茶叶中高氯酸盐检测及污染情况分析

叶少媚 何国成 张忆萍 招钰娟 邹学仁

摘 要：分析部分市售茶葉中高氯酸盐含量的污染情况，为制定高氯酸盐相关限量和检测标准、规范我国茶叶生产、提高茶叶质量以及加强茶叶行业监管提供一定参考。随机购买市售不同地区和茶类的茶叶，采用Obelisc R色谱柱分离，高效液相色谱串联质谱法测定，18O高氯酸钠同位素内标法定量分析全国4个地区11个省份4种茶类的茶叶中高氯酸盐污染情况。结果表明：全国4个行政区域4类茶叶合计88批次样品中，有62批次检出高氯酸盐，检出率为70.5%，所检出样品的高氯酸盐含量为0.038～1.750 mg·kg-1，平均检出值为0.268 mg·kg-1。华东、华南、华中地区合计有4批次茶叶高氯酸盐含量>0.75 mg·kg-1，占总批次的4.5%，涵盖红茶、绿茶、乌龙茶及黑茶，其中华南地区一批次绿茶高氯酸盐含量最高，达1.75 mg·kg-1。综上分析表明，部分市售茶叶中高氯酸盐检出率高，结合检出含量的平均值、中位值、最小值和最大值综合分析，绿茶受污染程度相对高于红茶、乌龙茶及黑茶，而红茶受污染程度相对其他茶类最低。若以欧盟拟定限量值0.75 mg·kg-1为参考，则茶类中绿茶安全风险较高，不同地区中华东、华中及华南地区茶叶中高氯酸盐污染存在一定风险，应引起相关部门重视。

关键词：茶叶;高氯酸盐;高效液相色谱串联质谱法;污染

中图分类号：S 571.1   文献标志码：A   文章编号：0253-2301（2022）03-0040-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2022.03.007

Detection of Perchlorate in Tea Leaves and Analysis of the Pollution Situation

YE Shao-mei， HE Guo-cheng， ZHANG Yi-ping， ZHAO Yu-juan， ZOU Xue-ren

（Zhongshan Quality Safety & Inspection Institute of Agricultural Products， Zhongshan， Guangdong 528437， China）

Abstract： In this paper， the pollution of perchlorate content in some commercially sold tea was analyzed， so as to provide some reference for establishing the limit and detection standards of perchlorate， standardizing the tea production， improving the tea quality and strengthening the supervision of tea industry in China. The tea samples with different tea types from different regions were randomly purchased from the market， and then separated by the Obelisc R chromatographic column and determined by using the high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry， the pollution of perchlorate in 4 kinds of tea from 4 regions and 11 provinces in China was quantitatively analyzed by using the 18O sodium perchlorate isotope internal standard method. The results showed that the perchlorate was detected in 62 batches of the 88 samples from 4 kinds of tea in 4 administrative regions of China， with a detection rate of 70.5%. The content of perchlorate in the samples ranged from 0.038 to 1.750 mg·kg-1， with an average detection value of 0.268 mg·kg-1. There were 4 batches of tea in East， South and central China with the content of perchlorate>0.75 mg·kg-1， accounting for 4.5% of the total batches， including black tea， green tea， oolong tea and dark green tea. Among them， the perchlorate content of a batch of green tea in South China was the highest， reaching 1.75 mg·kg-1. The above analysis showed that the detection rate of perchlorate in some commercially available tea leaves was high. Combined with the average， median， minimum and maximum values of the detected contents， the pollution degree of green tea was higher than that of black tea， oolong tea and dark green tea， while the pollution degree of black tea was the lowest compared with other kinds of tea. If the limit value of 0.75 mg·kg-1 proposed by the European Union was taken as the reference， the safety risk of green tea was higher， and there was certain risk of perchlorate pollution in the tea leaves in different regions of East， central and South China， which should be paid attention to by relevant departments.

Key words： Tea; Perchlorate; High-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry; Pollution

茶叶是我国传统的经济作物之一，也是我国重要的出口农产品之一。近年来，我国出口欧盟的茶叶被曝检出高含量高氯酸盐[1]，该事件引起了社会对茶叶质量安全问题，特别是茶叶中高氯酸盐污染问题的关注。高氯酸盐是一种极易溶于水的持久性污染物[2]，可用于火箭与导弹推进剂、汽车安全气囊、纺织工业和烟花爆竹等领域[3-4]。高氯酸盐经食物链进入人体，可干扰甲状腺功能、新陈代谢，影响人体生长发育[5-6]。茶叶中高氯酸盐污染的来源可能是茶树生长的环境以及生长过程中使用的灌溉水、化学投入品、土壤[7]和加工过程中使用的包装材料、含氯消毒剂[8]等。

目前，我国尚未对茶叶中高氯酸盐最大残留限量作出规定，针对高氯酸盐的检测标准只有行业标准SN/T 4089-2015《出口食品中高氯酸盐的检测 液相色谱-质谱/质谱法》，但该检测标准的适用范围并未涉及茶叶。国内对茶叶中高氯酸盐含量的研究成果主要集中在检测方法上，包括离子色谱法（IC）[9]、离子色谱-串联质谱法（IC-MS/MS）[8，10]、液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS）[11-14]。而对于我国不同地区和茶类中高氯酸盐污染情况分析的文献较少，其中张书芬等[15]仅对宁波的绿茶和红茶、刘丽等[7]仅对宜昌32批次茶叶（不分茶类）、张南等[16]仅对安徽东南部和西部两地茶叶主产区50份茶叶（不分茶类）样品进行分析;华永有等[17]、邓家军等[18]和吴微等[1]则对全国17个省份的6种茶叶中高氯酸盐污染情况进行了范围相对广泛的分析。本研究对随机购买的市售茶叶进行检测，使用Obelisc R色谱柱分离，高效液相色谱-串联质谱法测定，18O高氯酸钠同位素内标法定量，分析全国4个地区11个省份4种茶类的茶叶中高氯酸盐污染情况，以期为茶叶中高氯酸盐的风险评估、污染源控制和出台限量标准提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1290-6495A高效液相色谱-串联质谱（美国，安捷伦公司）;A11Basic研磨机（德国，IKA公司）;SW22水浴振荡器（德国，JULABO公司）;Millipore Mili-Q纯水机（美国，密理博公司）;vortex 2漩渦振荡器（德国，IKA公司）;SB25-12 DTD超声波清洗器（宁波新芝生物科技股份有限公司）;3-18KS高速离心机（德国，SIGMA公司）;KS-501振荡器（德国，IKA公司）。高氯酸钠标准溶液（1 000 μg·mL-1，美国，o2si公司），18O高氯酸钠同位素内标（100 μg·mL-1，美国，CIL公司），甲酸铵（色谱纯，美国，Fluka公司），正己烷（分析纯，广州化学试剂厂），乙腈（质谱纯，美国，Fisher公司）。试验用水为超纯水。

1.2 供试样品

随机购买市售茶叶88批次，茶叶样品主要产地见表1。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理方法 称取0.50 g试样于50 mL离心管中，加入内标（4 μg·mL-1）100 μL，加入20 mL高纯水，漩涡混匀。在恒温水浴振荡器45℃振荡2 h，超声30 min后高速离心。吸取5 mL上清液到另一离心管中，加3 mL正己烷，摇床振荡15 min，高速离心，取2 mL水相提取液到PRiME HLB 净化柱中（下接滤膜），加压使流速2秒1滴，弃初始液0.3 mL，收集于2 mL棕色样品瓶内，待测定。同时做试剂空白。

1.3.2 标准溶液配制 用高纯水逐级稀释高氯酸钠标准溶液（1 000 μg·mL-1），最终配制成高氯酸根浓度分别为0、1、5、20、100、200 ng·mL-1的标准工作液，现配现用。 18O高氯酸钠同位素内标最终质量浓度为20 ng·mL-1。

1.3.3 仪器条件 色谱条件：Sielc Obelisc R色谱柱（2.1×100 mm，5 μm）;流动相A为10 mmol·L-1甲酸铵（含0.1 %甲酸），B为90 %乙腈（含0.1 %甲酸）;等度洗脱，A+B=15%+85%;流速0.3 mL·min-1;柱温25℃;进样量1 μL;运行时间8 min·针-1。质谱条件：电喷雾电离源（ESI），负离子多反应监测（MRM）采集模式;干燥气温度200℃;干燥气流速14 L·min-1;鞘气温度250℃;鞘气流速11 L·min-1;雾化器压力40 psi。高氯酸盐的质谱条件见表2。

1.4 数据处理

计算公式：

X=（C-C0）×Vm×10-3

其中：X表示茶叶中高氯酸根含量， mg·kg-1;C表示经标准曲线得到的溶液中高氯酸根浓度，ng·mL-1;C0表示基质空白溶液中高氯酸根浓度，ng·mL-1;V表示溶剂提取体积，mL;m表示茶叶的质量，g。

2 结果与分析

2.1 茶叶中高氯酸盐含量检测结果分析

采用Obelisc R分离技术LC-MS/MS法对全国4个行政区域4类茶叶合计88批次的高氯酸盐进行测定，其中：华东地区（安徽、福建、江苏、浙江）17批次、华中地区（湖北、湖南）8批次、华南地区（广东、广西）46批次、西南地区（贵州、四川、云南）17批次，检出结果见表3。在88批次茶叶样品中，检出高氯酸盐62批次，检出率70.5%，所检出样品的高氯酸盐含量为0.038～1.75 mg·kg-1，平均检出值为0.268 mg·kg-1。其中有4批次高氯酸盐含量>0.75 mg·kg-1，占总批次的4.5%。

2.2 不同地区和茶类的高氯酸盐含量检出情况

2.2.1 不同地区茶叶高氯酸盐含量检出情况 华中地区的茶叶样品中高氯酸盐检出率和检出样品平均值均明显高于其他地区，若以欧盟拟定高氯酸盐限量值0.75 mg·kg-1为判定标准，其中有1批次湖南黑茶高氯酸盐含量>0.75 mg·kg-1。西南地区的茶叶中高氯酸盐检出率和检出样品平均值均最低，且没有样品含量超过0.75 mg·kg-1。华东地区和华南地区均有茶叶样品的高氯酸盐含量>0.75 mg·kg-1，分别为福建的乌龙茶、广东的红茶和绿茶，且广东1批次的绿茶中高氯酸盐含量高达1.75 mg·kg-1，为此次试验所有样品中最高。

2.2.2 不同茶类高氯酸盐含量检出情况 绿茶的高氯酸盐检出率最高，黑茶最低，但黑茶检出浓度相对其他茶类均值较高。4种茶类检出的高氯酸盐含量最大值由高至低依次为绿茶、乌龙茶、黑茶和红茶，且含量均>0.75 mg·kg-1。结合平均值、中位数、最小值和最大值综合分析认为，红茶检出率虽高于黑茶和乌龙茶，但大部分检出数值处于较低水平，安全风险相对较低。绿茶检出率为4种茶类中最高，且检出含量范围均高于其他茶类，检出最大值远超其他3种茶，为此次试验数据最大检出值，安全风险相对较高。

3 讨论与结论

我国为茶叶生产、销售和消费大国，目前国内对茶叶中高氯酸盐含量的研究成果主要集中在检测方法上，关于我国不同地区和茶类中高氯酸盐污染情况分析较少，而我国制定茶叶中高氯酸盐限量标准必然需要相关数据支持。根据我国茶叶生产及销售实际情况，本研究对华东、华中、华南和西南地区共计11省份的绿茶、红茶、黑茶和乌龙茶合计88批次样品的高氯酸盐含量进行检测，并参考欧盟限量标准进行评价，为进一步开展全国性茶叶中高氯酸盐污染情况调查提供参考。鉴于茶叶基质复杂，为达到更好的分离效果，本研究采用PRiME HLB净化柱进行前处理并结合Obelisc R色谱柱进行基质分离，能有效降低茶叶中复杂的基质效应对检测结果的干扰，且能够使色谱中的保留时间增加至4.9 min，得到更好的峰型，并排除假阳性峰干扰。因此，本试验方法针对性强，干扰小，所测定的数据准确有效且具有代表性。

本研究结果表明，我国茶叶普遍存在高氯酸盐污染，但不同地区和茶类污染程度不同。按地区划分，西南地区的茶叶中高氯酸盐污染情况较轻;按茶类划分，红茶的高氯酸盐污染安全风险相对较低。若以欧盟拟定的茶叶中高氯酸盐限量0.75 mg·kg-1为参考值，4个行政区域共计4批次茶叶样品高氯酸盐含量均超过该限量，范围涵盖华东、华中和华南地区，占总批次的4.5%，广东一批次绿茶高氯酸盐含量高达1.75 mg·kg-1，应引起相关部门重视。高氯酸盐是一种新型污染物[19]，越来越受公众关注。随着人们对高氯酸盐污染现状、污染源、分布规律、危害等认识的加深和检测技术的不断发展，可以考虑制定适合的高氯酸盐相关标准，特别是茶叶中高氯酸盐的限量和检测标准，以规范我国茶叶生产，提高茶叶质量，增强出口茶叶的竞争力。

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（责任编辑：林玲娜）