微波辅助萃取–气相色谱法测定茶叶中的有机磷农药*

刘建平 ，颜鸿飞 ，刘向荣

(1.中国检验认证集团湖南有限公司，长沙 410007； 2.湖南出入境检验检疫局检验检疫技术中心，长沙 410004；3.国家级茶叶检测重点实验室，长沙 410004)

我国是茶叶生产和出口大国，茶叶农药残留问题关系到人们的身体健康和安全，越来越受到关注。有机磷作为一类高毒农药，种类多、杀虫效果好、应用广泛，是茶树生长过程中常用的杀虫剂。我国和欧盟、美国、日本等对茶叶中有机磷农药残留量都有严格的规定[1]。因此，建立对茶叶中多种有机磷农药残留的快速、简便检测方法具有重要意义。

目前，茶叶中有机磷农药残留检测的报道较多，样品前处理方法主要采用液液振荡萃取、超声提取、均质提取等提取方法，经液液分配、固相萃取和渗透凝胶色谱净化处理。但这些样品处理方法提取溶剂消耗量大，处理繁杂费时，尤其茶叶中含有色素、生物碱类、多酚类、脂类等多种物质，复杂的基质对有机磷农药的检测形成干扰，净化难，回收率不理想。茶叶中有机磷农药残留的仪器分析方法主要有气相色谱法(GC)、气相色谱–质谱联用法(GC–MS)和高效液相色谱质谱法(HPLC–MS)等，其中GC法最为简便、快速和常用[2–4]。微波辅助萃取(MAE)是一种新型样品前处理方法，具有萃取效率高、节约时间、节省试剂、处理批量大等优点，已应用于食品、农产品、药物等样品中农药残留物的提取[5–10]。笔者对茶叶中有机磷的检测方法进行改进、优化，选择乙酸乙酯作为MAE萃取溶剂，结合分散固相萃取(DSPE)净化技术，采用气相色谱法测定了茶叶中甲胺磷、乐果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷5种有机磷农药残留。该方法简便、快速、重现性好、回收率高，可满足茶叶中有机磷农药残留量检测的要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：Agilent 7890A型，配FPD检测器(P滤光片)，美国安捷伦公司；

微波消解仪：MARS–5型，美国CEM公司；

自动氮气浓缩仪器：TurboVap II型，美国Caliper公司；

快速混匀器：SK–1型，常州澳华仪器有限公司；

甲胺磷、乐果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷农药标准品：浓度均为100 μg／mL，农业部环境保护科研监测所；

石墨化碳黑(CARB)粉、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)粉和硅胶键合十八烷基(C18)粉：美国安捷伦公司；

乙酸乙酯：分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司；

乙腈：色谱纯，美国Tedia公司。

1.2 色谱条件

色谱柱：DB–1701毛细管柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm)；柱温：初始温度100℃，保持1 min，以20 ℃／min升温至180℃，保持1 min，然后以10℃／min升温至280℃，保持5 min；进样口温度：250℃；检测器温度：250℃；载气：高纯氮气，99.999%，流速为2 mL／min；空气流速：100 mL／min，氢气流速：75 mL／min；尾吹气：20 mL／min；进样量：2 μL，无分流进样。

1.3 色谱图

在上述1.2色谱条件下混合农药标准品色谱图见图1。

1.4 样品处理

称取粉碎均匀的茶叶样品1.0 g(精确至0.01 g)于微波消解罐内，依次加入磁力搅拌转子和10 mL乙酸乙酯，在微波功率800 W，微波压力1.33 MPa，5 min升至 80℃，保持 10 min，冷却至室温，取出萃取罐。移取萃取液过布氏漏斗抽滤，用4～6 mL乙酸乙酯分3次冲洗漏斗，将滤液转移至氮吹管中，在40℃下用自动氮气浓缩仪器将溶剂浓缩至近干，用乙腈溶解残渣并定容至2.0 mL。称取50 mg CARB粉，300 mg PSA粉，50 mg C18粉于高速离心管中，向其中加入上述提取液1.0 mL，在涡旋混匀器上充分混合2 min，以10000 r／min离心5 min后，吸取上清液于进样瓶中供GC测定。

2 结果与讨论

2.1 微波萃取条件的选择

考察了微波提取溶剂的种类、提取溶剂体积、提取时间、提取温度对有机磷农药提取率的影响。本实验选择几种常见的萃取体系，包括乙腈、乙酸乙酯、乙腈–甲苯(体积比为7∶3)、乙腈–丙酮(体积比为7∶3)、丙酮–正己烷(体积比为1∶1)。按“1.4”的微波萃取条件比较了它们对茶叶样品中5种有机磷农药残留的萃取效果。试验表明用乙腈、乙酸乙酯、乙腈–甲苯、乙腈–丙酮溶剂提取效率相当，但乙腈由于沸点较高而较难挥发；乙腈–甲苯、乙腈–丙酮的提取杂质较多不利于净化处理且较难挥发；丙酮–正己烷溶剂对极性大的农药甲胺磷提取效率低；乙酸乙酯提取效果好易挥发，故选择乙酸乙酯作为萃取溶剂。

考察了提取溶剂乙酸乙酯的用量对提取效率的影响，选择 5，10，15，20 mL 的乙酸乙酯，在空白样品中添加0.125 mg／kg浓度水平的有机磷混合标准溶液进行回收试验，不同萃取体积对添加回收率的影响见表1。由表1可知，使用5 mL乙酸乙酯时5种农药添加回收率范围为56.6%～66.9%；当乙酸乙酯体积为10 mL时，回收率有明显增加，农药添加回收率范围为63.3%～95.6%；当继续增加乙酸乙酯体积至15 mL和20 mL时，回收率并未提高。所以微波辅助萃取溶剂乙酸乙酯体积选为10 mL。

表1 不同乙酸乙酯体积对回收率的影响

试验考察了萃取时间、萃取温度、微波功率、微波压力等对微波萃取效率的影响。通过对比试验，表明以乙酸乙酯为提取剂(提取体积为10 mL)，微波最大功率800 W，微波压力1.33 MPa，提取罐温度升温程序由室温经5 min升至80℃(保持10 min)时，萃取回收率高，提取杂质较少。

2.2 样品净化方法的选择

茶叶由于基质复杂而净化困难，对其净化方法有磺化、固相萃取技术及渗透凝胶净化技术等，但这些净化方法有操作繁杂、试剂用量大、实验成本高等缺点；分散固相萃取技术净化效果与其它净化手段相当，但简单快速、成本低、环保，已被广泛应用于食品中多种农药的测定。C18吸附剂可去除油脂成分，CARB吸附剂能够有效地吸附茶叶色素，PSA粉能够清除酸、糖和部分色素等。由于分散剂的用量对农药的回收率影响较大，用量少净化效果不理想，用量大易降低回收率。通过实验比较分析，发现用300 mg PSA粉、50 mg C18粉、50 mg CARB粉能够有效净化样品并且回收率好。结果表明，分散固相萃取净化方法快速、简便、成本低，可用于茶叶中有机磷类农药残留分析。

2.3 线性方程和检出限

用空白样品基质溶液将混合标准储备液稀释成 5 个 浓 度 0.01，0.02，0.05，0.125，0.5 μg／mL 的混合标准工作溶液，用气相色谱仪测定，以峰面积x对质量浓度y作线性回归分析，回归方程和相关系数见表2。以检出限浓度处信噪比S／N=3计算得到甲胺磷的检出限为0.01 mg／L，乐果、毒死蜱、水胺硫磷、三唑磷的检出限均为0.005 mg／L。

表2 5种有机磷农药的线性方程和相关系数

2.4 回收率与精密度试验

采用本方法对空白茶叶样品进行3个水平的添加回收试验，每个添加水平测试6次，计算加标回收率和相对标准偏差(RSD)，结果见表3。由表3可知，方法平均回收率为63.3%～99.9%，相对标准偏差为5.1%～8.2%。

2.5 样品检测

选用3个茶叶阳性样品分别采用国家标准GB／T 5009.20–2003、行业标准 SN／T 1950–2007和本方法进行测定，检测结果对比见表4。结果表明该方法与国家标准、行业标准测定结果基本一致，无显著性差异，可用于茶叶中有机磷农药残留的测定。

表3 5种有机磷农药的回收率及精密度(n=6)

表 4 GB／T 5009.20–2003，SN／T 1950–2007和本法测定结果对比

3 结语

运用微波辅助萃取和基质分散固相萃取净化技术，用毛细管气相色谱法测定了茶叶中5种有机磷农药残留量，其操作简单、快速、准确，实验成本低，满足日本、欧盟等主要贸易国对茶叶中农药残留限量的检测要求，可用于茶叶中有机磷农药残留的日常检测。

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