徐 清，戴 明，劉文菁，歐陽立群，林 欽，王 征

（福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，福建 福州 350002）

茶葉作為全球三大重要加工飲品之一，歷來是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物和出口創(chuàng)匯產(chǎn)品。我國茶葉的消費(fèi)總量也列居世界之最。然而，近幾年來茶葉質(zhì)量安全事件的屢次頻發(fā)，不僅嚴(yán)重影響了茶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，還使我國茶業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)階段我國面臨的茶葉污染主要是空氣、土壤、水體、加工過程中產(chǎn)生，茶葉中環(huán)境污染物，特別是持久性有機(jī)污染物（persistent organic pollutants，POPs），已經(jīng)成為茶葉質(zhì)量安全關(guān)注的焦點(diǎn)之一。POPs是指一類具有耐降解性、蓄積性、高毒性、遷移性等特性的有機(jī)污染物。在過去的幾十年里，由于人類活動的影響，POPs持續(xù)存在于環(huán)境中，通過食物鏈生物積累，并產(chǎn)生生物放大效應(yīng)，不斷影響人體的發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)。POPs已成為全球高度優(yōu)先考慮的危害環(huán)境和人類健康的問題之一。

常見的POPs主要包括多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）、多氯聯(lián)苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）、鄰苯二甲酸酯（phthalate esters，PAEs）、有機(jī)氯農(nóng)藥（organochlorine pesticides，OCPs）四大類。其中，PAHs是由煤、石油、木材、煙草等各種天然有機(jī)物在空氣中不完全燃燒所產(chǎn)生形成的，包括萘、蒽、菲、芘等具有致畸、致癌、致突變的多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔?。PCBs是一類人工合成的氯代芳烴類混合物，在工業(yè)上廣泛用作熱載體、絕緣油及潤滑油。PCBs結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定、半衰期長，具有生物毒性，已被國際癌癥中心納入為致癌物質(zhì)。PAEs是一種國內(nèi)外廣泛使用的增塑劑，它是由鄰苯二甲酸與特定的酯反應(yīng)產(chǎn)生、具有軟化作用的結(jié)構(gòu)類似的POPs。PAEs與塑料基質(zhì)之間以非共價(jià)鍵的形式結(jié)合，極易溢出，可通過多種暴露途徑進(jìn)入人體。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)PAEs是一種明確的“兒童持久過敏癥”的環(huán)境誘導(dǎo)劑。PAEs還會干擾人體內(nèi)分泌，造成人體免疫力下降、兒童性早熟、損傷遺傳基因、引起心血管疾病等。OCPs廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物中，以防治各種有害植物的寄生病、蟲害。OCP主要有六六六（hexachlorocyclohexane，HCH）和滴滴涕（dichlorodiphenyltrichloroethane，DDT）等品種，這一類型農(nóng)藥屬于神經(jīng)毒物，揮發(fā)性小、慢性毒性大，使用之后比較難消失。OCPs會干擾人體激素系統(tǒng)，從而損害人類生殖和免疫系統(tǒng)，并可能導(dǎo)致生殖疾病，如乳腺癌和前列腺癌。雖然一些OCPs的生產(chǎn)和應(yīng)用在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)被禁止了幾十年，我國在2002年也已明令禁用。但由于OCPs的高持久性和半揮發(fā)性特性，使它們?nèi)匀粡V泛存在于水、土壤、沉積物、大氣、魚類和食品中。在茶葉的檢測中經(jīng)常出現(xiàn)OCPs超標(biāo)，嚴(yán)重影響茶葉經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

目前，對茶葉中持久性污染物分析的很多方法雖然能夠同時(shí)檢測幾十種以上污染物，但方法普遍只關(guān)注一兩類具有密切物理化學(xué)性質(zhì)的污染物，能同時(shí)分析大量多類型污染物的方法甚少。本方法擬采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（gas chromatography-tandem mass spectrometry，GC-MS/MS）法建立同時(shí)測定茶葉中多種POPs的方法，對于完善國內(nèi)相關(guān)方面的檢測方法、加強(qiáng)茶葉中多種POPs的監(jiān)測無疑具有重要的價(jià)值，并為建立其相應(yīng)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)為新環(huán)境下探尋茶葉中POPs關(guān)鍵控制點(diǎn)提供思路，對我國茶產(chǎn)業(yè)質(zhì)量安全具有十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

福建綠茶 華祥苑茶業(yè)股份有限公司；湖南黑茶中茶湖南安化第一茶廠有限公司長沙芙蓉中路分公司。

16 種PAHs標(biāo)準(zhǔn)溶液：萘（naphthalene，Nap）、苊烯（acenaphthylene，AcPy）、苊（acenaphthene，AcP）、芴（fluorene，F(xiàn)lu）、菲（phenanthrene，Phe）、蒽（anthracene，Ant）、熒蒽（fluoranthene，F(xiàn)lt）、芘（pyrene，Pyr）、苯并()蒽（benzo()anthracene，BaA）、?（chrysene，Chr）、苯并()熒蒽（benzo()fluoranthene，BbFL）、苯并()熒蒽（benzo()fluoranthene，BkFL）、苯并()芘（benzo()pyrene，BaP）、茚(1,2,3-)芘（indeno(1,2,3-)pyrene，Inp）、二苯并(,)蒽（dibenzo(,)anthracene，DBA）、苯并(,,)苝（benzo(,,)perylene，BghiP），質(zhì)量濃度均為100 μg/mL 美國Accustandard 公司；19 種PAEs標(biāo)準(zhǔn)溶液：鄰苯二甲酸二甲酯（dimethyl phthalate，DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯（diethyl phthalate，DEP）、鄰苯二甲酸二異丙酯（diisopropyl phthalate，DIPrP）、鄰苯二甲酸二烯丙酯（diallyl phthalate，DAP）、鄰苯二甲酸二丙酯（dipropyl phthalate，DPRP）、鄰苯二甲酸二異丁酯（diisobutyl phthalate，DIBP）、鄰苯二甲酸二丁酯（dibuthyl phthalate，DBP）、鄰苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯（bis(2-methoxyethyl) phthalate，DMEP）、鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯（bis(4-methyl-2-pentyl)phthalate，BMPP）、鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯（bis(2-ethoxyethyl)phthalate，DEEP）、鄰苯二甲酸二戊酯（dipentyl phthalate，DPP）、鄰苯二甲酸二己酯（dihexyl phthalate，DnHP）、鄰苯二甲酸丁基芐基酯（butylbenzyl phthalate，BBP）、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯（bis(2-butoxyethyl) phthalate，DBEP）、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯（dicyclohexyl phthalate，DCHP）、鄰苯二甲酸二庚酯（diheptyl phthalate，DHP）、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯（bis(2-ethylhexyl)phthalate，DEHP）、鄰苯二甲酸二苯酯（phenyl phthalate，DPhP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（di--octyl phthalate，DNOP）（質(zhì)量濃度均為100 μg/mL） 美國Accustandard公司；18 種PCBs標(biāo)準(zhǔn)溶液：2,2,4′-三氯聯(lián)苯（2,4,4′-trichlorobiphenyl，PCB-28）、2,2′,5,5′-四氯聯(lián)苯（2,2′,5,5′-tetrachlorobiphenyl，PCB-52）、3,3′,4,4′-四氯聯(lián)苯（3,3′,4,4′-tetrachlorobiphenyl，PCB-77）、3,4,4′,5-四氯聯(lián)苯（3,4,4′,5-tetrachlorobiphenyl，PCB-81）、2,2′,4,5,5′-五氯聯(lián)苯（2,2′,4,4′,5-pentachloro biphenyl，PCB-101）、2,3,3′,4,4′-五氯聯(lián)苯（2,3,3′,4,4′-pentachlorobiphenyl，PCB-105）、2,3,4,4′,5-五氯聯(lián)苯（2,3,4,4′,5-pentachlorobiphenyl，PCB-114）、2,3′,4,4′,5-五氯聯(lián)苯（2,3′,4,4′,5-pentachlorobiphenyl，PCB-118）、2′,3,4,4′,5-五氯聯(lián)苯（2′,3,4,4′,5-pentachlorobiphenyl，PCB-123）、3,3′,4,4′,5-五氯聯(lián)苯（3,3′,4,4′,5-pent achlorobiphenyl，PCB-126）、2,2′,3,4,4′,5′-六氯聯(lián)苯（2,2′,3,4,4′,5′-hexachlorobiphenyl，PCB-138）、2,2′,4,4′,5,5′-六氯聯(lián)苯（2,2′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl，PCB-153）、2,3,3′,4,4′,5-六氯聯(lián)苯（2,3,3′,4,4′,5-hexachlorobiphenyl，PCB-156）、2,3,3′,4,4′,5′-六氯聯(lián)苯（2,3,3′,4,4′,5′-hexachlorobiphenyl，PCB-157）、2,3′,4,4′,5,5′-六氯聯(lián)苯（2,3′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl，PCB-167）、3,3′,4,4′,5,5′-六氯聯(lián)苯（3,3′,4,4′,5,5′-hexachlorobiphenyl，PCB-169）、2,2′,3,4,4′,5,5′-七氯聯(lián)苯（2,2′,3,4,4′,5,5′-heptachlorobiphenyl，PCB-180）、2,3,3′,4,4′,5,5′-七氯聯(lián)苯（2,3,3′,4,4′,5,5′-heptachlorobiphenyl，PCB-189）（質(zhì)量濃度均為100 μg/mL） 美國Accustandard公司；15 種OCPs標(biāo)準(zhǔn)溶液：-HCH、六氯苯（hexachlorobenzene，HCB）、-HCH、-HCH、-HCH、七氯（heptachlor，Hepta）、艾氏劑（Aldrin）、外環(huán)氧七氯（heptachlorexo-epoxide，Isomer B）、內(nèi)環(huán)氧七氯（heptachlor-endo-epoxide，Isomer A）、反式氯丹（chlordane，-chlordane）、順式氯丹（-chlordane，-chlordane）、,′-滴滴伊（2,2-bis(4-chlorophenyl)-1,1-dichloroethylene，,′-DDE）、,′-滴滴滴（2,2-bis(4-chlorophenyl)-1,1-dichloroethane，,′-DDD）、,′-滴滴滴（2,4-dichlorodiphenyldichloroethane，,′-DDD）、,′-滴滴涕（4,4′-dichlorodiphenyltrichloroethane，,′-DDT）（質(zhì)量濃度均為100 μg/mL） 美國Accustandard公司。

無水硫酸鎂（分析純）、二氯甲烷（分析純，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀重蒸餾制得） 太倉滬試試劑有限公司；-丙基乙二胺（primary secondary amine，PSA，粒度4 μm） 日本GL Sciences有限公司；多壁碳納米管（multi-wall carbon nanotubes，MWCNTS，粒徑5 nm）天津博納艾杰爾科技有限公司；正己烷（分析純，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀重蒸餾制得） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；MIPs/SPE（CNWBOND 1 g/10 mL） 德國CNW公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BSA 124S分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；SIGmR 4-16ks高速冷凍離心機(jī) 美國Sigma公司；IKAMS 3 basic單發(fā)渦旋振蕩器 上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司；RE-5203旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；DTC-27超聲波清洗機(jī) 鼎泰（湖北）生化科技設(shè)備制造有限公司；40 kHz、7000D氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀 美國安捷倫公司；ASE-350加速溶劑萃取（accelerated solvent extractor，ASE）儀 美國Thermo公司。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

分別準(zhǔn)確移取PAHs、OPCs、PCBs、PAEs混合標(biāo)準(zhǔn)品各1.00、1.00、0.20、0.40 mL于10 mL容量瓶中，用正己烷稀釋，定容至10 mL，充分搖勻，配制成68 種POPs標(biāo)準(zhǔn)中間液，再用逐級稀釋的方法，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液如下：PAHs、OPCs質(zhì)量濃度均為0.005、0.01、0.05、0.25、2.5 μg/mL，PCBs質(zhì)量濃度為0.001、0.002、0.01、0.05、0.5 μg/mL，PAEs質(zhì)量濃度為0.002、0.004、0.02、0.1、1.0 μg/mL，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.3.2 樣品前處理

1.3.2.1 樣品提取

隨機(jī)取樣500 g粉碎后充分混勻，精準(zhǔn)稱取2.00 g樣品，置于ASE的萃取池中，將萃取溫度設(shè)定為100 ℃，靜態(tài)萃取時(shí)間設(shè)定為10 min。萃取溶劑使用正己烷-丙酮（9∶1，/），萃取壓力設(shè)定為1 500 psi，ASE的靜態(tài)循環(huán)次數(shù)為3 次。萃取完成后，將萃取液氮吹濃縮至近干，再用正己烷定容到1 mL。

1.3.2.2 提取液凈化

采用CNWBOND分子印跡柱，依次用5 mL二氯甲烷及5 mL正己烷活化柱子。將待凈化液轉(zhuǎn)移進(jìn)柱子，待液面降至柱床時(shí)，用6 mL正己烷淋洗柱子，將全部流出液氮吹濃縮至約2 mL后加入QuEChERS凈化包（0.15 g MWCNTS、0.15 g PSA、0.15 g無水硫酸鎂），渦旋均勻，14 000 r/min離心5 min。再用6 mL二氯甲烷洗脫上述分子印跡柱，收集洗脫液與QuEChERS凈化后溶液合并混勻，氮吹濃縮至近干，再用正己烷定容到2.0 mL，待上機(jī)。

1.3.2.3 空白實(shí)驗(yàn)

除不加實(shí)驗(yàn)外，均按1.3.2.1、1.3.2.2節(jié)測定步驟進(jìn)行，操作過程中應(yīng)避免接觸塑料制品，待上機(jī)。

1.3.3 儀器條件

1.3.3.1 色譜條件

色譜柱：DB-5ms毛細(xì)管柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；載氣：氦氣（He）；恒壓，壓力8.001 3 psi；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：60 ℃保持1 min，以40 ℃/min升溫到170 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升溫到310 ℃并保持5 min；色譜柱流量1.0 mL/min；進(jìn)樣量1.0 μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

1.3.3.2 質(zhì)譜條件

離子源：電子電離（electron ionization，EI）源；離子源溫度280 ℃；電離能量70 eV；碰撞氣體：氮?dú)猓粋鬏斁€溫度290 ℃；溶劑延遲時(shí)間4 min；數(shù)據(jù)采集模式：多反應(yīng)監(jiān)測模式（multiple reaction monitoring，MRM）。68 種POPs的質(zhì)譜信息見表1。

表1 68 種POPs的離子對信息、碰撞電壓和保留時(shí)間Table 1 Quantitative ions,qualitative ions,collision energy and retention time of 68 POPs

續(xù)表1

2 結(jié)果與分析

2.1 提取條件的優(yōu)化

2.1.1 加速溶劑萃取條件的優(yōu)化

加速溶劑萃取是一種在高溫高壓的條件下，用溶劑萃取固體或者是半固體樣品的前處理方法。由于加速溶劑萃取的提取效率極高，除目標(biāo)物外部分雜質(zhì)也會被同時(shí)萃取下來，因此，萃取溶劑、萃取溫度、靜態(tài)萃取時(shí)間和循環(huán)萃取次數(shù)等條件均需優(yōu)化。

2.1.1.1 萃取溶劑的選擇

對目標(biāo)物的溶解性的大小是影響萃取回收率的關(guān)鍵因素，由于POPs是一類非極性或弱極性化合物，考慮到“相似相溶”原理，優(yōu)先選用實(shí)驗(yàn)室常用的極性較弱試劑正己烷、甲苯和二氯甲烷進(jìn)行萃取，研究了提取液對空白樣品加標(biāo)（0.1 mg/kg）萃取平均回收率的影響，結(jié)果見圖1。結(jié)果表明，正己烷對多數(shù)目標(biāo)物的萃取效果最佳，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，加入一定量丙酮能夠更好地提取POPs，因此，考察正己烷-丙酮（9∶1，/）和正己烷-丙酮（1∶1，/）對上述加標(biāo)樣的萃取效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)萃取效果差異不大，且均優(yōu)于正己烷直接提取，但正己烷-丙酮（1∶1，/）萃取液中含有大量色素類雜質(zhì)，顏色較深。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇正己烷-丙酮（9∶1，/）混合液作為ASE的萃取溶劑。

圖1 萃取溶劑對68 種POPs回收率的影響Fig.1 Effect of extraction solvents on recovery rates of 68 POPs

2.1.1.2 萃取溫度的選擇

由于溶劑的黏度會隨著溫度的升高逐步下降，從而加強(qiáng)了溶劑浸潤茶葉和溶解目標(biāo)物的能力。升溫同時(shí)也有助于破壞目標(biāo)物和基質(zhì)之間的作用力，增強(qiáng)目標(biāo)物擴(kuò)散到溶劑中的能力。但是過高的溫度也可能會造成目標(biāo)物的降解等問題而影響萃取效果，通常ASE的適合溫度為75～125 ℃。以正己烷-丙酮（9∶1，/）為溶劑，比較不同萃取溫度（80、90、100、110、120 ℃）空白茶葉基質(zhì)中添加回收（各目標(biāo)物添加量為0.1 mg/kg）實(shí)驗(yàn)下POPs的回收率，結(jié)果見圖2。結(jié)果表明，當(dāng)萃取溫度為100 ℃和110 ℃時(shí)，多數(shù)目標(biāo)物的萃取回收率最高，當(dāng)萃取溫度為80、90 ℃，部分高沸點(diǎn)目標(biāo)物的回收率較低，萃取溫度為120 ℃時(shí)，部分低沸點(diǎn)目標(biāo)物的回收率較低。另外，考慮到在能滿足要求的情況下，用盡可能低的萃取溫度可以節(jié)省能源，故最終設(shè)定ASE萃取溫度為100 ℃。

圖2 萃取溫度對68 種POPs回收率的影響Fig.2 Effect of extraction temperature on recovery rates of 68 POPs

2.1.1.3 靜態(tài)萃取時(shí)間的選擇

在ASE萃取過程中，熱平衡時(shí)間、吹掃時(shí)間分別與萃取溫度、萃取池體積相關(guān)，因此，需要優(yōu)化的萃取時(shí)間為靜態(tài)萃取時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)在固定其他萃取條件下，分別考察5、10、15、20 min 68 種POPs萃取回收率的影響，結(jié)果見圖3。結(jié)果表明，靜態(tài)萃取時(shí)間為10 min時(shí)，50 種以上POPs萃取回收率達(dá)到85%以上，增加靜態(tài)萃取時(shí)間，回收率增加不明顯，考慮到時(shí)間成本和使用效率問題，因此，選擇ASE的靜態(tài)萃取時(shí)間為10 min。

圖3 靜態(tài)萃取時(shí)間對68 種POPs回收率的影響Fig.3 Effect of static extraction time on recovery rates of 68 POPs

2.1.1.4 靜態(tài)循環(huán)次數(shù)的選擇

對于濃度很高或者基質(zhì)穿透性很差的樣品，采用多次靜態(tài)循環(huán)能夠有效提高萃取效率。本實(shí)驗(yàn)在固定其他萃取條件下，分別考察靜態(tài)循環(huán)1、2、3、4、5 次對66 種POPs萃取回收率的影響，結(jié)果見圖4。結(jié)果表明，循環(huán)萃取3 次時(shí)大部分目標(biāo)物回收率高于85%。增加循環(huán)次數(shù)，回收率增加不明顯，且溶劑中含有的微量部分PAEs回收率會達(dá)到110%以上，因此，選擇ASE的靜態(tài)循環(huán)次數(shù)為3 次。

圖4 靜態(tài)循環(huán)次數(shù)對68 種POPs回收率的影響Fig.4 Effect of number of static cycles on recovery rates of 68 POPs

2.1.2 凈化條件的選擇

茶葉ASE提取液中共流出的干擾物含量較高，直接進(jìn)樣一方面會污染儀器，另一方面也會因?yàn)闃O強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)造成檢驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)。其中色素干擾物去除常見的方法是使用MWCNTS，但是MWCNTS對于PAHs這類平面結(jié)構(gòu)的化合物吸附性極強(qiáng)，因此本實(shí)驗(yàn)先選用分子印跡柱將PAHs從茶葉提取液中保留下來，再使用QuEChERS方法凈化固相萃取的流出液，該流出液包含除PAHs以外的另外52 種POPs，最后將QuEChERS方法凈化和分子印跡固相萃取凈化液合并后濃縮，并優(yōu)化了凈化條件。

2.1.2.1 分子印跡固相萃取（MIPs/SPE）凈化條件

采用文獻(xiàn)[29]的凈化方法，考察對16 種PAHs的凈化回收率，結(jié)果表明，回收率在78.3%～103.2%之間，凈化效果良好。MISPE法對目標(biāo)化合物的特異選擇性強(qiáng)，能從茶葉提取液這種復(fù)雜基質(zhì)中將PAHs分離，并且具有較強(qiáng)的富集能力，能吸附低濃度的目標(biāo)化合物。

2.1.2.2 QuEChERS凈化條件的優(yōu)化

常用的吸附劑有C、PSA、MWCNTS、Florisil、GCB等，其中PSA能去除樣品中的有機(jī)酸、茶多酚和兒茶素類物質(zhì)；C能吸附非極性物質(zhì)，可去除少量色素、甾醇、脂肪和維生素等；MWCNTS、Florisil、GCB的添加均可吸附色素類物質(zhì)，而MWCNTS對色素的去除效果最優(yōu)，因此選擇C、PSA、MWCNTS作為吸附劑。

影響QuEChERS凈化效果的參數(shù)主要有吸附劑的用量、基質(zhì)溶劑的種類、基質(zhì)溶劑的用量、凈化時(shí)間。因此選取上述幾點(diǎn)作為4 個(gè)因素，按照1.3.2節(jié)的方法處理綠茶樣品，考察0.20 mg/kg加標(biāo)量的凈化效果，以68 種目標(biāo)物的平均回收率為考察指標(biāo)，用L（3）正交試驗(yàn)表安排試驗(yàn)，見表2。通過正交試驗(yàn)得出這4 個(gè)因素對提取效率的影響為＞＞＞，最優(yōu)合成條件為。

表2 QuEChERS凈化正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 Levels of four independent variables used in orthogonal array design for optimization of QuEChERS conditions

2.1.3 提取凈化條件的驗(yàn)證

由于未發(fā)現(xiàn)含有PCBs的茶葉陽性樣品，故選擇3 份分別檢出6 種PAHs、5 種PAEs和1 種OCPs的陽性樣品，按照2.1.1、2.1.2節(jié)中的方法驗(yàn)證提取和凈化條件，發(fā)現(xiàn)3 份陽性樣品的優(yōu)化結(jié)果和加標(biāo)樣品的優(yōu)化結(jié)果一致，故該前處理方法適用于實(shí)際茶葉中POPs檢測。

2.2 儀器條件的優(yōu)化

2.2.1 色譜柱的選擇

由于POPs 是一類非極性或弱極性化合物，根據(jù)“相似相溶”原理，先選擇HP-5 ms 毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）進(jìn)行分離，結(jié)果表明BbFL和BkFL分離不開，重合為一個(gè)峰，見圖5A，通過調(diào)節(jié)升溫程序，無法改善分離效果，于是再選擇DB-5ms毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）進(jìn)行分離，BbFL和BkFL得到了有效分離，峰形尖銳對稱，見圖5B。由此可見，即使同為5%苯基甲基聚硅氧烷彈性石英毛細(xì)管柱，不同廠家產(chǎn)品之間還是有所不同。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇DB-5ms毛細(xì)管柱用于本研究。

圖5 BbFL和BkFL的MRM色譜圖Fig.5 MRM chromatograms of BbFL and BkFL

2.2.2 質(zhì)譜條件的選擇

在確定各種POPs的母離子后，采用子離子掃描方式進(jìn)行二級質(zhì)譜分析，分別選取豐度較強(qiáng)的主要碎片離子作為定量子離子，豐度次強(qiáng)的主要碎片離子作為輔助定性子離子。通過優(yōu)化碰撞能量、離子能量、質(zhì)譜分辨率等質(zhì)譜參數(shù)，使各種POPs的基峰離子與特征碎片離子產(chǎn)生的離子對強(qiáng)度均達(dá)到最大。

為優(yōu)化質(zhì)譜的參數(shù)，需要將68 種目標(biāo)化合物進(jìn)行全掃描，全掃描的目的為了選擇豐度較高且質(zhì)量數(shù)較大的特征離子作為目標(biāo)離子的母離子，有助于消除雜質(zhì)的干擾。選用MRM采集模式，一方面是因?yàn)樗軌蛴行岣叨喾NPOPs的分辨率，降低假陽性的檢出率，另一方面其專屬性強(qiáng)、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，是目前最靈敏的MS模式，尤其適用于多種POPs的測定。因此選用MRM為最佳數(shù)據(jù)采集模式。根據(jù)歐盟2002/657/EC指令規(guī)定可知，只需要選擇兩個(gè)或兩個(gè)以上離子對作為確證點(diǎn)，方可準(zhǔn)確定性定量。

在選定的色譜條件下，利用GC-MS/MS全掃描方式，對68 種POPs基質(zhì)加標(biāo)溶液進(jìn)行分析，得到總離子流色譜圖（圖6），68 種目標(biāo)物均得到了良好分離，且具有較高的靈敏度。

圖6 0.20 mg/kg基質(zhì)加標(biāo)樣品提取液的EI-MRM色譜圖Fig.6 MRM chromatogram of sample spiked with 0.20 mg/kg of standards

2.3 基質(zhì)效應(yīng)的評價(jià)

對于痕量檢測來說，基質(zhì)效應(yīng)是定量分析中必須考慮的問題?；|(zhì)效應(yīng)評價(jià)主要以基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率和純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線斜率比確定。當(dāng)斜率比＜0.9時(shí)，為基質(zhì)抑制效應(yīng)；當(dāng)0.9≤斜率比≤1.1時(shí)，基質(zhì)效應(yīng)可以忽略；當(dāng)斜率比＞1.1時(shí)，為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。以空白綠茶為基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)曲線和純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比較，結(jié)果見表3，其中32 種目標(biāo)物表現(xiàn)出一定程度的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。因此采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量，以消除基質(zhì)效應(yīng)。

表3 68 種POPs的線性回歸參數(shù)、檢出限和基質(zhì)效應(yīng)Table 3 Regression parameters,detection limits,and matrix effects of 68 POPs

續(xù)表3

2.4 線性范圍和檢出限

選取已知空白綠茶樣品，用1.3.2節(jié)的前處理方法，得到基質(zhì)提取液，再使用逐級稀釋的方法用其制備與1.3.1節(jié)一致的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，分別測定，以每種POPs的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，定量離子對的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表3。68 種POPs在各自范圍內(nèi)均呈良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)均高于0.99。以3 倍信噪比為檢出限，10 倍信噪比為定量限，檢出限和定量限如表3所示，68 種POPs的檢出限（＞3 倍信噪比）與定量限（≥10 倍信噪比）分別在0.11～4.3 μg/kg與0.4～14.3 μg/kg之間。

2.5 回收率及精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在優(yōu)化后的實(shí)驗(yàn)條件下，分別在綠茶、黑茶樣品中做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，添加水平分別為各POPs的1、2 倍定量限和10 倍定量限，每個(gè)水平做3 個(gè)平行，回收率和精密度結(jié)果見表4。在3 個(gè)不同添加水平下，68 種POPs的加標(biāo)回收率為73.1%～109.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）為0.1%～9.3%，表明方法的準(zhǔn)確度和精密度均較好。

表4 綠茶和黑茶在不同加標(biāo)水平下68 種POPs的加標(biāo)回收率與精密度（n=3）Table 4 Recoveries and precision RSDs of 68 POPs in green tea and dark tea at different spiked concentration levels (n=3)

續(xù)表4

2.6 實(shí)際樣品檢測結(jié)果

利用本研究建立的方法對2020—2021年抽檢的60 份茶葉樣品中的68 種POPs進(jìn)行測定，所有樣品均檢出POPs。其中PCBs均未檢出；OPCs僅一份樣品檢出,′-DDT，含量為121.3 μg/kg；PAHs僅有2 份樣品未檢出，含量范圍為未檢出～323.1 μg/kg，檢出率和檢出量均較高的項(xiàng)目包括Nap、AcPy、AcP、Phe和Chr；PAEs均有檢出，含量范圍為215.1～16 571.2 μg/kg，檢出率和檢出量均較高的為DMP、DEP、DIBP、DBP和DEHP。

3 結(jié)論

建立茶葉中68 種POPs的GC-MS/MS分析檢測方法。通過優(yōu)化萃取條件，優(yōu)化分子印跡柱與QuEChERS法凈化方式，優(yōu)化GC-MS/MS全掃描分析等儀器條件，方法學(xué)參數(shù)驗(yàn)證良好。該方法適應(yīng)性強(qiáng)，適用于不同茶葉樣品中POPs的實(shí)際檢測。方法對于完善國內(nèi)POPs的檢測方法、加強(qiáng)茶葉中多種POPs的監(jiān)測具有重要價(jià)值，為建立POPs相應(yīng)的檢測方法標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。