3茶叶农残检测技术

1、3茶叶农残检测技术31 GC似S和GC州S朋S技术气相色谱测定农药残留的根本原理是依据保存时间来判定待测组分。往往由于样品提取和净化等缘由，可能会消灭很多杂质峰。假设待测组分在保存时间内有一种或多种杂质峰消灭，就可能被认为是待测组分，造成误判。C-CMS法不仅依据样品中待测组分在图谱上的保存时间，更主要是依据在此保存时间内残留农药裂解的特征离子碎片，由质谱仪按其分子量和分子构造对农药准确定性，并以此作为定量的依据，从而抑制了由于未净化掉的杂质峰与农药保存时间重叠而造成将杂质峰误判为农药的缺点，因而GCMS技术在茶叶多农残分析中 具有很大优越性lJ3J。在(XCMSMS中，前级质谱主要用于担当分

2、离工作，在样品被电离后，它只允许被分析的目标化合物的母离子或特征离子碎片通过，经过碰撞裂鳃后，再由其次级质谱分析裂解后产生的离子碎片，利用MSMS可以同时得到较低的检测限和良好的构造鉴定信息(1个母离子和2个或更多的子离子)。在用传统的质谱仪分析较“脏”的样品时，因大量干扰存在而不选择低于100 anau的离子。由于很多样本的共存杂质含质量数低于100 aITIU的离子；对检测器造成严峻干扰，使被测物的碎片离子无法检出。在MSMS中，子离子图谱中只有来自母离子的碎片离子，因此，低质量离子不受干扰， 对构造鉴定更加有用。例如，建立乙酰甲胺磷分析方法时，即使质量数低至M7_,42，该离子由于不受干

3、扰仍可作为定量分析离子。检测技术的进展已对残留量分析提出了更高的要求，虽然传统中GC检测器可进展痕量分析并到达较低的检测限，但仍要求用MS作构造确证。因此任何试验室测定残留 量的力量都会受到MS方法灵敏度的限制。选择离 子检测(SIM)已被用于降低检测限。但是，SIM所收集的离子信息并不如全扫描丰富，不能认为是一个等同的构造分析。在大多数状况下，MSMS 的灵敏度相当于或低于GC选择性检测器的下限， 并可在此水平上进展定量分析和真实的分子构造确证。这种技术的应用在国外多有报道_8。国内王焕龙等报道了茶叶中有机氯农药残留量的气相色谱 串联质谱分析的争辩报告，承受气相色谱串联质谱 仪(GCMSMS

4、)同时检测茶叶中51种有机氯农药。在实际茶叶样品试验中，经GCECD检测为阳性的样品，以GCMSMS进展确证和定量分析，大局部样品的GCECD分析值与GCMSMS 分析结果全都。但有少局部样品GCECD检测为假阳性。茶叶tea是我国传统消费的具有资源优势、文化底蕴的特色农产品，也是我国在国际市场上具有较强竞争力的出口农产品，但是，茶叶农药残留超标现象严峻制约我国茶叶的出口。因此，建立快速、高效、灵敏的茶叶中农药多残留检测方法始终是食品安全争辩领域的一个重要课题。应对国际贸易的绿色技术壁垒，我国制定了一系列有关茶叶农药残留检测的标准如国家标准、行业标准、地方标准、企业标准等，但很多标准一方面缺乏

5、统一性，穿插、重复多，配套性差。另一方面又较多存在空白，同时，一些标准标龄过长，时效性差，缺乏科学性与可操作性。例如我国茶叶出口检测标准SN/T1950-2022进出口茶叶中有机磷农药残留量的检测方法6中甲胺磷、乙 酰甲胺磷、三唑磷的最低检出限均低于日本确定列表检测方法的最低检出限，如表1-1所示。因此，要求农药残留分析方法必需选择性强、区分率高、灵敏度高、 检测限低以及操作简便并且从单一种类农药多残留分析向多品种农药多残留分析进展改进。茶叶农药残留的分析方法的争辩现状农药残留分析是对简单基质中痕量组分进展分析，分析过程主要包括样品前处理和检测技术两局部，样品前处理是农药残留分析的关键，如何实

6、现多残留分析，如何有效地去除杂质，同时又保证高回收率，是整个前处理过程的难点。目前，应用于检测有机磷农药残留的检测技术主要有气相色谱法、高效液相色谱法， 气质联用法，凝胶渗透色谱、免疫分析法等7。样品前处理技术食品样品的前处理是整个分析过程中最薄弱、最耗时、最关键的环节，一般来说，茶叶中农药残留的传统检测分析法如磺化法，利用脂肪、蜡质等杂质与浓硫酸的磺化作用，传统的方法存在提取率不高，有机溶液使用量大，处理时间长， 操作繁复等缺乏，而且萃取后的物质往往还需要进一步的纯化，净化等处理，耗时较长8。因此，争辩开发节约时间、减轻劳动强度、节约有机溶液、不易产生二次污染的食品样品前处理方法已成为目前食

7、品中农药残留分析进展的一个趋势。近十几年来，开头争辩并应用于食品样品前处理的技术主要有固相萃取(SPE)、超声波提取USE、微波关心萃取MAE、超临界流体萃取(SFE)、加速溶液萃取ASE、分散固相萃取QuCHERS等9。2.2.2 气质联用法检测 GC-MS目前质谱是最常用的农药残留定性的手段之一，质谱作为一种通用型检测器，可以抑制一般检测器在多残留分析上专一性强的缺乏，同时应用选择离子监测技术，可提高分析的选择性，可以满足同时对各种类型的农药进展定性定量分析39，近年来，质谱联用技术快速进展，目前气质联用已被很多国际农残分析机构广泛承受，GC/IT/MS(气相色谱/离子捕获质谱)、GC/C

8、ID/MS(碰撞诱导解离质谱)、GC/MS/MS(多极质谱串联)等技术已经广泛的应用在水果、蔬菜等农药残留检测等领域，并获得较好的试验结果。超临界流体是国际上公认的绿色技术，此类技术的推广和应用对保护环境具有格外重要的意义。近20年来，超临界流体(SCF)科学和技术得到了快速进展， 其理论和应用争辩正处于快速增长阶段，超临界流体在萃取【3，41、超临界水氧化【5,61、化学反响【刀、材料制备【81等领域都得到了广泛应用。针对PC物理回收法和化学回收法存在的弊端，国内外很多学者开展了利用超临界流体技术进展废弃PC的解聚回收争辩。超临界流体中PC的解聚反响，主要是利用超l临界流体优异的溶解力量和传

9、质性能，分解或降解PC，得到气体、液体和固体产物，回收单体双酚A(BPA)等化工原料，消退环境污染。目前，常用的解聚PC的超临界流体主要有甲醇、乙醇、甲苯等9-17】。水是自然界最重要的溶剂，它来源广泛、价廉、无毒，易于甚至无需从最终产物中除去，可代替那些易挥发、有毒的有机溶剂作反响介质，以削减对人体的危害和对环境造成二次污染。超临界水(scw，Tc=6474 K，Pc=2212 MPa) 浙江工业大学硕士学位论文超亚临界水、甲醇、水甲醇混合流体中聚碳酸酯解聚争辩具有常态下有机溶剂的性能，同时还具有氧化性，在过热水中，很多聚合物可以降解为液体物质，甚至是它们的单体，而且这种转化在超临界水中更为

10、有效。超临界水中有机高分子的解聚、降解是回收高聚物的有效途径，有望实现工业化生产；超临界甲醇(乃=5124 K，Pc=809 MPa)的条件相对温存，对聚酯类聚合物有着很强的降解力量，且无须催化剂。综上所述，为聚碳酸酯解聚回收的进一步扩大试验以及最终的工业应用设计供给肯定的理论依据，在超亚临界水、甲醇、水甲醇混合流体中开展聚碳酸酯解聚争辩显得很有意义。12争辩内容利用超亚临界水、甲醇、水甲醇混合流体对聚碳酸酯进展解聚，优化并确定反响的最正确反响条件，对解聚产物进展分析，依据试验数据，推想反响机理和计算反响动力学参数。具体内容如下：选取聚酯类塑料的典型代表物聚碳酸酯，在超亚临界水、甲醇、水甲醇混

11、合流体中进展解聚试验，争辩其解聚效果及解聚产物；探究聚碳酸酯在超亚临界水、甲醇、水甲醇混合流体中的解聚行为以 及反响温度、反响时间等对解聚的影响，探究解聚产物与反响条件的关系，依据解聚产物分布，推想解聚反响的机理；依据试验数据计算解聚反响的动力学参数； 并对三个体系(超亚临界水、甲醇、混合流体)的解聚效果进展综合的分析与比 较；通过试验争辩获得较佳的解聚反响条件，为绿色溶剂水以及混合流体在聚碳酸酯解聚中的应用供给肯定的理论依据。232超临界流体的选择不同物质具有不同的临界参数，表2_4是适合作为化学反响溶剂的局部物质的临界参数和溶度参数。从表中可看出，含C原子较多的有机溶剂的临界温度较高， 而

12、临界压力较低。水是最常用的溶剂，常被称为绿色溶剂，但其临界条件较苛刻， 临界温度和临界压力比较高。食品分析的两大突出问题：一是样品前处理技术：二是分析检测技术。由于食品样品基体简单，有害污染物含量极微，同时越来越严格的最大残留限量标准对分析方法的检出限提出了更高要求，使得简单的食品基体中有害残留的分析需要更为有效的前处理方法和灵敏的检测技术。样品前处理是食品分析中最薄弱的环节，也是目前食品分析化学，乃至分析化学中的一个关键环节和前沿争辩课题。它和后续的分析检测技术结合在一起打算着一个食品检测方法的灵敏度和可行性。12样品前处理技术样品前处理(sample pretreatment)是目前分析化

13、学的瓶颈，是分析化学争辩的难点和热点问题之一。它是指样品的制备和对样品中待测组分进展提取、净化、浓缩的过程。样品前处理的目的是消退基质干扰，保护仪器，提高方法的准确度、周密度、选择性和灵敏度。样品前处理约占整个样品分析时间的60以上。在食品安全检测中，样品前处理是分析检测过程的关键环节，只要检测仪器稳定牢靠，检测结果的重复性和准确性主要取决于前处理，方法的灵敏度也与样品前处理过程有重要关系，开发一个的食品检测方法往往主要的工作在样品前处理上。传统的样品前处理技术有索氏提取，液液安排，柱层析技术等。这些传统的方法自动化程度低、提取净化的效率低、本钱高、劳动强度大、试剂消耗大、环境污染严峻等。20

14、世纪末，现代科学技术和分析仪器技术的进展推动了现代前处理技术的进展，使整个样品前处理技术朝着分析速度快、批量大、自动化程度高、本钱低、劳动强度低、试剂消耗少、环境友好、本钱低廉的方向进展。目前在食品分析中常用的前处理技术有固相萃取、固相微萃取、超临界萃取、凝胶渗透色谱、加速溶剂萃取、微波关心萃取等。固相微萃取固相微萃取(solid phase microextraction，SPME)是一种环境友好的无溶剂萃取技术，该技术以SPE为根底进展而来，并抑制了SPE的缺点，如固体或油性物质对吸附剂的堵塞等，大大降低了空白值，同时又缩短了分析时间。其原理是利用石英纤维外表涂层对分析组分的吸附作用，将组

15、分从试样基质中萃取出来，并渐渐富集，完成试样前处理过程。在进样过程中，利用气相色谱(GC)汽化室的高温，液相色谱(HPLC)、毛细管电泳(CE)的流淌相将吸附的组分从固定相中解吸下来，由色谱或电泳进展分别分析。SPME技术包括吸附和解吸两步，影响吸附的主要因素有涂层的性质、萃取时间、离子强度、溶液pH、萃取温度以及搅拌状况。影响解吸的主要因素有温度、解吸时问、洗脱溶剂以及洗脱体积等。SPME的萃取方式主要有两种，一是直接浸入式萃取(direct immersion，DISPME)；二是顶空式萃取(headspace， 中国科学技术大学博士学位论文第一章综述HSSPME)。DISPME是把纤维插

16、入到样品溶液中，待测物从含基体成分的样品溶液直接迁移到萃取纤维上，适用于分析气体样品和较干净的液体样品中的有机化合物，尤其是挥发性差的化合物，但不利于简单基体样品的分析。HSSPME 是将纤维暴露在密封样品上方的气相中，萃取挥发到固体或液体样品顶空中的待测物，适合于分析简单基体的液态和固态样品中的挥发性、半挥发性有机化合物。由于不直接接触样品，避开了基体的干扰，方法的重现性也优于DISPME方法。选择何种萃取方式，主要取决于目标化合物和样品基体的性质和特点。SPME技术在食品分析中的应用也很广泛，对各类食品均有报道，如酒【341、 果汁【35】、饮料361、水果【37、蔬菜口81、粮食【39、

17、油401、肉 、蛋H21、乳制品【431、蜂蜜441等。由于食品样品的基体往往比较简单，为延长纤维的使用寿命和减小基体干扰，70的测定承受HSSPME方式【45】，普遍使用的纤维有非极性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和中等极性的聚乙二醇一二乙烯基苯(CWDVB)涂层。芳香剂、香料以及风味成分的测定是食品检测的重要方面，由于这些物质在 食品中的含量都很低，利用HSSPME方法可以将这些挥发性组分从简单的样品基体中萃取出来。目前已经用在酒【46，饮料M、果汁【48】、奶酪49】中芳香性气味化合物的检测以及大蒜【50】、油中挥发性组分的分析。SPME在农药残留检测方面也具有极大的优势，如Simphci

18、o52】承受DISPME 方式和PDMS固定相测定了水果和果汁中多种有机磷农药，方法检出限低于2 ugkg，回收率高于70。HSSPME方法也被用来分析蔬菜和鱼肉541中的有机氯类农药，以及牛奶【55】、蜂蜜【56qu的多残留农药。SPME还用于食品中其它一些有害残留组分的分析上，如牛奶中的磺胺类【57】和四环素类581抗生素残留，以及三嗪类除草剂残留口9；熏制火腿中的致癌物N亚硝胺60l：啤酒中赭随霉素残留f6J；谷物中丙烯酰胺残留62】：酱类调味品中氯丙醇残留63l，以及人多氯联苯(PCBs)及其它含氯有机化合物删的分析等。SPME技术的主要缺陷是纤维萃取头寿命较短，一些大分子的蛋白质在纤

19、维上发生不行逆吸附，难以去除，从而转变涂层的性质，影响结果的准确性。另外SPME的应用有局限性，对基体简单的样品，共萃物多，干扰较大。SPME今后的进展主要有：一是选择性强、灵敏度高、涂层稳定的型萃取纤维。二是与多种分析仪器的在线联用操作系统，开发的接口技术。超临界流体萃取超临界流体萃取(SFE)是承受处于临界压力和临界温度以上的超临界流体的溶解力量到达萃取分别的目的。超临界流体具有比较低的黏度和较高的集中系数，可以比液体溶剂更简洁穿过多孔性基体，提高了萃取效率。另外，通过转变萃取压力和萃取温度可以很简洁的转变超临界流体的密度，调整其溶解力量，从而实现对特定分析物的选择性萃取。同时超临界流体提

20、取的分析物可以通过压力的调整来进展分别，省去了传统萃取过程中的样品浓缩过程，节约了时间，避开了挥发性分析物的损失。C0 是常用的超临界流体，它具有无毒、无臭、化学惰2性、不污染样品、易于提纯、超临界条件温存等特点，是萃取热不稳定和非极性分析物的良好溶剂。SFE还可以与多种色谱技术直接联用，有利于挥发性有机化合物的定性定量分析。由于SFE的诸多优点，目前在食品中组分提取、农药残留和各种有害残留分析中的应用日益广泛。Ling【661承受C02 SFE分析了肉类中的15种有机氯农药和“种多氯联苯化合物，平均回收率大于80。除此之外SFE还应用在苹果 中92种多残留农药【67】和唑螨酯杀螨剂【681，

21、小麦69】、面粉中有机磷农药701，植物油中多环芳烃(PAHs)和食品中多氯联苯(PCBs)72的分析，以及食品组分的提取分析73-75 J。但由于C02的极性太小，因而只适用于非极性或弱极性化合物的萃取。假设要萃取极性化合物或离子化合物，需参加少量的有机改性剂如甲醇761、乙醇硎、乙腈【78、水1791、异丙醇、NNt811、正己烷【821等，以增加溶剂的极性。如Rissato83】承受乙腈作为改性剂，萃取了蜂蜜中的有机磷、有机氯、有机氮和菊酯类多种极性农药残留，大多数农药的回收率在7594之间。Holcombl84】承受5甲醇作为改性剂，萃取了谷物中的黄曲霉素BI、B2、Gl和G2，回收率

22、大于75。SFE在萃取含水量高的果蔬类样品时，过多的水会堵塞限流器而影响萃取效果。因此在萃取之前，需要将水分去除。一种方法是冷冻枯燥851,另一种是参加枯燥剂口61。Nerin871承受SFE分析了草莓中的1 1 5有机氯和有机磷类农药，比中国科学技术大学博士学位论文第一章综述较了使用冷冻枯燥和无水硫酸钠枯燥剂两种除水方法，结果说明，单个农药测定的相对标准偏差没有显着性差异，但是冷冻枯燥方法耗时，并可能导致挥发性化合物的损失。Ellerl8s承受硅藻土和硫酸镁的混合物作为枯燥剂，萃取了果蔬中的多种残留农药，方法抑制了单独使用硅藻土对极性农药甲胺磷、乙酰甲胺磷以及氧乐果的强保存作用的缺点，对71

23、种农药的平均回收率大于75。Mmohashi89】综述了高含水量样品中极性农药残留的SFE萃取方法，对其中的样品枯燥方法和萃取改性剂作了较为具体的介绍。SFE的主要缺点：一是仪器昂贵，试验本钱高；二是萃取过程中需要优化的参数太多，进展一个的萃取方法较为费时；三是极性化合物的萃取需要向超I临界C02参加改性剂，这会导致萃取的选择性降低；四是样品基体对萃取结果有较大的影响，使得每一种样品的分析都需要重优化萃取方法。 128液相微萃取液相微萃取(Liquid Phase Microextraction，LPME)技术是1996年Jeannot等人【140】提出的一种利用悬挂于微进样器针端的有机溶剂微

24、滴进展萃取的型试样前处理技术，它是微型化的LLE。从广义上讲，该技术主要包括以下两个方面：(1)基于悬挂液滴(SuspendedSingle Drop Microextraction，SDME)形式的微滴液相微萃取1；(2)基于中空纤维的两相模式或三相模式的液液微萃取或液液液微萃取(HFLPME)”4“，如图11所示。SDME模式是通过悬挂于微进样器针头上体积为ul量级的溶剂微滴进展萃取，有直接浸入式和顶空式两种【1431。直接浸入式主要用于分别富集干净水样中的低浓度分析物，对含固体颗粒或含有能乳化有机溶剂物质的简单水样的萃取效果较差。而顶空式LPME中针尖的有中国科学技术大学博士学位论文第一

25、章综述机溶剂微滴悬于试样瓶中样品溶液的上方，因此比较适合于萃取水样中挥发性强的组分。它的优化参数和直接浸入式LPME根本全都，主要有有机溶剂的选择、萃取时间、微滴体积、试样体积、搅拌速度、盐效应、试样pH以及温度等几个方面。搅拌器图l-1基于悬挂液滴的LPME(A)和基于中空纤维的LPME(B)虽然SDME是一种简洁、本钱低廉的快速萃取技术，并且通过不断的改进萃取模型，优化性能参数，使其应用范围进一步扩大。但是由于其本身存在的一些缺点仍旧在很大程度上限制了它的应用，如：溶剂微滴易脱落、移位、无法提高搅拌速度、延长萃取时间等，灵敏度和准确度不高等。为了抑制上述缺点， Pedersen1441等提

26、出了以多孔性中空纤维为根底的HFLPME技术，将有机萃取溶剂固定到中空纤维壁内的微孔里，再将接收相通过微进样器注入到中空纤维的空腔内。这样不仅很好地保护了有机相，使其即使在高的搅拌速度下也不易移位脱落，还降低了其溶解到水样中的可能性，增大了萃取外表积。由于HP-LPME具有操作简便、快捷、本钱低廉、易与色谱系统联用等优点。近来年，作为一种型的样品前处理技术，已经引起了环境分析领域的很多争辩人员的留意，并被应用到环境水样中农药残留11451、苯酚1461、PCBs1471、PAHs1481等有害残留物的分析中。在食品分析领域也有少数承受LPME方法的报道。Penas91承受HFLPME模式，利用

27、辛醇作为萃取溶剂分析了酒中的赭曲霉素， 检出限为02 ngml，与IAC方法结果相像，但在试验本钱和有机溶剂消耗上比IAC方法要小的多。Bjorhovdei”o】承受直接浸入HFSPME模式，利用聚丙烯中中国科学技术大学博士学位论文第一章综述空纤维和聚苯甲基硅氧烷液膜分析了人母的多种药物残留，在萃取之前，对样品进展酸化，去除了大局部的脂类化合物，药物回收率在4269之间。但由于LPME主要靠手工操作，因此不行避开的存在一些问题，如微进样器移动速度的稳定性，平行操作的重复性和再现性等。因此Myung等旧1设计了一套可程序化的动态LPME装置，并利用这套装置萃取了试样中苯乙胺衍生物， 省去了繁琐细

28、致的微进样器注射塞的移开工作，可以得到了比手工操作更好的萃取结果。作为一种的前处理技术，LLME目前还存在很多有待完善的地方，在应用上还大多局限在环境水样的分析上。对固态样品或黏性的液态样品的分析即使承受顶空LPME模式，也很难得到较高的萃取效率，这是由于通过上升温度来加速萃耿速度和提高效率的同时，也会引起有机萃取溶剂的挥发。另外，萃取过程需要优化的参数较多，萃取时间长，而且萃取效果在很大程度上依靠于样品基体的性质。 的有机氯、菊酯类农药及PCBs、PCDDs等含氯的有害残留物，NPD适合于有机磷和有机氮类化合物，而FPD适合于有机硫和有机磷类化合物的分析。GC在有害残留分析中，对分析物进展定

29、性的根本原理是依据保存时间来判定待测组分。但往往由于样品基体简单，加上提取和净化过程并不能完全去除共萃干扰物，造成色谱分析检测时可能会消灭很多杂质峰。假设在与待测组分相近的保存时间范围内有一种或多种杂质峰消灭，就可能被认为是待测组分，造成误判甚至消灭杂质峰完全掩盖了待测组分峰，无法进展检测的现象。GCMS的消灭，使这个问题得到了肯定的解决。它不仅依据样品中待测组分在图谱上的保存时间，更主要是依据在此保存时间内分析物裂解的特征离子碎片，由质谱仪按其分子量和分子构造对其准确定性，并以此作为定量的依据，从而抑制了由于未被净化的杂质峰与农药保存时间重迭而造成将杂质峰误判为分析物的缺点。另外MS作为一种

30、灵敏度较高的通用型检测器，可以抑制专一性强的检测器在多残留分析上的缺乏，满足不同性质的多种残留组分的同时91Ii定【伸91。目前GC MS技术已经广泛应用于食品中有害残留检测中f20m，并可以作为一种对阳性样品中检出组分确实认手段【加1珈3】：由于它能给出化合物的构造信息，有利于化合物的定性。但随着农药残留限量要求的进一步提高，以及简单样品基体的影响，这种技术的应用也受到了肯定的限制。在一些简单样品的分析中，可能消灭承受现有的前处理技术并不能将提取液的杂质去除干净，而会导致在色谱分析的时候消灭干扰或完全掩盖目标分析物的色谱峰，引起分别和物质定性的困难。近年来，由于HPLCMS联用技术的不断消灭，LCMS已成为现代分析必不行少的组成局部。HPLC与MS联用争辩起步于20世纪70年月，与GcMS相比，LCMS的连接更为简单。LC-MS联用已消灭多种接口方式，如电喷雾接口(ES)、热喷雾(TS)、离子喷雾接口(IS)、大气压化学电离接口(APcI)及粒子束接口(PB)。HPLC和LCMS广泛应用于不易挥发及热不稳定化合物的分析，是农药残留定性、定量分析的有效手段中国科学技术大学博士学位论文第一章综述213J。承受选择离子模式，HPLCMS可以扣除基体背景的干扰，从而对样品的前处理降低了要求。很多样品提取液