李思龍 劉睿 孫崳林 李啟艷

（山東省食品藥品檢驗研究院，山東省食品藥品安全檢測工程技術研究中心 山東 濟南 250101）

1 前言

近年來茶葉的質量安全問題已成為制約茶產業(yè)發(fā)展的主要原因， 其中， 農藥殘留問題受到重點關注， 已成為了食品安全領域的重要研究內容。 為了解決此類問題， 有關部門提出了茶葉殘留農藥檢測方法， 要求產出及投入市場的茶葉必須經過第三方單位的專業(yè)認證才能進行檢測， 檢測數據合格后才能食用[1]。 基于此，我國引入了液相色譜法，此種方法是指將液體作為流動相的色譜法。在研究中，將具有色素的提取液滴入裝有硫酸鈣粒子的玻璃器皿上，并持續(xù)用石油醚清洗玻璃器皿，使液體中含有的不同色素得到分解，進而形成不同顏色的色譜帶。其中每個顏色代表的色素種類不同， 進而便可掌握滴入的液體中具體含有哪種色有哪種色有哪種色素。隨著技術的不斷創(chuàng)新與實踐探究， 此種方法的應用范圍越來越廣。 在應用中這種方法不僅可以將液體中的有機物質分解，同時在研究中發(fā)現，色譜法對于分解透明的無色物質也起到一定作用。 區(qū)別于液相色譜法， 傳統方法無法直接通過色譜圖對物質的性質進行直接判斷，因此在對結果進行分析時，需要將結果與定性標準值進行比對， 但這些問題均在高效液相色譜法中被解決。 將此種方法應用到茶葉殘留農藥檢測中， 可根據其中農藥的種類與數量對農藥殘留的時間性與空間性進行分析[2]。 在此過程中值得注意的是，茶葉中殘留農藥的來源不同，因此在色譜上呈現的種類也是多樣化的， 這種殘留主要通過農藥的滲透與土壤的聚類。 基于此， 本文引入液相色譜法，開展茶葉殘留農藥檢測方法的設計，了解茶葉中農藥殘留現狀，進而保障茶葉質量安全。

2 茶葉殘留農藥檢測方法設計

2.1 提取凈化茶葉殘留農藥樣本

對茶葉殘留農藥進行檢測的前提條件是對樣本的選擇，本章將引入液相色譜法，進行凈化樣本的提取。

（1）將茶葉浸泡在蒸餾水中，并將浸泡液體分裝在儲液瓶內。 使用分布器進行2.0 μm 的過濾。 同時進行樣本到出口的檢查，使用高壓泵與液壓泵對經過過濾的浸泡液進行提取。按照導出液體顏色的比對進行溶液脈沖消除工作，并采用抽真空的方式，持續(xù)抽氣[3]。 直至浸泡液流經過濾器，對溶液進行反壓力調節(jié)，截止此步驟，完成茶葉農藥檢測樣本的初步調制。

（2）采用微波輔助色譜萃取的方式，將初步制備的樣本進行提純處理： 將初期制備的農藥與茶葉混合溶液放在離心立管中，在滴管中摻入清水浸泡3～7 min；加入乙腈，使用高速旋轉的勻漿設備，持續(xù)工作至少1.0 min；根據溶液量加入適量的Nacl，持續(xù)攪拌1.0 min 后靜置放置30 min；取上層清液，將其放置在梨形器皿中，保持過程溫度在37.0℃～38.5℃之間，將其采用旋轉的方式對其風干；再次加入乙腈在梨形器皿中，將其搖勻。

（3）在加樣前使用5.0 ml 的預淋液，當液面達到吸附層表面時， 在容器邊緣壁里快速倒進液體凈化試劑[4]。 并使用刻度瓶對洗脫液進行收集， 等待HPLC 檢測。

2.2 基于液相色譜法計算茶葉殘留農藥色譜波長

在完成對檢驗樣本的凈化后， 要對獲取到的溶液進行提純處理，以此明確色譜的檢測條件。本章選擇使用液相色譜法，對樣本進行提純。殘留雜質的農藥樣本可表示為下述公式。

公式（1）中：R 表示為含有雜質殘留的茶葉殘留農藥溶液；a 表示為被檢測得含有的農藥；b 表示為檢測農藥標準色譜；s 表示為檢測端。 根據上述計算公式，在實際檢測中，需要根據檢測端，獲得的相關數據進行溶液配置分析。 將精確到一定量的樣本中摻入甲醇試劑， 并按照計算中含有農藥的指數進行定容稀釋[5]。 過濾其中的不溶物質，或將其靜止后取其清液。

以此獲取溶液中被稀釋為濃度后的農藥樣本溶液，在多個樣本溶液中隨機選取1 支預處理流動相，在進樣器中滴注多次純水。 此時使用色譜試紙對其進行檢測后，可得知溶液中農藥陰離子的活化時間。對色譜試紙顯示陰離子存活時間的計算可如下述公式表示。

公式（2）中：T 表示為色譜試紙顯示樣本試劑中陰離子的存活時間；r-表示為樣本溶液中的陽離子表示方法；r-表示為樣本溶液中的陰離子；h 表示為有機濾膜；t 表示梯度洗脫時間。 在完成上述計算的同時， 使用溶劑較大的平頭滴管深入到預處理的流動相液體中，并將其采用高溫的方式烘干，將進樣設備在色譜條件下提取的不同稀釋溶液分別添加到預處理溶液中，完成對茶葉殘留農藥的提取[6]。 再制定茶葉殘留農藥的不同檢測標準， 選擇將不同標準的離子色譜檢測標準溶液加入到樣品當中， 再使用樣品，采用同樣的方式，對其流動相進行處理。 并記錄檢測過程中各金屬離子的譜圖， 通過相應的數據計算出溶液中不同殘留的農藥回收率。計算公式如下。

公式（3）、（4）中：W 表示為茶葉殘留農藥含量；ρ 表示為不同離子物質的濃度；A 表示為茶葉樣本農藥溶液體積；I 表示為進樣體積；P 表示為茶葉殘留的農藥回收率；X 表示為檢測樣本總體積。根據上述計算公式中對回收率進行計算， 分離茶葉殘留農藥樣本中小分子離子， 基于不同農藥離子具備的排斥性能， 將其按照離子色譜檢測劃分為負價陰離子與正價陽離子[7]。 陰離子中應包括氟離子、氯離子、磷硫離子、氮氧離子等，在此基礎上，計算多余影響離子色譜檢測的等價元素， 按照元素梯度計算茶葉殘留農藥色譜波長。 計算公式如下。

公式（5）中：λ 表示為茶葉殘留農藥色譜波長；Δy 表示為干涉元素色譜波長間距；b 表示為雙峰間距；D 表示為雙峰垂直距離。 根據上述計算公式，分析樣本溶液中農藥殘留的陰離子濃度， 為了避免在適宜的環(huán)境下陰離子與陽離子發(fā)生交換反應， 使用淋洗裝置對樣本進行加熱處理[8]。 并選擇離子色譜代替?zhèn)鹘y檢測中使用的其它化學物質， 分離有機酸與無機酸，簡化傳統的檢測過程，在此過程中并不使用其它檢測裝置，以此可有效的控制檢測成本，避免技術應用過程中無用功的消耗。

2.3 繪制殘留農藥指紋檢測圖譜

為了進一步提升檢測結果的精度，在完成上述相關工作后， 可采用繪制殘留農藥指紋檢測圖譜的方式，進行預測組與評估組的綜合分析。

（1）采用可量化的鑒定與繪制手法，將其建立在多種化學成分分析的基礎上[9]。 在建立過程中注意數據的真實性與時效性， 并在此基礎上分析農藥所含的化學物質與種類， 進而實現對茶葉殘留農藥的進一步描述與評價。

（2） 在上述基礎上， 對其進行與液相色譜的比對， 使茶葉質量與其農藥含量在真正意義上結合起來， 此種方法不僅對闡明茶葉中農藥含量有著顯著的作用，還可為相關茶葉類型的農藥檢測提供參考。

（3）獲取樣本溶液，并把提取的混合溶液裝入離子色譜檢測設備中，按照設備的標準化檢測流程，設置相對適宜的檢測環(huán)境。 根據檢測結果中顯示的不同離子的峰值及相應的濃度檢測結果， 使用最小二乘法計算出測得的數據， 并將數據結果擬合成色譜圖形， 得出的標準曲線的線性相關系數應當大于或等于99.99%。 根據標準曲線的相應參數，按照一定的出峰時間對離子進行定性， 再利用外標法對其進行定量，獲取到最準確的檢測結果，以此完成對殘留農藥指紋檢測圖譜的繪制[10]。綜上所述，通過提取凈化茶葉殘留農藥樣本、 計算茶葉殘留農藥色譜波長完成對茶葉中殘留農藥的檢測。

3 對比實驗

3.1 實驗準備

本文針對茶葉殘留農藥，提出一個簡單的測試。根據市場內茶葉生產行業(yè)的發(fā)展趨勢及針對其生產茶葉使用農藥現狀，進行實驗過程的具體規(guī)劃。在市場上選擇一個茶葉生產商作為研究對象， 并隨機選擇其產出的茶葉作為研究樣本。

布設此次實驗的實驗環(huán)境， 檢測所需的儀器設備應包括：高壓/低壓輸液裝置、液體分析柱、波長檢測裝置等。 檢測樣本為含量為99.5%的BSRM 試劑樣本、內標色譜級試紙。 樣本相關配置：精準的稱量標有一定量的茶葉樣本，將其平均分為兩組，使用蒸餾水對兩組茶葉樣本進行充分浸泡， 使其中的農藥成分在蒸餾水中充分溶解， 其中每組樣本溶液中的含有的農藥種類均為4 種， 檢測結果圖每測得出現一個峰值便代表測出一種農藥種類。 使用實驗滴管收集部分樣本溶液，按照一定比例將其定容稀釋。對于其中的不溶解物質， 可采用靜置獲取清液或使用專門的過濾器對溶液進行過濾的方式， 進行實驗樣本的獲取。 在此基礎上，選擇合適的波長試紙，按照“0.1”、“0.2”、“0.3”、“0.4” 濃度的樣本溶液分別進行標樣。為了確保實驗檢測結果的可分析性，按照波長應遵循完整性與靈敏性兩項原則。 控制實驗中的其它選擇條件： 將實驗全過程的溫度控制在適宜溫度范圍內（32℃±0.05），若超出常規(guī)溫度控制范圍會出現基線偏移，以此造成檢測結果出現誤差，與此同時還會對保留行為造成一定的影響，在此基礎上，控制樣本檢測的進樣量， 采用少量多次檢測取平均值的方式，提高檢測結果的精度。

3.2 實驗結果分析

在完成上述相關實驗準備工作后， 分別采用本文設計的基于液相色譜法的茶葉殘留農藥檢測方法與傳統檢測方法， 分別對樣本溶液進行農藥殘留檢測。 設定本文方法的實驗結果為A 組，傳統方法的實驗結果為B 組， 根據稀釋后不同濃度的溶液，繪制兩組實驗結果的標定曲線圖。 如下圖1 所示。

圖1 實驗結果對比圖

如上述圖1 所示， 為本次茶葉殘留農藥檢測實驗的結果，從上述圖中可以清楚的看出，A 組為本文檢測方法的實驗結果， 其中曲線圖中共出現4 個峰值，代表檢測出樣本溶液中含有的農藥種類為4 種。B 組為傳統檢測方法的實驗結果， 其中曲線圖中共出現2 個峰值， 代表檢測出樣本溶液中含有的農藥種類為2 種。 并且根據兩組實驗結果對峰間距的分析，可得出此次實驗的結論：相比傳統的農藥殘留檢測方法， 本文提出的基于液相色譜法的茶葉殘留農藥檢測方法在實際檢測過程中， 可測得的農藥種類更多、分辨率更高，更適用于對茶葉生產過程中農藥的控制與環(huán)境的監(jiān)測。

4 討論

茶葉中由于殘留農藥而出現與國際貿易出口商品不匹配的問題屢見不鮮，因此在生產茶葉過程中，除了需要對相關施藥設備與技術進行不斷改良外，也需要設計一個優(yōu)化的茶葉農藥殘留檢測方法，進而使更多優(yōu)質的茶葉流入市場， 為此本文從3 個方面，基于液相色譜法，開展了茶葉殘留農藥檢測方法的設計。 并通過了大量的應用實踐與對比實驗驗證了設計的方法在實施中具有一定的可行性， 并能根據農藥殘留色相圖譜， 快速準確的識別不同類型的殘留農藥。因此在后期的發(fā)展中，可采用建立農藥殘留種類數據庫的方式， 用于存儲檢測的多種殘留色素圖譜，以此快速識別目標農藥，根據茶葉中含有的組合農藥，進行茶葉生產與施藥改良，以此提升茶產品的質量，確保優(yōu)質茶葉流入市場，在保障我國農產品貿易衛(wèi)生質量安全的前提下， 對不同農藥進行快速、精準檢測。