茶叶检测茶叶中农药残留检测方法研究进展

 一、气相色谱法 气相色谱法被广泛应用于茶叶农残检测中, 主要检测热稳定、弱极性和挥发性的农残, 如有

一、气相色谱法

气相色谱法被广泛应用于茶叶农残检测中, 主要检测热稳定、弱极性和挥发性的农残, 如有机磷、拟除虫 菊酯和有机氯等。Hu 等采用基质固相分散法进行样品前处理, 结合响应面分析的方 法 , 通过气相色谱 - 电子捕获检测器测定茶 中的有机氯和拟除虫菊酯类农残, 结果证实茶叶中的上述 农残量均低于欧盟 MRLs。

Huang 等利用 GC-ECD 在绿 茶和茶饮料中检测出有机氯农残, 通过动态中空纤维液相 微萃取技术处理样品, 获得了 34~297 倍的高富集因子, 与 MSPD 法比较, 其检出限(limit of detection, LOD)更低, 茶 饮料中的 LOD均小于 1 μg/L, 绿茶中的 LOD低于 1 μg/g。

Oh采用改进的卢克多残留分析法结合 GC-ECD 和气相 色谱-氮磷检测器(gas chromatography-nitrogen phosphorus detector, GC-NPD)测定了绿茶中的 194 种农残, 其中 147 种农药的平均回收率超过 70%。此外, 有文献报道采用 GC-ECD 分别结合加压溶剂 萃取(pressurized liquid extraction, PLE)和液-液萃取(liquid liquidextraction, LLE)2 种不同的样品前处理方法, 分析绿 茶中 14 种农残。

发现 PLE 法的平均回收率(87%~112%) 比 LLE(71%~109%)方法更高, 而且该方法的标准曲线线 性度等同于选择离子监测模式下的 GC-MS 法。莫小荣等通过浊点萃取(cloud point extraction, CPE)结合超声波辅助提取茶叶中 6 种拟除虫菊酯并应用 GC-ECD 法检测。在富 集系数高达 75 倍的情况下, 联苯菊酯、甲氰菊酯和高效氯 氟氰菊酯的 LOD 低至 0.4 µg/kg, 氰戊菊酯为 2.1 µg/kg, 氯 菊酯和溴氰菊酯为 3.0 µg/kg。Bishnu 等利用 GC-ECD 和 GC-NPD 2 种测定方法分析了 Dooars 和 Hill 茶园中的茶 鲜叶、土壤和水体中的有机磷和拟除虫菊酯类农残, 检测 出茶叶样品中的农药残留量为 16%~20%。

Liu 等采用直 接悬浮液滴微萃取装置预浓缩茶样, 通过 GC-ECD 定量检 测其中的有机氯农药和拟除虫菊酯农残, 方法线性范围为 0.0005~2 μg/mL, 回收率为 80.0%~120.8%, 相对标准偏差 为 0.8%~19.9%。

2、高效液相色谱法

某些热不稳定或蒸汽压较低的杀虫剂不适用于 GC 方 法检测, 如氨基甲酸酯类和 N-甲基氨基甲酸酯类。因此, 在样品前处理方法适当的情况下, 可用 HPLC 代替 GC 方 法检测此类农残。目前已有很多 HPLC 方法已经被开发运 用到成品茶(干茶)和茶制品中的农残定量分析。

Wen 等建立了柱后光化学反应荧光检测高效液相 色谱法测定茶叶中拟除虫菊酯类农残的方法, 以乙腈:水 (4:1, V:V)作为流动相, 梯度洗脱, 同时分离了甲氰菊酯、氯 氰菊酯、氰戊菊酯、氟胺氰菊酯和氟氯菊酯。

Wu 等利用荧光检测器(fluorescent light detector, FLD)有效测定了 茶叶样品中的 19 种痕量氨基甲酸酯类农残, 结果表明, 该 方法的 LOD 和定量限(limit of quantification, LOQ)均很低, 分别为 0.0005~0.023 mg/L 和 0.008~0.077 mg/L, 其加标回 收率在 65%~135%之间。

Chavez采用二极管阵列检测器 (diode array detector, DAD)检测氰戊菊酯, LOD 为 0.5 mg/kg, 并对茶叶浸泡过程中氰戊菊酯的转移情况进行了 考察。Gupta 等用同样的方法测定茶叶中的啶虫脒时得 到了相同的检测限(0.5 mg/kg)。

Wu 等采用 HPLC-FLD 方法分析了呋喃丹和西维因在乌龙茶的生长、加工和干燥 过程中的变化情况, 在该项研究中, 呋喃丹和西维因的 LOD 分别为 0.004 mg/kg 和 0.007 mg/kg, 在 0.1~5.0 mg/kg 的范围内呈现良好的线性相关。

3、色谱-质谱联用方法

在检测复合农药残留时, 为了更好的灵敏度和精确 度, 色谱-质谱联用方法已被广泛应用于茶叶的质量安全检测, 如气相色谱 - 质谱联用仪、串联质谱、三重四极杆串联质谱等, 都 是测定多农残的可靠、灵敏的方法。其中, Q 系统比单重四极杆具有更高的选择性, 减少了共洗脱化合物和基质 的干扰, 具有较低的信噪比和更高的灵敏度, 从而降低了 HPLC 对于分离的要求。

质谱多反应监测技术与选择性离子监测技术相比较, 在超低含量下的检测时MRM 具有更可靠的识别性、更宽的线性范围、更好 的准确度和再现性。这些技术增强了信噪比, 获得了更 低的 LOD, 从而确保了在复杂基质干扰的情况下对痕量农 残进行准确的分析。Yang 等报道了用 GC-MS 方法同时测定茶叶中的 118 种农残, 该方法灵敏度高, 且利用 GPC 和 SPE 的方法 净化样品, LOD 可达到 0.0003~0.36 mg/kg。

Chen 等用同样的方法, 分析了加工与未加工乌龙茶中的拟除虫菊酯类 农残如联苯菊酯、氯氟氰菊酯及苯甲酰脲农残如伏虫隆、 氟虫脲和抑太保, 通过弗罗里硅土和活性炭混合柱层析净 化, 其 LOD 为 6.4~12.8 ng/mL。

Wu 等在 SPME中使用单壁碳纳米管作为萃取纤维进行样品前处理, 经 GC-MS 检测茶样中的 13 种农残, 该纤维可重复使用 70 次, 且方 法 LOD 极低, 达到 0.027~0.23 ng/mL。

Xie 等开发了一 种用 HPLC-MS 检测茶叶样品中呋虫胺噻虫嗪、噻虫胺、 吡虫啉、啶虫脒和噻虫啉残留量的方法, LOQ 为 0.02 mg/kg, 线性范围为 0.01~0.4 mg/kg。

Zhao 等将反向分散固相萃 取(d-SPE)与多壁碳纳米管结合, 建立了检测茶叶样品中 37 种农残的 HPLC-MS方法, LOQ为 5~20 μg/kg, 回收率为 70%~111%。

上述报道除了在检测方法的选择和提取方法的优化方面进行了研究, 还报道了在样品前处理的过程中 成功引进了新型的材料, 如 Chen 等使用超高液相色谱质谱 / 质谱联用的方法检测茶叶中的农残, 将石墨碳/丙基硅烷化硅胶分层填充 SPE 柱, 能够最大限度减少茶叶的基质效应, 除了敌敌畏 的 LOQ 为 0.02 mg/kg, 其他农残的 LOQ 都为 0.01 mg/kg, 回收率在 70%~120%范围内, 其 RSD 值均符合欧洲联合质量标准的最低标准。

4、酶联免疫吸附

ELISA是一种具有高灵敏度和高精确度, 能实现现场 检测、快速而经济的方法, 被广泛应用于茶叶的质量监测。Wang 等提出了 2 种 ELISA 方法检测硫丹残留量, 分别为以微孔板为基础的实验室检测和以聚苯乙烯管为基础的 现场试验, 检出限分别为(0.8±0.1) μg/kg和(1.6±0.2) μg/kg。

Zhang 等提出另一种 ELISA 方法测定茶叶中的硫丹残留 量, 获得更低的 LOD(IC15)为 0.8 μg/kg, 更高的灵敏度 (IC50)为 5.3 μg/kg, 平均回收率为 63.13%~125.61%。

Lu 等报道了一个使用多克隆抗体检测拟除虫菊酯的 ELISA 方法, 溴氰菊酯、氯氰菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊 菊酯和甲氰菊酯的灵敏度(IC50)分别为 20、1620、1120、 1520 和 2020 mg/L。该检测所得结果与用 GC 检测绿茶样 品所得的线性关系一样好。

Song 等研究了一种竞争性酶联免疫吸附测定法(cd-ELISA)得到氰戊菊酯的多克隆抗体 快速测定茶叶中的氰戊菊酯农残, 具有较高的灵敏度(9 μg/kg)和较低的 LOD(0.5 μg/L), 氰戊菊酯在实际茶样中的 LOD 为 0.16 mg/L, 加标回收率为 76.67%~91.43%。