/kg、FPD/ECD在0．24～98.0化76．45%～93．56%、

μg/kg。讨论的几种方法组合都具有高灵敏度、快速、准确度高、线性范围宽等优点，可满足茶叶中农药检

3．43～7．34；ASE快速萃取和固相萃取净化80．12%～110．30%、1．37～5．32；ASE快速萃取和凝胶色谱净

测的要求。

3．2本研究建立的各种方法具有不同的优缺点。比较每组数据可以发现，提取方式的选择对回收率的影响不是很大，净化方式的选择对结果有一定影响，固相萃取净化的结果较凝胶色谱净化的回收率高且稳定。凝胶色谱净化是对茶叶中大分子杂质和目标化合物的分离，有利于对质谱等高端仪器的保护和减少较之质谱具有更高的检出限，质谱是质量假阳性样品的检出。两种仪器的灵敏度都可以满足样品的分析，型检测器，通过对特征离子的检测，可以减少假阳性样品的检出，从而对目标化合物更好地进行定量定性分析。

3．3固相萃取净化，主要用于去除样品中有机干扰物质和叶绿素等色素干扰物，而且特别有效，但对大分子干扰物没有明显的净化作用；凝胶色谱是根据化合物分子大小不同而达到分离净化的目的，对大分子杂质净化效果好，由于叶黄素与菊酯类农药的分子体积差不多大，所以净化不能除去样品中的叶黄素的小分子杂质，这会对样品检测产生干扰，并增加仪器设备的维护和费用。综合上述，可以考虑先使用凝胶色谱

净化后的样液再用固相萃取净化，可以达到一个很好的净化效果。随着质谱等高端仪器的逐步普净化，

及，会使检测具有更低的检出限，更准确的结果。

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