吳燕等

摘要：采用表面增強(qiáng)拉曼光譜方法（surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）結(jié)合快速溶劑提取前處理方法快速檢測(cè)茶葉中多菌靈農(nóng)藥殘留。以表面增強(qiáng)試劑為基底，采集不同濃度多菌靈溶液的表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)；以表面增強(qiáng)試劑為基底，采集以茶葉提取液為基質(zhì)的不同濃度多菌靈溶液表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)。結(jié)果表明：630、730、1 004、1 221、1 262、1 368、1 462、1 528 cm-1處的拉曼信號(hào)較強(qiáng)，可作為多菌靈農(nóng)藥的特征峰；采用SERS方法檢測(cè)干茶中多菌靈農(nóng)藥的最低檢測(cè)濃度為2 mg/L，滿足國(guó)標(biāo)檢測(cè)茶葉的要求；選用630 cm-1處的峰強(qiáng)度與多菌靈濃度制定標(biāo)準(zhǔn)曲線，在2～50 mg/L具有良好的線性關(guān)系，線性方程為y=15.731x+1 151.9，r2=0.980 2；回收率為86.84%～9240%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，說(shuō)明本方法有良好的重現(xiàn)率。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留；多菌靈；表面增強(qiáng)拉曼光譜方法；茶葉；快速檢測(cè)；回收率；RSD

中圖分類號(hào)： TQ450.2+63文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）09-0338-02

多菌靈是一種廣譜殺菌劑，廣泛用于農(nóng)作物病害的防治。其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，半衰期長(zhǎng)，進(jìn)入人體后，會(huì)引起精神恍惚、頭昏等中毒癥狀，影響消費(fèi)者的健康[1-2]。目前，農(nóng)藥殘留常規(guī)檢測(cè)方法有高效液相色譜法（HPLC）、液-質(zhì)聯(lián)用法等[3-4]，這些方法存在前處理過(guò)程復(fù)雜、成本高、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等缺陷。激光拉曼光譜能得到物質(zhì)分子振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)的信息，拉曼峰位置表明物質(zhì)的某種基團(tuán)存在，可用于作為有關(guān)試樣定性分析的手段。SERS可以對(duì)微量樣品快速檢測(cè)，操作簡(jiǎn)便，已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)[5-6]。李曉舟等[7]、張萍等[8]利用SERS建立了食品中農(nóng)藥殘留物質(zhì)的檢測(cè)方法。本研究以表面增強(qiáng)試劑為基底，利用SERS技術(shù)對(duì)茶葉中多菌靈農(nóng)藥殘留進(jìn)行定性定量分析。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品（99%，河北威遠(yuǎn)生物化工股份有限公司）；乙腈和甲醇（色譜純，河北冠龍農(nóng)化有限公司）；表面增強(qiáng)試劑（OTR202、OTR103，歐普?qǐng)D斯光學(xué)納米科技有限公司）；婺源綠茶；硫酸鎂、四氧化三鐵和石墨化炭（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)）。

1.2試驗(yàn)儀器

拉曼光譜儀（Ram Tracer-200-HS，歐普?qǐng)D斯光學(xué)納米科技有限公司）；天平（AR3202CN，精度為0.01 mg，奧豪斯電子天平）；渦旋混合器（Vortex-Genie 2/2T，上海凌初環(huán)保儀器有限公司）。

1.3配制多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液和以茶葉提取液為基質(zhì)的多菌靈溶液

稱取10 mg多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品放入100 mL容量瓶中，用甲醇超聲溶解，待完全溶解后定容至刻度，得到濃度為100 mg/L的多菌靈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用甲醇稀釋，分別得到50、20、15、10、8、5、4、2、1、0.5 mg/L的多菌靈溶液；稱取5 g茶葉粉末樣品，放入50 ml離心管中，加入乙腈10 mL，渦旋振蕩1 min，超聲提取2 min，以5 000 r/min轉(zhuǎn)速離心5 min，取上清液；取茶葉提取液和100 mg/L的多菌靈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液混合放入15 mL離心管中，渦旋振蕩，分別得到50、25、20、16、12、10、8、5、4、3、2、1、0.5 mg/L的以茶葉提取液為基質(zhì)的多菌靈溶液；將上一步驟中的多菌靈溶液加入自制柱子（石墨化炭、四氧化三鐵和硫酸鎂按一定比例混合而成）中，混合振蕩，以5 000 r/min轉(zhuǎn)速離心5 min，去除色素等物質(zhì)，取上清液用于檢測(cè)。

1.4光譜數(shù)據(jù)采集

以拉曼光譜儀為采集平臺(tái)，激發(fā)波長(zhǎng)為785 nm，功率為200 mW，掃描范圍400～1 800 cm-1，分辨率為4 cm-1，積分時(shí)間為10 s，積分2次求平均，進(jìn)樣瓶中加入500 μL OTR202試劑、20 μL待測(cè)液、100 μL OTR103試劑，分別采集多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液和以茶葉提取液為基質(zhì)的多菌靈溶液的拉曼光譜。

2結(jié)果與分析

2.1多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液的普通拉曼光譜與表面增強(qiáng)拉曼光譜比較

圖1-a是50 mg/L多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液的表面增強(qiáng)拉曼譜圖，圖1-b是甲醇溶劑的表面增強(qiáng)拉曼譜圖，圖1-c是 50 mg/L 多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液的普通拉曼譜圖，從甲醇和多菌靈溶液的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖可看出，甲醇存在少量SERS峰，但峰強(qiáng)較弱且出峰位置與多菌靈的譜峰不同，表明多菌靈溶液的表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)不會(huì)受到甲醇溶液背景信號(hào)的干擾。對(duì)比多菌靈溶液的普通拉曼光譜和表面增強(qiáng)拉曼光譜，其普通拉曼譜圖中只有單一譜峰，且峰強(qiáng)不高，而多菌靈溶液的表面增強(qiáng)拉曼譜圖中的譜峰強(qiáng)度較高且譜峰較多，說(shuō)明納米增強(qiáng)試劑能有效增強(qiáng)多菌靈溶液的拉曼信號(hào)。圖1中630、730、1 004、1 221、1 262、1 368、1 462、1 528 cm-1處的拉曼信號(hào)較強(qiáng)，可作為多菌靈農(nóng)藥的特征峰，對(duì)這8處特征峰進(jìn)行譜峰歸屬[9-10]：630 cm-1歸屬于C—C—C的面內(nèi)彎曲振動(dòng)，730 cm-1歸屬于苯環(huán)中C—H的面外彎曲振動(dòng)，1 004 cm-1歸屬于C—O的拉伸振動(dòng)，1 221 cm-1歸屬于N—H的面內(nèi)彎曲振動(dòng)，1 262 cm-1歸屬于C—H的面內(nèi)彎曲振動(dòng)，1 368 cm-1歸屬于C—N的伸縮振動(dòng)，1 462 cm-1歸屬于—CH3的形變振動(dòng)，1 528 cm-1歸屬于C—C的伸縮振動(dòng)，這些特征譜峰可作為鑒別多菌靈農(nóng)藥的特征峰。

2.2多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的制定與線性分析

圖2為不同濃度多菌靈溶液的表面增強(qiáng)拉曼光譜。由圖2可看出，隨著多菌靈濃度的減小，其表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)逐漸減弱，當(dāng)濃度為1 mg/L時(shí)，630、730、1 004、1 221、1 262 cm-1處的拉曼信號(hào)依然明顯。將630、730、1 004、1 221、1 262 cm-1 處的特征峰強(qiáng)與多菌靈溶液濃度進(jìn)行線性回歸，發(fā)現(xiàn)特征峰630 cm-1的峰強(qiáng)與多菌靈溶液濃度有良好的線性關(guān)系（圖3），線性方程為y=191.55x+2 444.8，r2=0.981 2。

2.3茶葉中多菌靈農(nóng)藥殘留分析

圖4為含干茶提取液的不同濃度多菌靈甲醇溶液的SERS。

由圖4可看出，隨著多菌靈濃度的降低，信號(hào)強(qiáng)度明顯降低，但特征峰的位置幾乎沒(méi)有改變。濃度為5 mg/L時(shí)，630 cm-1的拉曼峰非常明顯，當(dāng)濃度為2 mg/L時(shí)，630 cm-1的拉曼峰依然明顯，當(dāng)濃度為1 mg/L時(shí)，與干茶空白的譜峰類似，未出現(xiàn)多菌靈的拉曼峰，說(shuō)明采用SERS方法檢測(cè)干茶中多菌靈農(nóng)藥的最低檢測(cè)濃度為2 mg/L。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定多菌靈在茶葉中的最大殘留量為5 mg/L，本方法的最低檢測(cè)濃度能滿足檢測(cè)要求。

選用630 cm-1處的峰強(qiáng)度與多菌靈濃度制定標(biāo)準(zhǔn)曲線，在2～50 mg/L具有良好的線性關(guān)系（圖5），線性方程為y=15.731x+1 151.9，r2=0.980 2。

2.4精確度試驗(yàn)分析

使用多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液和茶葉提取液，分別制備濃度為4.00、12.00、18.00 mg/L的以茶葉提取液為基質(zhì)的多菌靈溶液，每個(gè)樣本制作3份平行樣本，檢測(cè)3次，回收率為86.84%～92.40%，RSD均小于5%（表1）。

3結(jié)論

研究采用SERS結(jié)合快速溶劑提取前處理方法快速檢測(cè)茶葉中多菌靈農(nóng)藥殘留，建立干茶葉中多菌靈農(nóng)藥殘留的快

速檢測(cè)分析方法，確定了多菌靈的表面增強(qiáng)拉曼特征峰：630、730、1 004、1 221、1 262、1 368、1 462、1 528 cm-1。采用SERS方法檢測(cè)干茶中多菌靈農(nóng)藥的最低檢測(cè)濃度為2 mg/L，滿足國(guó)標(biāo)檢測(cè)茶葉的要求；選用630 cm-1處的峰強(qiáng)度與多菌靈濃度制定標(biāo)準(zhǔn)曲線，在2～50 mg/L具有良好的線性關(guān)系，線性方程為y=15.731x+1 151.9，r2=0.980 2；回收率為 86.84%～92.40%，RSD均小于5%，說(shuō)明本方法有良好的重現(xiàn)率。該方法前處理簡(jiǎn)單，整個(gè)試驗(yàn)操作在20 min內(nèi)完成，為檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留提供了技術(shù)支持。

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