改良QuEChERS方法与...草甘膦、草铵膦及氨甲基膦酸_李自强.pdf

茶叶科学 2023，43（2）：263274 Journal of Tea Science www.tea- 收稿日期：2023-01-13 修订日期：2023-03-10 基金项目：吉林省科技发展计划项目（20230202025NC）、国家自然科学基金青年项目（42007354）作者简介：李自强，男，硕士研究生，主要从事农药快速检测方面的研究，lzq_。*通信作者： 改良 QuEChERS 方法与 UPLC-MS/MS 联用测定茶叶中 草甘膦、草铵膦及氨甲基膦酸 李自强1，杨梅2，张新忠2，罗逢健2，楼正云2，梁爽1*1.吉林农业大学植物保护学院，吉林 长春 130118；2.中国农业科学院茶叶研究所农产品质量安全研究中心，浙江 杭州 310008 摘要：建立了改良 QuEChERS-超高液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）快速检测红茶和绿茶中草甘膦、草铵膦及氨甲基膦酸残留的分析方法。样品经纯净水提取 2 次，提取液采用 MWCNT、C18、PVPP 和 CNT-OH吸附剂分散固相萃取净化，质谱以多反应监测模式（MRM）进行测定，外标法定量。结果表明，红茶和绿茶基质中，草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸在一定浓度范围内线性良好，相关系数（R2）为 0.999 31.000 0，方法的检出限（LOD）分别为 0.005 0、0.030、0.030 mgkg-1，定量限（LOQ）分别为 0.050、0.10、0.10 mgkg-1，平均加标回收率在 81.6%120.0%，相对标准偏差（RSD）在 0.6%13.6%。该方法前处理简单、成本低、重复性好、灵敏度高，适用于红茶和绿茶中草甘膦、草铵膦及氨甲基膦酸的检测。关键词：QuEChERS；茶；草甘膦；草铵膦；氨甲基膦酸 中图分类号：S517.1；S482 文献标识码：A 文章编号：1000-369X(2023)02-263-12 Simultaneous Determination of Glyphosate,Glufosinate and Aminomethyl Phosphonic Acid Residues in Tea by Modified QuEChERS Method Coupled with UPLC-MS/MS LI Ziqiang1,YANG Mei2,ZHANG Xinzhong2,LUO Fengjian2,LOU Zhengyun2,LIANG Shuang1*1.College of Plant Protection,Jilin Agricultural University,Changchun 130118,China;2.Research Center of Quality Safety for Agricultural Products,Tea Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310008,China Abstract:An analytical method was developed for the simultaneous determination of glyphosate,glufosinate and aminomethyl phosphonic acid residues in black and green tea by ultra-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS)coupled with a modified QuEChERS method.The samples were extracted twice with pure water,and the extraction solutions were purified by dispersive solid phase extraction with MWCNT,C18,PVPP and CNT-OH adsorbents.The mass spectrometry was performed in multiple reaction monitoring(MRM)mode and quantified by external standard method.The results show that glyphosate,glufosinate and aminomethyl phosphonic acid had a good linear relationship within a certain concentration range with correlation coefficients(R2)ranging from 0.999 3 to 1.000 0 in black and green tea.The limits of detection(LOD)of the method were 0.005 0,0.030 mgkg-1 and 0.030 mgkg-1,respectively.The limits of quantitation(LOQ)were 0.050,0.10 mgkg-1 and 0.10 mgkg-1,respectively.The average spiked recovery rates and the relative standard deviations(RSD)of pesticides were in the range of 81.6%-120.0%and 0.6%-13.6%,respectively.The method is simple,inexpensive,reproducible,sensitive DOI:10.13305/ki.jts.2023.02.001264 茶 叶 科 学 43 卷 and suitable for the determination of glyphosate,glufosinate and aminomethyl phosphonic acid in black and green tea.Keywords:QuEChERS,tea,glyphosate,glufosinate,aminomethyl phosphonic acid 草甘膦（Glyphosate）和草铵膦（Glufosinate）是非选择性的广谱型除草剂，被广泛用于农业、林业和城市环境中的杂草控制1。氨甲基膦酸（Aminomethyl phosphonic acid，AMPA）是草甘膦和草铵膦在植物和土壤中主要的代谢物2。然而，有研究表明草甘膦会对肝脏、免疫系统和生殖系统等产生影响3，草铵膦可能会引起神经系统疾病4。由于草甘膦和草铵膦的广泛应用，导致其经常在植物、土壤、食物、甚至人类尿液中被检测到5。茶树（Camellia sinensis）是一种重要的经济作物，以其芽叶为原料制成的茶叶是世界范围内流行的饮品6。茶叶中含有许多对人体有益的成分，如茶多酚、氨基酸、黄酮、咖啡碱和维生素等，具有抗氧化、抗菌、抗癌和抗炎等作用7。茶树一般生长在湿热环境，容易受到病虫草的危害，为了保证茶叶的品质和产量，化学农药仍是主要的防治措施。草甘膦和草铵膦具有优秀的除草活性，我国已在茶园登记使用8。目前，在 GB/T 276320219中规定草甘膦和草铵膦在茶叶中的最高残留限量（MRL）分别为 1.0 mgkg-1和 0.50 mgkg-1，欧盟（EU）规定茶叶中草甘膦和草铵膦的 MRL值分别为 2.0 mgkg-1和 0.10 mgkg-110，日本规定茶叶中草甘膦和草铵膦的 MRL 值分别为1.0 mgkg-1和 0.30 mgkg-111。由于这些化合物具有较高的水溶性，在茶叶冲泡过程中其残留物很容易转移至茶汤中，易造成饮茶风险。目前贵州省、浙江省丽水市和云南省勐海县等地区已出台茶园禁用草甘膦的管理措施。因此，对茶叶中草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸的监测十分必要。目前，草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸检测方法有毛细管电泳法（CE）12、气相色谱法（GC）13、高效液相色谱法（HPLC）14、离子色谱-串联质谱法（IC-MS/MS）15、液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）16、超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）17和气相色谱-串联质谱法（GC-MS）18等。其中UPLC-MS/MS 为上述目标化合物常用的检测方法，具有基质干扰小，灵敏度高，分析速度快等特点19。因此，本研究采用 UPLC-MS/MS为检测方法。此外，由于茶叶基质的复杂性，样品前处理是影响目标物准确定量的关键性步骤。目前，固相萃取法（SPE）如亲水/亲油平衡（HLB）固相萃取柱20、混合型阳离子（MCX）固相萃取柱21和十八烷基键合硅胶（C18）固相萃取柱22是草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸检测最为常用的净化方式之一。QuEChERS 方法（Quick，easy，cheap，effective，rugged and safe）具有“绿色化学”的特点，自 2003 年以来在农药残留分析领域中受到了研究者的广泛关注23。与固相萃取法相比，QuEChERS 方法中所用净化材料成本更低，净化速度更快。然而，目前 QuEChERS 方法在茶叶的草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸检测中应用较少3,8,24-25，且缺少不同净化材料对茶叶中草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸净化的系统性研究。本研究拟建立一种改良的 QuEChERS 方法与 UPLC-MS/MS 结合同时检测红茶和绿茶中草甘膦、草铵膦及氨甲基膦酸残留的分析方法，旨在满足茶叶检测需求，保证检测结果准确可靠的同时，具有简便快捷、成本低、无需前处理调节 pH、基质效应低等优点。1 材料与方法材料与方法 1.1 仪器与试剂 Waters ACQUITY UPLC H-Class 超高效液相色谱串联 Xevo TQ-S micro 三重四极杆串联质谱仪，配有 MassLynx 4.1 处理软件（美2 期 李自强，等：改良 QuEChERS 方法与 UPLC-MS/MS 联用测定茶叶中草甘膦、草铵膦及氨甲基膦酸 265 国 Waters 公司）；3K-15 冷冻离心机（德国Sigma 公司）；Vortex Genie 2 型涡旋振荡器（美国 Scientific Industries）；0.22 m Filter Unit 水系滤膜（天津博纳艾杰尔科技有限公司）。农药标准物质草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸购自天津阿尔塔科技有限公司，纯度99.0%；纯净水购自杭州娃哈哈集团有限公司；石墨化炭黑（GCB，120400 目）、N-丙基乙二胺（PSA，4063 m）、十八烷基键合硅胶（C18，4060 m）购自天津博纳艾杰尔科技有限公司；多壁碳纳米管（MWCNT，510 nm）购自上海麦克林生化科技股份有限公司；交联聚乙烯吡咯烷酮（PVPP）购自广州昂飞生物科技有限公司；羟基化碳纳米管（CNT-OH，1020 nm）购自中国科学院成都有机化学有限公司。Oasis HLB-SPE 柱（填料量/上样体积：60 mg/3 mL）和 Oasis MCX-SPE 柱（填料量/上样体积：60 mg/3 mL）购自天津一方科技有限公司；C18-SPE 柱（填料量/上样体积：1 g/6 mL）购自杭州津本科学仪器有限公司。1.2 标准溶液配制 单标准品储备液（100 mgL-1）：依次精准称取不同质量的草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸农药标准物质于 50 mL 容量瓶中，用纯净水进行溶解、定容，配成质量浓度为 100 mgL-1的单标准品储备液，在 4 冰箱中保存。混合标准品工作液（10 mgL-1）：准确吸取 5 mL 已配制好的单标准品储备液于 50 mL容量瓶中，用纯净水定容至刻度线，配成质量浓度为 10 mgL-1混合