◎ 王文敏,盧 姍
(廣東產品質量監(jiān)督檢驗研究院,廣東 佛山 528300)
有機氯農藥是一大類含有氯原子的有機殺蟲劑,有機氯農藥有廣譜、高效、急性毒性低、價格低廉等特點,曾經在全世界范圍內大量使用。但由于這類農藥脂溶性高,在自然環(huán)境中難以降解,所以在食品中的殘留及其對人體健康的危害不容忽視[1]。茶葉中茶多酚、咖啡堿、多糖等有效成分具有抗癌、抑制心血管疾病、延緩衰老、抑制和抵抗病毒等功效,因此飲茶有益于身體健康[2]。由于茶葉樣品基質復雜,含有大量的色素和雜質等,嚴重干擾提取液中農藥殘留的檢測,因此,前處理技術對茶葉中農藥殘留提取、分離及檢測有非常重要的意義[3]。
茶葉,為產自云南西雙版納的普洱茶(大益茶)。
5種有機氯農藥標準品:α-666(CAS:319-84-6)、七氯(CAS:76-44-8)、艾氏劑(CAS:309-00-2)、狄氏劑(CAS:0-57-1)和異狄氏劑(CAS:72-70-8)。石油醚、乙酸乙酯、環(huán)己烷、丙酮、乙醚和正己烷,均為分析純,且均為廣州化學試劑廠生產。
試驗的主要儀器設備見表1。
表1 主要儀器設備表
(1)色譜條件。Rxi-5ms色譜柱:0.25 μm×30.0 m×0.25 mm;進樣口溫度:280 ℃;分流方式:不分流進樣,1 min后打開分流閥;載氣:氦氣(He);流量控制方式:恒線速度;線速度:46.7 cm·s-1;吹掃流量:3.0 mL·min-1;分流比(R)5∶1。升溫程序:80 ℃起始,以15 ℃·min-1升溫到200 ℃,保持3 min,繼續(xù)以15 ℃·min-1升溫到280 ℃,保持5 min。
(2)質譜條件。EI源,離子源溫度(I):200 ℃,接口溫度(I):280 ℃,選擇離子掃描模式(SIM)。
茶葉(干樣)經粉碎后取5 g(精確至0.01 g)[4]于50 mL離心管。加入25 mL提取液,超聲波提取30 min,于高速冷凍離心機內離心 5 min,7 000 r·min-1。過濾于茄形瓶內,殘渣重復提取一次,超聲15 min,離心,過濾,合并提取液。提取液于旋轉蒸發(fā)儀,濃縮至1~2 mL,用提取溶液轉移至10 mL離心管(轉移3~4次),再用提取溶液定容至2 mL,待上樣。先后經過ENVI-Carb柱和Florisil柱凈化。凈化液供氣相色譜-質譜分析。
1.5.1 樣品提取
對提取液的選擇進行實驗,分別用25 mL的乙腈、石油醚-丙酮(4+1)、正己烷-丙酮(2+1)、乙酸乙酯-丙酮(3+1)和石油醚-乙酸乙酯(1+1)作為提取溶劑,對茶葉中的有機氯組分進行提取,提取液供氣相色譜檢測。
1.5.2 樣品凈化
凈化方法選擇固相萃取。凈化柱的選擇:①去除色素。茶葉樣品經提取有機氯組分后,提取液顏色呈墨綠色,糊狀,但經ENVI-Carb固相萃取柱凈化后呈透明液體狀,因此本實驗采用乙酸乙酯-丙酮(1∶1)淋洗ENVI-Carb固相萃取柱凈化作為色素凈化手段。②去除雜質。采用Florisil固相萃取小柱試驗重現(xiàn)性好,能有效去除雜質,簡化操作步驟,減少溶劑的使用量,快速、簡單。因此,本實驗采用Florisil固相萃取小柱凈化作為去除雜質的凈化手段。
(1)ENVI-Carb柱最優(yōu)洗脫體積的選擇。用5 mL環(huán)己烷活化石墨化碳黑柱(ENVI-Carb),取2 mL標準工作液上樣,分別用2 mL、3 mL、4 mL、5 mL丙酮-乙酸乙酯(1+1)溶液洗脫,下接10 mL離心管,氮吹至近干,用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質譜分析。
(2)對Florisil柱最優(yōu)洗脫溶劑的選擇。用5 mL石油醚活化弗羅里硅土柱(Florisil),2 mL標準工作液上樣,分別用5 mL乙酸乙酯-石油醚(5+95)、乙酸乙酯-丙酮(1+1)、乙醚-正己烷(1+4)、正己烷-乙酸乙酯(9+1)和丙酮-正己烷(1+1)溶液洗脫,下接10 mL離心管,氮吹至近干,用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質譜分析。
(3)對Florisil柱最優(yōu)洗脫體積的選擇。用5 mL石油醚活化弗羅里硅土柱(Florisil),2 mL標準工作液上樣,分別用2 mL、3 mL、4 mL、5 mL和6 mL最優(yōu)洗脫溶劑洗脫,下接10 mL離心管,氮吹至近干,用石油醚定容至2 mL。供氣相色譜-質譜分析。
將有機氯標準儲備液配制成 0 μg·L-1、25 μg·L-1、50 μg·L-1、200 μg·L-1、500 μg·L-1、1 000 μg·L-1和2 000 μg·L-1標準品工作液,按選定的色譜-質譜條件進樣,以吸收峰面積為縱坐標,濃度為橫坐標繪制標準曲線,結果如表2所示,5種有機氯農藥質量濃度和響應值線性關系良好。
表2 標準曲線、線性范圍及檢出限表
經過用乙腈、石油醚-丙酮(4+1)、正己烷-丙酮(2+1)、乙酸乙酯-丙酮(3+1)、石油醚-乙酸乙酯(1+1)作為提取溶劑進行對比實驗發(fā)現(xiàn),經石油醚-乙酸乙酯(1+1)溶液提取的雜質峰較少,提取的有機氯組分重現(xiàn)性高。故本實驗的提取液選定為石油醚-乙酸乙酯(1+1)溶液。
實驗比較了丙酮-乙酸乙酯(1+1)溶液的不同體積洗脫ENVI-Carb柱,發(fā)現(xiàn)4 mL洗脫最優(yōu),回收率最高。丙酮-乙酸乙酯(1+1)最佳洗脫液體積的峰面積如表3所示,因此柱凈化過程選擇4 mL丙酮-乙酸乙酯(1+1)洗脫液。
表3 ENVI-Carb柱丙酮-乙酸乙酯(1+1)最佳洗脫液體積選擇結果表
實驗比較了乙酸乙酯-石油醚(5+95)、乙酸乙酯-丙酮(1+1)、乙醚-正己烷(1+4)、正己烷-乙酸乙酯(9+1)和丙酮-正己烷(1+1)洗脫Florisil柱,發(fā)現(xiàn)乙醚-正己烷(1+4)洗脫最優(yōu),回收率最高。Florisil柱5種洗脫液方案的峰面積如表4所示,因此柱凈化過程選擇乙醚-正己烷(1+4)洗脫液洗脫。
表4 Florisil柱5種洗脫液選擇結果表
本文比較了乙醚-正己烷(1+4)溶液的不同體積洗脫Florisil柱柱,發(fā)現(xiàn)5 mL洗脫最優(yōu),回收率最高。乙醚-正己烷(1+4)最佳洗脫液體積的峰面積如表5所示,因此柱凈化過程選擇5 mL乙醚-正己烷(1+4)洗脫液。
表5 Florisil柱乙醚-正己烷(1+4)最佳洗脫液體積選擇結果表
2.6.1 加標樣品檢測
加標樣品(加標200 μg·kg-1)經ENVI-Carb柱和Florisil柱先后凈化檢測,效果良好,加標樣品的TIC圖如圖1所示。
2.6.2 方法的回收率
在茶葉樣品中分別添加 20 μg·kg-1、100 μg·kg-1、200 μg·kg-1的有機氯農藥標準品,每個添加水平做3個平行樣品,各組分的回收率見表3。由表6可知,有機氯農藥添加20 μg·kg-1的回收率為64.00%~107.40%;100 μg·kg-1水 平 的 回 收 率 為 63.00% ~ 114.00%;200 μg·kg-1水平的回收率為60.00%~102.40%。由此可知,該方法經過幾個階段的凈化處理后仍能獲得比較良好的回收率,可以滿足茶葉中殘留有機氯農藥組分含量的檢測要求。
圖1 加標樣品的TIC圖
表6 各組分的回收率表
經過實驗研究,本方法的前處理過程中,經ENVI-Carb柱凈化可以去除大部分的色素后,再經Florisil柱凈化可以去除大部分干擾物質,滿足檢測要求,利用GC-MS選擇離子監(jiān)測模式,分析靈敏度高。實驗表明,此方法的回收率滿足檢測要求,適合于茶葉中5種有機氯農藥殘留量同時定性及定量分析。