許禎毅，姜咸彪

（武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院，福建武夷山 354300）

1 引 言

近幾十年來，功能各異、品種繁多的農(nóng)藥對茶葉的增產(chǎn)、增收起了積極的促進(jìn)作用，但隨著農(nóng)藥使用用量和使用品種的不斷增多，再加上茶農(nóng)不合理的使用，茶葉產(chǎn)品中相繼出現(xiàn)了許多農(nóng)藥殘留甚至超標(biāo)的問題，嚴(yán)重影響到人類的健康安全和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，引起了世界各國人民和綠色環(huán)保組織的的密切關(guān)注與高度重視。2012年4月11日和4月23日，國際非政府環(huán)保組織綠色和平連續(xù)發(fā)布了《2012年茶葉農(nóng)藥調(diào)查報告》和《2012年“立頓”茶葉農(nóng)藥調(diào)查報告》，報告內(nèi)容涉及我國多家知名茶企的茶葉中檢出違法違禁農(nóng)藥殘留，直接影響我國茶葉在國際社會的聲譽(yù)和茶葉的出口[1]。

目前，各國在茶葉產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測和監(jiān)控方面主要有兩個工作重點(diǎn)，一是制定各種農(nóng)藥的最大殘留限量（Maximum residue limit，MRL）；二是開發(fā)準(zhǔn)確快速的定性、定量分析方法。進(jìn)入21世紀(jì)以來，許多發(fā)達(dá)國家和國際組織都對茶葉中農(nóng)藥的MRL進(jìn)行規(guī)定和修改，一方面是不斷增加農(nóng)藥的種類，另一方面是不斷減小農(nóng)藥的MRL。我國從2005年起開始對茶葉產(chǎn)品中農(nóng)藥的MRL做出強(qiáng)制性要求限制，經(jīng)過5次修訂后于2019年發(fā)布最新的《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763-2019）。其中明確限定茶葉中六六六、滴滴涕等65種農(nóng)藥的最高殘留限量[2-4]。但與此同時，歐盟茶葉委員會自2000年以來針對茶葉的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)增至400多項(xiàng)，其中以最低檢出量作為MRL的項(xiàng)目已占總量的90%以上。日本進(jìn)口茶葉的農(nóng)殘檢測標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《肯定列表制度》后，對茶葉產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留限量的種類由89種增加到276種，除少數(shù)特殊物質(zhì)外，其他農(nóng)藥的MRL一律為0.01 mg/kg[5]。由此可見，我國對茶葉產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留限量的監(jiān)管和檢測工作仍是“任重道遠(yuǎn)”。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)藥的品種越來越多，再加上人們對茶葉中農(nóng)藥殘留問題的日益關(guān)注，茶葉中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)也在不斷發(fā)展。近年來，有關(guān)茶葉質(zhì)量安全的問題經(jīng)常被媒體曝光，全世界各國都在集中大量的人力、物力開展茶葉中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)的研究[6]。目前研究較為深入、使用最廣泛的茶葉農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)主要有以下幾種。

2 常見檢測技術(shù)

2.1 氣相色譜法

氣相色譜法（Gas chromatography，GC）是常以氮?dú)?、氬氣等高純惰性氣體為流動相，通過毛細(xì)管柱或玻璃柱將待測組分與干擾組分進(jìn)行分離后檢測的色譜。它具有樣品用量少、選擇性好、靈敏度高、操作簡單和速度快等優(yōu)點(diǎn)，在分析低沸點(diǎn)、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定性好的化合物方面得到了廣泛應(yīng)用，是目前茶葉中農(nóng)藥殘留檢測最常用的方法之一。目前采用氣相色譜法檢測茶葉中農(nóng)藥殘留的檢測器主要有①電子捕獲檢測器、②微池電子捕獲檢測器、③火焰光度檢測器、④脈沖火焰光度檢測器、⑤氮磷檢測器等。

電子捕獲檢測器（Electron capture detector，ECD）主要適用于分析含有鹵素、硫、磷、氮等電負(fù)性化合物，一般來說電負(fù)性越強(qiáng)，檢測器的響應(yīng)值就越大，靈敏度越高。早在八十年代初期，就有技術(shù)人員采用ECD檢測茶葉中六六六、滴滴涕，溴氰菊酯，聯(lián)苯菊酯等多種有機(jī)氯類和菊酯類農(nóng)藥，靳保輝等[7]將茶葉用正己烷-丙酮（2∶1,V/V）提取、濃縮后，用ECD可一次性檢測出茶葉中25種有機(jī)氯農(nóng)藥，該方法可測得三氯殺螨醇的最低檢出限為8.0 g/kg，其余24種有機(jī)氯農(nóng)藥的最低檢出限為5.0μg/kg。周峰等[8]將茶葉用水活化后經(jīng)正己烷、石油醚超聲提取后、離心、萃取濃縮后，用ECD檢測茶葉中六六六和滴滴涕殘留量，試驗(yàn)結(jié)果表明，農(nóng)藥分離效果好，樣品前處理快速、簡便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

微池電子捕獲檢測器（Micro electron capture detector，μ-ECD）的工作原理與傳統(tǒng)的ECD相似，但它的檢測池體積更小，因此具有更高的靈敏度和更寬線性范圍，而且十分穩(wěn)定，可以優(yōu)化進(jìn)行快速氣相色譜測定[9]。吳剛等[10]利用μ-ECD建立茶葉中殺螟丹的殘留量的檢測方法，該方法的最低檢測限可達(dá)0.01 mg/kg。Pangt等[11]合成了一種纖維狀磁性氮化硼納米復(fù)合材料，并通過GC-μ-ECD對茶葉中10種殺蟲劑殘留量進(jìn)行檢測，加標(biāo)回收率在84.5%～122%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.8～12%之間，最低檢測限為0.01～0.05 ng/mL。

火焰光度檢測器（Flame photometric detector，F(xiàn)PD)是對含磷、含硫類化合物具有高選擇性和高靈敏度的一種色譜檢測器。FPD對含磷、含硫有機(jī)物的響應(yīng)值與含碳、含氫有機(jī)物的響應(yīng)值之比可達(dá)100左右，因此可很好排除有機(jī)溶劑和烴類有機(jī)物的干擾，實(shí)現(xiàn)對痕量或微量含磷、含硫化合物的定量分析，常用來檢測有機(jī)磷農(nóng)藥或含硫污染物。廖和菁等[12]采用乙腈作提取劑，經(jīng)超聲波提取后，經(jīng)石墨碳黑/氨基復(fù)合（Carbon/NH2）固相萃取小柱凈化，用FPD檢測茶葉中敵敵畏、樂果等10種有機(jī)磷農(nóng)藥，最低檢出限為2.0～13.0μg/kg。朱雪琴等[13]將茶葉樣品用快速前處理技術(shù)提取、凈化后，經(jīng)GC-FPD檢測茶葉中敵敵畏、樂果、毒死蜱、水胺硫磷和三唑磷5種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量。試驗(yàn)結(jié)果表明，5種有機(jī)磷農(nóng)藥的平均回收率在80%～108.3%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.58%～7.31%。

脈沖火焰光度檢測器（Pulsed flame photometric detector,PFPD）是FPD的升級版，P-FPD能夠?qū)、S等28種特定元素實(shí)現(xiàn)無可匹敵的選擇性檢測，與FPD相比，其檢測性能提高了10倍以上，同時還具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和更低的操作成本，是提高實(shí)驗(yàn)室分析效率的首選。陳玉珍[14]利用P-FPD建立了一次性檢測茶葉中甲胺磷、乙酰甲胺磷等14種有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留量的方法，14種農(nóng)藥的檢出限在0.005～0.02 mg/kg之間，檢測效果良好。

氮磷檢測器（Nitrogen phosphorus detector，NPD）是一種質(zhì)量型檢測器，對含氮、磷元素的化合物具有高靈敏度、專一性強(qiáng)，專用于氮、磷化合物的痕量分析。由于其專一性強(qiáng)，還可用于復(fù)雜樣品的直接進(jìn)樣分析，可以避免繁雜的前處理過程，簡化分析方法。游飛明等[15]將茶葉樣品用丙酮超聲波提取后，采用NPD一次測定茶葉中16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量，檢出限在0.01～0.16mg/kg之間。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜法

氣相色譜-質(zhì)譜法（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）是在氣相色譜分離的基礎(chǔ)上，加上一個質(zhì)量分析器用于分析待測組分的碎片離子。因?yàn)闅庀嗌V在檢測目標(biāo)化合物時，若樣品中雜質(zhì)多，僅根據(jù)保留時間定性時，可能會將雜質(zhì)錯誤地定性為目標(biāo)化合物，出現(xiàn)假陽性結(jié)果[16]。GC-MS法根據(jù)目標(biāo)化合物的保留時間和特征碎片離子作為定性和定量依據(jù)，克服了可能出現(xiàn)假陽性面造成的誤判問題[17]。

蘇建峰等[18]將茶葉樣品用乙酸乙酯均質(zhì)和超聲波提取后，采用茶葉專用萃取柱（TPT）除去色素和剩余的少部分極性雜質(zhì)，最后用GC-MS進(jìn)行分析，可同時測得茶葉中286種農(nóng)藥殘留量。曹亞林等[19]將茶葉樣品經(jīng)正己烷/丙酮（80∶20，V/V）提取，再用正己烷復(fù)溶后用分散固相萃取凈化，，最后用GC-MS檢測茶葉中7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留。試驗(yàn)結(jié)果表明7種擬除蟲菊酯在0.02～0.1 μg/g范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，方法的加標(biāo)回收率為84.3～102.9%，重復(fù)多次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5.5%。謝吉林等[20]通過實(shí)驗(yàn)研究建立茶葉中32種農(nóng)藥多殘留的GC-MS分析方法,該方法用乙腈為提取溶劑，硅鎂型吸附劑、無水硫酸鈉和活性炭粉作為凈化劑，用空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率測試，最后得出32種農(nóng)殘回收率范圍為80%～120%。

綜上，GC-MS適用于具有易揮發(fā)、熱穩(wěn)定、非極性的有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類、部分氨基甲酸酯類化合物的檢測分析，特別適用于多農(nóng)藥殘留的定性、定量檢測，但與ECD、FPD等特征型、專用型的檢測器相比，其定量靈敏度可能會出現(xiàn)下降的情況。因此，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（GC-MS/MS）應(yīng)運(yùn)而生，GC-MS/MS可以通過特定的程序選擇物質(zhì)的特征母離子而排除其它離子的干擾，不僅可以避免GC中用保留時間作定性而出現(xiàn)的假陽性可能，而且可以防止GC-MS檢測中因干擾物質(zhì)而出現(xiàn)的假陰性的可能，實(shí)現(xiàn)更加精確的定性和定量分析，同時還可有效地提高檢測的靈敏度，得到更低的檢測出限，因此特別適合于像茶葉這種復(fù)雜樣品中的農(nóng)藥殘留檢測[21]。程水連等[22]建立了同時對黑茶中9種農(nóng)藥殘留進(jìn)行定性定量分析的GC-MS/MS確證方法。樣品經(jīng)乙腈提取、TPT固相萃取柱凈化后，多重反應(yīng)監(jiān)測（Multiple reaction monitoring,MRM）采集方式進(jìn)行分析測定。試驗(yàn)結(jié)果表明9種農(nóng)藥在0.4～3.2mg/L濃度范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.99，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%～5.6%，平均加標(biāo)回收率為81.6%～98.6%。

2.3 液相色譜法

液相色譜法（Liquid chromatography，LC）是20世紀(jì)70年代后急劇發(fā)展起來的一項(xiàng)高效、快速、準(zhǔn)確的分離檢測技術(shù)。它以液體作為流動相，待測組分先后經(jīng)過高壓泵、高效色譜柱和高靈敏度的檢測器，具有高壓、高速、高效、高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。與氣相色譜相比，LC只要求待測組分能制成溶液，而不需要?dú)饣?，因此不受試樣揮發(fā)性的限制，適用于沸點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性差、受熱易分解的、相對分子質(zhì)量較大的有機(jī)化合物，因此被廣泛應(yīng)用到茶葉產(chǎn)品中殺蟲劑、滅菌劑、除莠劑、除草劑等農(nóng)藥的殘留檢測。LC根據(jù)所待測化合物的不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，可選用不同類型的檢測器，以保證檢測結(jié)果的靈敏度高、重現(xiàn)性好、響應(yīng)快、線性范圍寬等要求。LC中常用的檢測器有紫外光度檢測器（Ultraviolet spectrometer，UV）、光電二極管陣列檢測器（Diode array detector，DAD）、熒光檢測器（Fluorescence detector，F(xiàn)LD）等。李青等[23]建立了超高效液相色譜法（High performance liquid chromatography，HPLC）測定茶葉中氯噻啉殘留量的分析方法，茶葉樣品經(jīng)正已烷-乙酸乙酯提取、氧化鎂粉末凈化，濃縮，用乙腈定容后進(jìn)樣，試驗(yàn)結(jié)果表明在0.05～50 mg/kg線性范圍內(nèi)氯噻啉線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)為0.9998，樣品在0.05,0.8和1.5 μg/mL三個不同加標(biāo)水平下的回收率為80%～110%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。許禎毅等[24]采用HPLC-DAD檢測器建立了武夷巖茶中除蟲脲農(nóng)藥殘留的檢測方法，并已應(yīng)用到日常的檢驗(yàn)檢測中。馮敏鈴等[25]將茶葉粉碎后經(jīng)乙腈提取后，用Carbon/NH2固相萃取小柱凈化，UV檢測器測定，建立了LC同時測定茶葉中啶蟲脒和多菌靈2種農(nóng)藥的分析方法。

2.4 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法（Liquid chromatography－tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）是以LC或HPLC作為分離系統(tǒng)，質(zhì)譜作為檢測系統(tǒng)，非常適合用來分析復(fù)雜體系中的痕量組分。LC-MS/MS的工作原理是將樣品通過高壓泵輸送到色譜柱中，再經(jīng)過色譜柱的吸附、解吸作用進(jìn)行分離后進(jìn)入質(zhì)譜系統(tǒng)，在質(zhì)譜系統(tǒng)中，樣品先經(jīng)過離子源時被離子化后形成許多特征的、帶電的的碎片離子，這些碎片離子經(jīng)質(zhì)量分析器后按設(shè)定質(zhì)量數(shù)被分開，最后通過檢測器得到質(zhì)譜圖。LC-MS/MS實(shí)現(xiàn)了色譜系統(tǒng)的高分離能力與質(zhì)譜系統(tǒng)的高選擇性、高靈敏度能力結(jié)合起來，不僅能用于待測化合物的定量、定性分析，還可以通過質(zhì)譜圖得到未知化合物的相對分子質(zhì)量與結(jié)構(gòu)信息，用于尋找和分析未知化合物，因此被廣泛應(yīng)用于藥物分析、食品分析和環(huán)境分析等領(lǐng)域。特別是LC-MS/MS中的多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）技術(shù)，它先通過第一個四級桿選擇一個或多個母離子，在碰撞池中產(chǎn)生碎片離子后，通過第二個四級桿來監(jiān)測母離子后產(chǎn)生的一個或多個特定的碎片離了，這樣可以有效排除復(fù)雜基質(zhì)所產(chǎn)生的碎片離子的干擾，極大提高檢測的靈敏度和定量的準(zhǔn)確性。因此LC-MS/MS是科研機(jī)構(gòu)、檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)、高校等單位開展農(nóng)藥殘留痕量分析和高通量復(fù)雜樣品分析的理想裝備，也是推斷分析和確認(rèn)農(nóng)藥結(jié)構(gòu)的常用儀器之一，特別適用于像茶葉這種成分復(fù)雜、干擾雜質(zhì)多的樣品中農(nóng)藥多殘留分析。余璐等[26]將茶葉用乙腈提取，經(jīng)石墨化炭黑－N－丙基乙二胺復(fù)合固相萃取柱（Carb-PSA）凈化，濃縮后利用超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜（UPLC-Q-TOF/MS）技術(shù)建立了茶葉中204種農(nóng)藥殘留的快速篩查和確證檢測方法。楊梅等[27]建立了綠茶中56種農(nóng)藥殘留的HPLC-MS/MS快速檢測方法，茶葉樣品采用乙腈提取后，濃縮提取物用TPT固相萃取小柱凈化，再利用MRM方法進(jìn)行測定。尹鵬等[28]將茶葉樣品經(jīng)水潤濕后，用含5%乙酸的乙腈溶液提取，在提取液中加入100 mg石墨化炭黑和200 mg十八烷基硅烷凈化后，用HPLC-MS/MS同時測定茶葉中毒死蜱及其代謝產(chǎn)物3，5，6-三氯-2-羥基吡啶的殘留量，該方法簡便、快速、靈敏度高、重現(xiàn)性好，適用于茶葉中毒死蜱及其代謝產(chǎn)物的快速測定。

2.5 表面增強(qiáng)拉曼光譜法

表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)（Surface enhanced raman spectroscopy，SERS）是利用金、銀、銅等金屬粗糙表面產(chǎn)生電磁場作用，可將吸附在金屬粗糙表面的待測物拉曼信號增強(qiáng)106-109倍，從而提高檢測靈敏，實(shí)現(xiàn)對微量樣品的快速檢測，而且其具有樣品制備簡單、操作簡便、靈敏度高、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn)，已逐步應(yīng)用于食品和農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留快速檢測[29-31]。

朱曉宇等[32]采用SERS技術(shù)結(jié)合快速前處理方法，分析綠茶中甲萘威農(nóng)藥殘留。研究人員以金溶膠為增強(qiáng)基底，以1557 cm-1的峰強(qiáng)度為定量峰，建立茶葉中甲萘威農(nóng)藥殘留線性分析方程，該方程在0.28～5.56 mg/kg范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.9744。該方法分析茶葉中甲萘威農(nóng)藥殘留的最低檢出濃度為0.83 mg/kg，而且前處理簡單、單個樣本檢測在10 min內(nèi)就可完成。吳燕等[33]利用無水硫酸鎂、四氯化三鐵、石墨化碳對茶葉提取液進(jìn)行簡單凈化處理后，用SERS技術(shù)檢測干茶葉中樂果的農(nóng)藥殘留量，建立了茶葉中樂果農(nóng)藥殘留的快速檢測分析方法。該方法檢測茶葉中樂果農(nóng)藥的最低濃度能達(dá)到1.0 mg/L以下。胡瀟等[34]利用SERS技術(shù)結(jié)合二維相關(guān)光譜法快速檢測茶葉中毒死蜱農(nóng)藥殘留，研究人員以金納米為增強(qiáng)基底，采集含不同濃度毒死蜱殘留茶葉樣本的SERS，利用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換對原始拉曼光譜進(jìn)行預(yù)處理，再以毒死蜱濃度為外擾，進(jìn)行二維相關(guān)同步光譜和自相關(guān)譜分析，建立茶葉中毒死蜱殘留分析模型。研究表明SERS結(jié)合二維相關(guān)光譜法可實(shí)現(xiàn)茶葉中毒死蜱農(nóng)藥殘留快速檢測，為研究茶葉中農(nóng)藥殘留快速檢測裝置開發(fā)提供方法支持。

3 展 望

綜上，隨著農(nóng)藥檢測項(xiàng)目的不斷增加和農(nóng)藥檢測技術(shù)的不斷提升，針對單一種類的農(nóng)藥殘留檢測方法己經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)藥殘留檢測的要求，茶葉中農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)正逐步向著更高效、快速、準(zhǔn)確、環(huán)保的方向發(fā)展。更高效、快速，要求盡量減少樣品前處理及分析檢測過程所花費(fèi)的時間，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作自動化；更準(zhǔn)確，就是要盡可能提高檢測的靈敏度和最低檢出限，同時保證良好的重現(xiàn)性；更環(huán)保，就是要減少溶劑的使用量，減輕對環(huán)境的排放和污染。另外隨著《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(GB 23200.113-2018)已于2018年12月21日正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)首次將快速前處理方法（QuEChERS）的前處理方法納入多農(nóng)藥殘留檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)方法中，因此QuEChERS方法將依靠快速、簡便、經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定和安全等特點(diǎn)，在多茶葉產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留分析中得到了廣泛應(yīng)用。