茶叶中农药残留检测前处理方法研究

【摘 要】本文论述了茶叶中农药残留检测工作的重要性，系统综述了国内外茶叶中农药残留检测的前处理方法，结合实验结果对比分析了提取方法中的索氏提取法、超声提取法、加速溶剂萃取（ASE）、微量化法提取，净化方法中的固相萃取、碳纳米管固相萃取、凝胶渗透色谱方法，集提取与净化为一体的固相微萃取、基质固相分散、QuEChERS方法，并对未来的前处理方法进行展望。

【关键词】茶叶；农药残留；前处理

【中图分类号】TS 272.7 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2013）05-0193-02

茶叶是我国传统经济作物，作为一种天然保健饮料，受到越来越多的国外消费者喜爱。中国是世界最大的茶叶种植国、第二大生产国和第三大出口国，每年出口茶叶20万吨左右，贸易金额约4亿美元，出口量占我国茶叶生产总量的l/3。近年来，茶叶中农药超标问题已成为中国茶叶出口欧美日等发达国家和地区的最主要的技术性贸易壁垒[1-3]，欧盟于1991年、1997年、2002年、2003年和2005年颁布了91/414/EEC指令、97/41/EEC指令、178/2002/EC法规、2003/0052/COD指令、395/2005/EEC指令等一系列有关食品中农药残留标准[4]。欧盟有关农药残留标准涵盖了几乎所有农业化学品的管理，涉嫌众多、标准极严，这对中国出口欧盟农产品造成了极大影响。由于茶叶样品基质复杂，含有大量的色素、茶碱等杂质，严重干扰提取液中农药残留的检测，因此探索易于操作、快速，准确、成本低廉的检测方法十分必要。本文对茶叶中农药残留检测前处理的提取和净化过程进行总结分析，以期能够为茶叶检测提供易于推广的方法。

1 茶叶中农药残留检测提取方法

1.1索氏提取法

索氏提取法，又名连续提取法、是从固体物质中萃取化合物的一种方法。目前国内外普遍采用抽提法，索氏抽提法（soxhlet extractor method），是公认的经典方法，也是我国粮油分折首选的标准方法。索氏提取法常用作其它方法的对照方法。邓爱华[5]等人实验发现，虽然索氏提取法具有较好的回收率，与其它两种处理方法的样本检测结果无明显差异，但索氏提取消耗有机试剂多，耗时长，操作繁琐，不能同时进行多个样本处理，且其提取的分析物杂质多，所以一般不用此法进行检测。

1.2超声提取法

超声提取是利用超声波的作用使固相中的目标检测物充分溶解在提取液中。冯洁[6]等人实验发现，与索氏提取法相比，此方法大大缩减了实验时间，但由于整个超声容器的超声波场分布不均匀，超声提取法的部分样本提取率重复性较差。

1.3加速溶剂萃取

加速溶剂萃取（ASE）是在较高的温度（50～200℃）和压力（10.3～20.6 Mpa）下用有机溶剂萃取固体或半固体的自动化方法。该方法的优点是有机溶剂用量少、快速和回收率高。王震 [7]等人研究了ASE与高速匀浆提取法，两种方法各有利弊，ASE快速溶剂萃取装置，在萃取过程中，样品和有机溶液是处在一个高压、共沸的状态，样品得到了充分的萃取，但同时也把茶叶中很多非农药成分萃取出来，为了除去这些杂质，还要在萃取池里加入一定量氧化铝粉，起脱脂的作用。

1.4微量化法提取

微量化学法是一种高效率、准确的样品处理方法，针对化工生产过程和化学实验过程进行缩微，对所用物料进行合理、逐一的缩减， 再加之特有的设备，为样品前处理过程提供了一种高效率、准确、快速的操作平台。吴玉洁 [8]等人运用微量化法提取茶叶中20种有机磷农药，实验结果表明该方法的检测最低限符合现行茶叶中有机磷农药最低残留限量要求， 适应实际应用，能够切实解决实际工作中样品量大、操作方法繁琐等难题。

2 茶叶中农药残留净化方法

2.1固相萃取

固相萃取（SPE）是一种由液固萃取和液相色谱技术结合发展而来的样品前处理技术，具有溶剂用量小，耗费时间短，无乳化现象，回收率高等优点，是目前应用最广泛的茶叶样品净化手段之一。楼正云 [9]等用固相萃取-气相色谱法测定茶叶中残留的92种农药。92种农药的平均回收率为80.3%～117.1%，检出限为0.0025～0.10mg/kg。实验对不同类型的农药采用不同填料的固相萃取小柱进行分组净化，选择性高，净化效果好。

2.2碳纳米管固相萃取

碳纳米管（CNTs）具有较大的长径比和比表面积及很高的化学稳定性，同时又可吸附适合内径的分子，因此可被用来作为固相萃取填料和固相微萃取涂层。陆万平 [10]等将碳纳米管作为一种新型的固相微萃取（SPME）涂层用于茶叶中15种多农残的检测，结果表明，前处理方法简单快速，且具有价格低廉、重现性好、回收率高、检测限低等优点，能满足茶叶中农药多残留检测的要求。

2.3凝胶渗透色谱

凝胶渗透色谱（GPC）是利用多孔的凝胶聚合物将化合物按分子空间结构差异进行选择性分离，不能进入凝胶孔隙的分子会很快随流动相洗脱，而能够进入凝胶孔隙的分子则需要更长时间的冲洗才能够流出固定相，从而实现对不同组分的分离。王耀 [11]等用此方法进行茶叶中有机磷检测，实验结果显示该方法具有自动化程度高、萃取效率高、净化效果好、精密度好，分析快速等优点，适用于茶叶中有机磷残留的日常检测工作。

3 茶叶中农药残留前处理改进方法

3.1固相微萃取

固相微萃取（SPME）的概念是1989年由加拿大waterloo大学的Pawliszyn[12]等人提出，在固相萃取SPE技术基础上发展起来的集采样、萃取、浓缩、进样于一体的前处理技术。周昱 [13]等发现在测定茶叶中氟虫腈及其代谢物残留实验中SPME净化后的样本在检测中杂峰较少，灵敏度、精密度和LOD都符合残留要求，适合茶叶中氟虫腈及其代谢物的痕量分析。

3.2基质固相分散

基质固相分散是Barkert[14]等于1989年在固相萃取（SPE）的基础上提出并给予理论解释的样品前处理方法。基质固定相分散提取将提取、过滤、净化集合于一步完成，使得样品的前处理变得简单、快速、高效。蒋迎[15]等采用基质固相分散从茶叶中提取、净化8种拟除虫菊酯农药残留，结果显示8种农药的回收率为80.4%～109.2%，相对标准偏差小于10%。该方法成本低、试剂用量少、无需特殊设备、环保。

3.3QuEChERS

2003年，Lehotay和Anastassiadas提出了QuEChERS （quick，easy，cheap，effective，rugged，and safe）农药多残留检测技术[16-18]，该技术采用分散固相萃取（dispersive.SPE）净化法，在乙腈提取液中直接加入PSA吸附剂粉末进行净化，操作简单、快速、试剂用量小，但对于一些复杂基质净化效果不理想，有的农药方法检出限难以满足要求，目前在国内的实际应用较少[19-20]。李春艳 [21]等针对此法的局限性，将样品的提取与净化做了改进，极大改进了净化效果，提高了方法灵敏度。

4 展望

近几年，随着国内和国际对食品安全问题的重视，食品中化学污染物和有害因素监测的范围和项目也在逐年扩大。茶叶作为一种大众消费品和重要的出口商品，迫切需要一种快速、准确、成本低廉的检测方法。前处理是茶叶农药残留检测中关键的部分，未来的发展方向是样品和试剂微量化，操作简单化，前处理和检测一体化和自动化，才能适应大批量的检测工作需要。

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通讯作者：

王文瑞，男，硕士，主任医师