收稿日期：2024-05-20

基金項(xiàng)目：2022年臨滄市科技創(chuàng)新人才項(xiàng)目

作者簡介：楊" 延（1989-），女，云南臨滄，碩士，講師，研究方向：食品生物技術(shù)；

查銀娟（1987-），女，云南臨滄，本科，中學(xué)一級(jí)教師，研究方向：食品生物技術(shù)；

毛芷藝（2001-），女，云南宣威，本科，講師，研究方向：食品安全檢測(cè)技術(shù)。

摘要：目的：建立優(yōu)化的QuEChERS-GC-MS測(cè)定茶葉中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)法。方法：通過優(yōu)化提取過程中茶樣粒度大小、提取劑種類及純化過程中PSA、GCB、MgSO4、NaCl用量，改進(jìn)茶樣前處理方法，最終以乙腈為提取劑，將過20目篩的干燥茶樣與提取劑渦旋震蕩混勻后超聲提取30min，提取液離心，所得上清液（1mL）經(jīng)優(yōu)化后的QuEChERS法（PSA50mg、GCB10mg、MgSO4150mg、NaCl40mg）凈化后離心，將上清液注入GC-MS聯(lián)用儀中進(jìn)一步檢測(cè)分析。結(jié)果：方法的RSD值在1.34%-4.97%之間，加標(biāo)回收率在63.3%-131.3%之間，檢測(cè)限在0.036-2.811μg/kg之間，檢測(cè)農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)性均良好，R2均大于0.99。結(jié)論：優(yōu)化后QuEChERS-GC-MS法線性相關(guān)性良好，準(zhǔn)確度和精密度符合一般檢測(cè)要求，適合于茶葉中多種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)分析。

關(guān)鍵詞：QuEChERS；GC-MS；茶葉；農(nóng)藥殘留

中圖分類號(hào)：TS201.4" " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：" A" " " 文章編號(hào)：2095-7734（2024）03-0014-06

QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、

Safe）技術(shù)，中文全稱分散固體萃取技術(shù)，是國際上近年來新發(fā)展起來的一種新型樣品前處理技術(shù)，該技術(shù)因具有快速、簡單、廉價(jià)、高效、耐用、安全的優(yōu)點(diǎn)，[1-2]僅需幾步就可完成對(duì)待測(cè)樣品的前處理，故一經(jīng)發(fā)布，便被世界各國科研人員認(rèn)同。目前，QuEChERS已被廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)殘檢測(cè)前處理，如朱潔靈等[3]應(yīng)用改良的QuEChERS-GC-TQT/MS法對(duì)大米當(dāng)中的16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行了測(cè)定分析，葉江雷等[4]QuEChERS-GC-MS法對(duì)茶葉中的47種農(nóng)藥進(jìn)行了測(cè)定分析，李萍萍等[5]QuEChERS-GC-MS法對(duì)無核荔枝中的19種農(nóng)藥進(jìn)行了測(cè)定分析，均獲得了回收率高、重復(fù)性好、靈敏度高的良好實(shí)驗(yàn)效果。本論文通過優(yōu)化提取過程中茶樣粒度大小、提取劑種類及純化過程中PSA、GCB、MgSO4、NaCl添加量，改進(jìn)茶樣前處理方法，最終將離心所得上清液注入GC-MS聯(lián)用儀中進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)分析，以期建立優(yōu)化的QuEChERS-GC-MS測(cè)定茶葉中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)法。

1材料與方法

1.1材料與試劑

" 茶樣：鳳慶九號(hào)滇紅工夫紅茶

" 試劑：乙酸乙酯、乙腈、丙酮、正己烷均為色譜純，均購自西隴化工股份有限公司；分散固相萃取所用的填料中，PSA和GCB填料購自美國Agilent公司，硫酸鎂和氯化鈉均為國產(chǎn)分析純；各種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品購自美國Sigma公司和德國Dr Ehrenstorfer公司。

1.2儀器與設(shè)備

" 890GC-5975MSD氣相色譜-質(zhì)譜儀（美國Agilent公司）、GL-861渦旋振蕩儀（海門市其林貝爾儀器公司）、AS30600ADT超聲波清洗器（天津奧特塞恩斯公司）、TGL-50WS高速大容量離心機(jī)（金壇市天競(jìng)實(shí)驗(yàn)儀器廠）、TDL-60C低速臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）。

1.3方法

1.3.1樣品的制備

" 用粉碎機(jī)將干燥茶樣磨碎，選擇不同篩孔大小的篩子將粉碎之后的茶樣進(jìn)行過篩處理，所得粉碎茶樣于室溫下密封保存。

1.3.2樣品的提取

1.3.2.1粉碎茶樣粒度大小的選擇試驗(yàn)

" 分別取過20目、30目、40目、50目篩的粉碎茶樣，每份2.00g，分別將其置于帶蓋塑料離心管內(nèi)，往管內(nèi)移入10mL超純水浸潤，分別往不同管內(nèi)移入8mL乙腈和160mgNaCl，渦旋震蕩混合后超聲提取30min。超聲結(jié)束后，5000r/min離心5min。

1.3.2.2提取試劑的選擇試驗(yàn)

" 取4份過20 目篩的粉碎茶樣，每份2.00g，分別將其置于帶蓋塑料離心管內(nèi)，往管內(nèi)移入10mL超純水浸潤，往不同管內(nèi)分別移入8mL乙酸乙酯、乙腈、丙酮、正己烷和160mgNaCl，渦旋震蕩混合后超聲提取30min。超聲結(jié)束后，5000r/min離心5min。

1.3.3樣品的凈化

" 移取1.3.2步驟提取獲得的上清液1mL，將其置于含50mgPSA、10mg GCB、150mgMgSO4和40mgNaCl的塑料離心管中，渦旋振蕩2min，5000r/min離心5min。

1.3.4樣品的測(cè)定

將1.3.3步驟獲得的離心上清液經(jīng)0.22μm濾膜過濾后注入氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀中進(jìn)行檢測(cè)分析。色譜條件為色譜柱：DB-5柱（30m×250μm×0.25μm）；升溫程序：50℃保持1min，25℃/min升到125℃，10℃/min升高升到295℃，保持10min；載氣：恒壓57kPa；進(jìn)樣量：1μL，不分流進(jìn)樣。質(zhì)譜條件為離子源70eV；離子源溫度150℃，接口溫度280℃。

2結(jié)果與分析

2.1提取過程優(yōu)化

2.1.1樣品規(guī)模及粉碎茶樣粒度大小的選擇

" QuEChERS法在研發(fā)之初主要是針對(duì)果蔬等含水量相對(duì)較高的樣品設(shè)計(jì)的，一般樣品稱取量為10g，而對(duì)于茶葉等含水量較低的樣品來說，其取樣量可適當(dāng)減少，一般取樣量為2-5g。[6]本研究的取樣量為2 g，這使得更小樣品規(guī)模的檢測(cè)成為了可能。研究顯示，適宜的粒度大小對(duì)于QuEChERS法的可行性及有效性具有重要影響，對(duì)于干燥的茶樣，其粒度大小在20-50目之間提取效果較好。[4，6]本實(shí)驗(yàn)將干燥茶樣磨碎后，選擇20-50目之間不同篩孔大小的篩子將粉碎茶樣進(jìn)行過篩處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，粒度大小在20目時(shí)，農(nóng)藥的回收率相對(duì)較高，但與其余粒度大小的回收率差別并不顯著（P＜0.5），本研究最終選取茶樣粒度大小為20目。

2.1.2提取試劑的選擇

研究顯示，QuEChERS法常用的提取劑主要有乙酸乙酯、乙腈、丙酮和正己烷等，與乙酸乙酯、丙酮和正己烷相比，選用乙腈作為提取劑時(shí)，所得提取液的共萃物相對(duì)較少，同時(shí)往提取液中添加氯化鈉、硫酸銅等鹽類后，則可利用所發(fā)生的鹽析反應(yīng)，將乙腈與水分離開，故目前乙腈是QuEChERS法較常選用的提取劑。然而，少數(shù)農(nóng)藥在乙腈的作用下容易降解。[6]本研究為了探討不同提取劑的提取效果優(yōu)劣程度，分別以乙酸乙酯、乙腈、丙酮和正己烷作為提取劑，最終對(duì)比分析不同提取劑對(duì)應(yīng)的農(nóng)藥回收率（結(jié)果見圖2）。由圖2可知，以丙酮作為提取劑的農(nóng)藥回收率相對(duì)較高，但與乙腈作為提取劑的農(nóng)藥回收率差別較小。此外，乙腈提取液的顏色相對(duì)較淺，表明提取液中萃取的脂類及色素等非極性雜質(zhì)較少，后續(xù)的凈化難度相對(duì)較小，操作更為簡便。故綜合考慮，本研究選取乙腈作為茶樣中待測(cè)農(nóng)藥的提取劑。

2.2凈化過程優(yōu)化

" QuEChERS法常用的吸附劑有PSA（N-丙基乙二胺）和ODSC18，此外，根據(jù)所測(cè)樣品的性質(zhì)不同，也可將GCB（石墨化炭黑）氧化鋁粉、氨丙基粉等與之配合或單獨(dú)使用。[7]本實(shí)驗(yàn)以PSA配合GCB作為吸附劑，同時(shí)為了減少提取液中的共萃物，往提取液中添加氯化鈉、硫酸鎂等鹽類，通過發(fā)生的鹽析反應(yīng)，促使提取液（乙腈）與水分離開。通過優(yōu)化純化過程中的PSA、GCB、MgSO4、NaCl添加量，以期改進(jìn)茶樣的前處理方法。

2.2.1 PSA的用量

PSA是一種弱陰離子交換吸附劑，能有效去除脂肪酸、碳水化合物、酚類和少量色素。[8]本研究為了考察PSA的凈化效果，添加不同質(zhì)量的PSA，看其對(duì)方法回收率的影響，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，PSA添加量為50mg時(shí)，各農(nóng)藥的回收率相對(duì)較高，參照原始的QuEChERS方法的用量，將PSA的用量定為1mL提取液使用50mgPSA凈化。

2.2.2 GCB的用量

GCB表面具有特殊的六元環(huán)結(jié)構(gòu)，其對(duì)稱的、平面的芳香結(jié)構(gòu)農(nóng)藥具有很強(qiáng)的選擇性吸附和保留作用，常被用來凈化色素含量較高的復(fù)雜基質(zhì)，因其對(duì)農(nóng)藥有保留作用，它的用量得在去除色素和保證回收率之間進(jìn)行優(yōu)化選擇。[6，9]本研究在保持其他凈化劑數(shù)量不變的情況下，改變GCB的數(shù)量為10、15、20、25mg，方法回收率見圖4。

由圖4可知，每種農(nóng)藥的回收率在60%～120%之間，隨著GCB用量的增加，各種回收率逐漸降低，當(dāng)GCB用量在10mg時(shí)，每種農(nóng)藥的回收率最高，在71%～120%之間，基本符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求。雖然當(dāng)GCB的數(shù)量在15、20、25mg時(shí)提取液中的色素能很好地去除，但以回收率為首要考慮因素，GCB的用量定為1mL提取液使用10mgGCB。

2.2.3 MgSO4、NaCl的用量

茶葉為干性樣品，提取前先用水浸泡震蕩30min，可以提高溶劑的提取效率。加入NaCl可以使水和乙腈分層，而后加入MgSO4去除樣品水分，可提高樣品的回收率，但MgSO4的加入量不宜過多，且需在NaCl之后加入，防止MgSO4直接遇水結(jié)塊直接將目標(biāo)化合物包裹，影響農(nóng)藥的提取效率，因此MgSO4在凈化階段加入。參考美國官方分析方法AOAC2007.1用量為每1mL提取液使用150mg，以確保凈化液在進(jìn)入色譜柱時(shí)不帶有任何水分。[10]MgSO4和NaCl發(fā)生的反應(yīng)有利于提高極性農(nóng)藥的回收率，NaCl添加得越多乙腈和水分離得越徹底，然而，NaCl過多會(huì)降低回收率。本文針對(duì)此問題選用部分農(nóng)藥對(duì)NaCl用量進(jìn)行測(cè)定，分別添加10、20、30、40、50mgNaCl進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖5所示。

" 由圖5可知，隨著氯化鈉用量的增加，回收率也逐漸增加且變化較為明顯，但用量為40mg和50mg時(shí)回收率區(qū)別不大，考慮到氯化鈉用量不宜過多，本文氯化鈉用量添加40mg。

3.3測(cè)定結(jié)果分析

3.3.1線性相關(guān)性分析

" 以峰面積為縱坐標(biāo)（Y），標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為橫坐標(biāo)（X），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果如下表所示。

由表1可知，各種農(nóng)藥的相關(guān)系數(shù)在99.84%-99.99%之間，其線性關(guān)系良好，呈正相關(guān)。

3.3.2加標(biāo)回收率和精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在不含目標(biāo)農(nóng)藥的空白茶葉粉碎樣品中添加0.05mg/kg水平的農(nóng)藥進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)，對(duì)加標(biāo)樣品做6次平行測(cè)定，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為檢出限，得到加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差以及定量限如表2所示。

由表2可知，各農(nóng)藥組分6次平行測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.34%-4.97%之間，精密度符合實(shí)際測(cè)定要求，加標(biāo)回收率在63.3%-131.3%之間，大部分在70%-120%之間，準(zhǔn)確度符合分析要求，且可以看出各農(nóng)藥六次測(cè)試農(nóng)藥殘留量均在國家標(biāo)準(zhǔn)定量限內(nèi)，該茶葉農(nóng)藥殘留符合標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)論

茶葉基質(zhì)復(fù)雜，茶樣前處理是農(nóng)殘檢測(cè)分析過程中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，需通過多種提取、純化技術(shù)除雜，才可降低干擾。目前，普遍采用的前處理法多數(shù)需旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮或氮吹后上機(jī)檢測(cè)，存在損耗率高和耗時(shí)長的問題。本研究建立了優(yōu)化的QuEChERS-GC-MS測(cè)定茶葉中農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)法，該方法通過優(yōu)化提取過程中茶樣粒度大小、提取劑種類及純化過程中PSA、GCB、MgSO4、NaCl用量，改進(jìn)茶樣前處理方法。經(jīng)過優(yōu)化后，茶樣適宜粒度大小為20目，最佳提取劑為乙腈，PSA適宜添加量為50mg、GCB適宜添加量為10mg、MgSO4適宜添加量為150mg、NaCl適宜添加量為40mg。優(yōu)化后方法的RSD值在1.34%-4.97%之間，加標(biāo)回收率在63.3%-131.3%之間，檢測(cè)限在0.036-2.811μg/kg之間，檢測(cè)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)性均良好，R2均大于0.99。此外，優(yōu)化后的QuEChERS法對(duì)樣品的前處理耗時(shí)較短，一般在30min以內(nèi)。綜上可得出結(jié)論，優(yōu)化后的試驗(yàn)方法加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、最低檢出濃度等方面基本符合目前我國茶葉農(nóng)殘MRL要求，適合茶葉中多種農(nóng)藥殘留的批量檢測(cè)分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]" 盧俊文，張憲臣，楊芳，等. QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)

質(zhì)譜法測(cè)定蔬菜中多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚[J]. 食品科

學(xué)，2017，38（12）：253-259.

[2]" 王曉亮，毛衛(wèi)中，汪新華，等. QuEchERS-高效液相色譜

柱后衍生法測(cè)定茶葉中10種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留

[J]. 食品工業(yè)科技，2018，39（14）：190-193.

[3]" 朱潔靈，周瑞錚，張樹權(quán)，等. 改良QuEChERS-GC-TQT/

MS法測(cè)定大米中16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留[J]. 食品工業(yè)，

2023，44（02）：295-300.

[4]" 葉江雷，金貴娥，吳云輝，等. QuEChERS法提取凈化結(jié)

合氣-質(zhì)聯(lián)法快速檢測(cè)茶葉中農(nóng)藥殘留[J]. 食品科學(xué)，

2013，34（12）：265-271.

[5]" 李萍萍，張?jiān)?，吳小芳，?固相萃取法與QuEChERS法

對(duì)比檢測(cè)無核荔枝中19種農(nóng)藥殘留[J]. 熱帶作物學(xué)

報(bào)，2017，38（08）：1565-1571.

[6]" 張媛媛，張卓，陳忠正，等. QuEChERS方法在茶葉農(nóng)藥

殘留檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)

報(bào)，2014，5（09）：2711-2716.

[7]" 劉亞偉，董一威，孫寶利，等. QuEChERS在食品中農(nóng)藥

多殘留檢測(cè)的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)，2009，30

（09）：285-289.

[8]" 陳玲，劉霜霜，王錫蘭，等. QuEChERS技術(shù)凈化材料在

果蔬農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 食品安全質(zhì)量檢

測(cè)學(xué)報(bào)，2023，14（03）：1-9.

[9]" 魏鵬，曹夢(mèng)超，王全勝，等. QuEChERS-PSA-氣相色譜

法分析聯(lián)苯菊酯·啶蟲脒微乳劑在茶園中的殘留特征

[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，34（10）：2032-2038.

[10] 賈瑋，黃峻榕，凌云，等. 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同

時(shí)測(cè)定茶葉中290種農(nóng)藥殘留組分[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào)，

2013，32（01）：9-22.

Optimized QuEChERS-GC-MS Method for the Determination of Pesticide Residues in Tea

YANG Yan，ZHA Yinjuan，MAO Zhiyi

（West Yunnan University， Lincang 677000，Yunnan， Linxiang District No.1 Middle School，

Lincang 677000，Yunnan， China）

Abstract： Objective： To establish an optimized QuEChERS-GC-MS rapid detection method for pesticide residues in tea. Method： By optimizing the particle size of tea sample， the type of extraction agent during the extraction process， and the amount of PSA， GCB， MgSO4 and NaCl used in the purification process， the pre-treatment method of the tea sample was improved. Finally， acetonitrile was used as the extraction agent， and the dried tea sample sieved through a 20 mesh sieve was mixed with the extraction agent by vortex shaking and ultrasonic extraction for 30 minutes. The extraction solution was centrifuged， and the resulting supernatant （1 mL） was purified by the optimized QuEChERS method （PSA50 mg， GCB10 mg， MgSO4150 mg， NaCl40 mg） and centrifuged. The supernatant was injected into a GC-MS analyzer for further detection and analysis. Result： The RSD value of the method ranged from 1.34% to 4.97%， the spiked recovery rate was between 63.3% and 131.3%， and the detection limit was between 0.036 and 2.811 μ g/kg. The linear correlation of the standard curves for pesticide detection was good， and R2 was greater than 0.99. Conclusion： The optimized QuEChERS-GC-MS method has good linear correlation， accuracy and precision meet the general detection requirements， and is suitable for the detection and analysis of various pesticide residues in tea.

Key words： QuEChERS; GC-MS; tea; pesticide residue