DOI:10.3969/j.issn.2095-6002.2017.04.011
中图分类号:TS272.7
茶叶中农药残留分析技术研究进展
刘腾飞1， 杨代凤1， 张丽2， 董明辉1
| 【作者机构】 | 1江苏太湖地区农业科学研究所； 2苏州市职业大学 |
| 【分 类 号】 | TS272.7 |
| 【基 金】 | 江苏省农业科技自主创新基金项目(cx(14)2102) 苏州市科技支撑项目(sng201442) 苏州市应用基础研究项目(sny201518) |
全文
文内图表
参考文献
出版信息
茶叶中农药残留分析技术研究进展
摘 要： 查阅近些年国内外公开发表的文献，简述了我国茶叶生产上常用农药情况，比较了国内外茶叶农药残留最大限量标准，综述了茶叶中农药残留的主要检测技术，重点对固相微萃取法、液相微萃取法、分散固相萃取法等样品前处理技术，以及气相色谱法、液相色谱法、质谱法、免疫分析法等检测技术在茶叶农药残留分析中的应用及特点进行了总结，并对其发展方向进行了展望，以期为今后开展茶叶中农药残留的分析研究提供参考。
关键词： 茶叶； 农药残留； 分析技术
茶叶(Camellia sinensis L.)是一种天然保健饮料作物，具有独特的香气、口感以及抗癌、延缓衰老等药用和保健功效[1-2]，深受世界各国人民的喜爱。我国是茶叶生产的起源国和大国，有着悠久的种茶和饮茶历史，茶园面积、茶叶产量和出口量均居世界前列。据统计，2015年我国茶园总面积近288万hm2，茶叶总产量224万t，占世界产茶总产量的25%，出口量32.5万t，居世界前列[3-4]。饮茶有利于健康，然而茶叶的质量安全，特别是茶叶中农药污染的问题，不仅影响茶叶的健康消费，也影响我国茶叶在国际市场上的销售，尤其是欧盟、日本等茶叶进口国家出台严苛的农药残留限量标准之后，我国出口茶叶因农药残留超标多次受到通报，从2012—2014年，每年受到欧盟国家通报30余次[5]，严重妨碍了我国茶叶的贸易发展。虽然我国现行茶叶检测方法标准能够应对茶叶中大多数农药残留的检测，如GB/T 23204—2008[6]和GB/T 23205—2008[7]分别能够检测茶叶中519种、448种农药及相关化学品残留量，且方法简单快速准确，对环境的污染也少，但由于茶叶进口国家和地区农药残留限量标准的不断更新，仍有不少农药(如草铵膦、氯噻啉)缺乏检测标准，无标准可依。因此加强茶叶中农药残留检测方法的研究，对保障我国茶叶安全和茶产业的持续健康发展具有重要意义。
茶叶样品基质复杂，含有大量的茶多酚类、色素类等干扰物质，且要检测的残留农药种类多、性质差异大、浓度水平低，直接通过仪器时不能达到精确检测，需要经过精细的样品前处理过程进行分离富集。因此，准确测定茶叶中的农药残留，不仅需要高灵敏的痕量检测技术，还需要高效快速的样品前处理技术。本文查阅近年来国内外公开发表的文献，简述了我国茶叶生产上常用农药情况，比较了国内外茶叶农药残留最大限量标准，总结了茶叶中农药残留的主要检测技术，包括固相微萃取、液相微萃取、分散固相萃取等样品前处理技术，以及气相色谱法、液相色谱法、质谱法、免疫分析法等分析技术，并对其未来的发展趋势进行了展望，以期为今后开展茶叶中农药残留的分析研究提供参考。
1 我国茶园农药使用情况
茶树是一种耐阴性较强的多年生植物，主要生长在温暖湿润的气候环境下，易于滋生病虫害。迄今为止，我国已记载的茶树虫害超过了800种，茶树病害超过了130种[8]，给茶叶种植带来了严重的威胁。农药是茶叶生产的必要保障[9]，根据中国农药信息网统计，目前我国登记在茶树和茶
叶上使用的主要农药有80余种，见表1，按其成分及来源，主要为化学类农药，生物类及其他类农药较少；按防治对象，以杀虫剂居多，主要为有机磷类、拟除虫菊酯类杀虫剂，杀菌剂、除草剂及生长调节剂较少[10]。近年来，随着害虫抗药性不断增强，复配农药品种越来越多地被应用于茶园害虫防治上。不过，农药残毒危害大，在茶叶生产中应尽量减少各类农药、特别是水溶性农药的使用量，茶叶生产者同时应树立科学的因需施药观念，尽量零用药，做到从源头上减少和控制茶叶中的农药残留水平。
表1 我国登记在茶树和茶叶上使用的农药品种
Tab.1 Pesticides registered in tea plants of China
农药类别化学类生物类其他类杀虫剂氯菊酯、甲氰菊酯、联苯菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、敌敌畏、敌百虫、乐果、杀螟硫磷、马拉硫磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷、哒嗪硫磷、吡虫啉、吡蚜酮、茚虫威、噻嗪酮、噻虫嗪、虫螨腈、硫氟肟醚、丁醚脲、唑虫酰胺、烯啶虫胺、杀螟丹、除虫脲、氯噻啉、啶虫脒、联苯·噻虫嗪、噻虫·高氯氟、甲维·噻虫嗪、联苯·噻虫啉、甲维·丁醚脲、吡虫·仲丁威、联菊·啶虫脒、甲氰·辛硫磷、氯氰·辛硫磷、高氯·马、马拉·联苯菊、氯氰·敌敌畏、吡虫·噻嗪酮、噻嗪·高氯氟、辛硫·高氯氟、氯氰·吡虫啉、甲维·虫螨腈、哒螨·噻虫嗪、联菊·丁醚脲、溴氰·噻虫啉、联苯·吡虫啉、哒螨·茚虫威、联苯·甲维盐藜芦碱、苦参碱、苦皮藤素、印楝素、苏云金杆菌、球孢白僵菌、茶皂素、蛇床子素、茶核·苏云菌、苦参·藜芦碱矿物油、石硫合剂杀菌剂百菌清、代森锌、吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑多抗霉素、苦参碱、苏云金杆菌氢氧化铜、石硫合剂除草剂草甘膦、草甘膦铵盐、草甘膦钾盐、草甘膦异丙胺盐、草铵膦、莠去津、扑草净、西玛津、灭草松——生长调节剂复硝酚钾、赤·吲乙·芸苔、烯腺·羟烯腺——
2 茶叶农药残留最大限量标准
施用农药为茶叶产量提供了保证，并不可避免地对茶园环境和茶叶产品产生污染，残留问题备受关注，许多国家和国际组织对茶叶中农药残留的限量都作了严格的规定，以确保消费者的饮茶健康。例如，欧盟规定了茶叶中515种农药的限量，且超过90%的农药采用方法的检出限作为标准[11]。日本规定了茶叶中264种农药的限量，对未规定的农药，则全部按0.01 mg/kg的“一律标准”执行[12]。国际食品法典委员会(Codex Alimentarius Commission，CAC)[13]、美国[14]分别规定了茶叶中15种、19种农药的限量，虽然规定限量的农药数量不多，但严格程度却很高，尤其是美国标准，对未涉及的农药，全部采用方法的检出限为限量。我国强制性食品安全国家标准[15]规定了不同食品中387 种农药的限量，涉及茶叶的仅有28种，限量值在0.1～20 mg/kg之间。从设定限量的农药数量来看，我国标准规定的茶叶农药数量少于欧盟和日本，多于CAC和美国的规定，在国际上处于中等水平，但在限量水平上距离欧盟等发达国家标准仍存在一定差距。
表2为我国目前茶叶上有限量值的28种农药与主要发达国家或地区的数据。
通过比较可以看出，我国国家标准对茶叶中农药的最大残留限量(maximum residue limits, MRLs)要求与欧盟的要求差异较大，但部分农药的限量较日本、美国、CAC标准要严格。
3 茶叶农药残留检测技术
3.1 样品前处理技术
茶叶中农药残留的痕量检测分析，样品的前处理是其关键和难点，直接影响检测的各项指标、成本和效率。茶叶因加工工艺不同，可以制成绿茶、红茶、白茶、黄茶等不同茶类产品，各类茶产品内含成分有很大差异，在农药残留测定时，不同成分的干扰作用也会有所不同，其中以茶多酚类和色素类成分对残留检测的干扰最大[16]。现行的用于茶叶中农药残留分析的样品前处理多采用传统的提取净化方法，如液液萃取法、振荡提取法、索氏提取法等，这些方法易于推广、应用普遍，但是操作繁琐、溶剂消耗大、选择性不够好、不能自动控制、消耗时间长，难以达到满意的效果。随着前处理技术水平的不断提升，一些样品前处理新技术和新方法的出现，如固相萃取(solid phase extraction，SPE)、固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)、液相微萃取( liquid phase microextraction, LPME)、分散固相萃取(dispersive solid-phase extraction, DSPE; 又称QuEChERS)、基质固相分散萃取(matrix solid-phase dispersion, MSPD)、搅拌棒吸附萃取(stir bar sorptive extraction, SBSE)、纳米材料富集等[17]，有效地克服了传统前处理方法的缺陷，因操作简单、萃取效率高、易于自动化、省时省力、较少使用或不用溶剂、对环境污染小正逐渐得到广泛应用。
表2 我国及主要发达国家或地区茶叶农药最大残留限量值
Tab.2 Maximum pesticide residue values of tea in China and major developed countries or regions
农药种类农药名称MRLs/(mg·kg-1)欧盟[11]日本[12]CAC[13]美国[14]中国[15]拟除虫菊酯类氟氯氰菊酯0120—方法检出限10氟氰戊菊酯0120—方法检出限20甲氰菊酯202520方法检出限50联苯菊酯503030方法检出限50氯氟氰菊酯1015—方法检出限15氯菊酯012020方法检出限20氯氰菊酯052015方法检出限20溴氰菊酯051050方法检出限10有机磷类草铵膦0103—方法检出限05草甘膦2010—1010杀螟硫磷0502—方法检出限05乙酰甲胺磷00510方法检出限01有机氯类硫丹3030102410滴滴涕0202—方法检出限02六六六002——方法检出限02烟碱类噻虫嗪012020方法检出限10氯噻啉001——方法检出限30吡虫啉00510—方法检出限05氨基甲酸酯类多菌灵0110—方法检出限50灭多威0120—方法检出限30噻二嗪类噻螨酮403515方法检出限15灭幼脲类除虫脲0120—方法检出限20硫脲类丁醚脲00120—方法检出限50三唑类苯醚甲环唑00515—方法检出限10沙蚕毒素类杀螟丹0130—方法检出限20杂环类噻嗪酮00530—方法检出限10喹啉类喹螨醚001——方法检出限15哒螨灵00510—方法检出限50
在上述众多方法中，基于吸附原理的固相前处理技术如SPE, SPME, MSPD, SBSE及QuEChERS等，能够很好地减少茶叶基质干扰，大大提高样品的处理量，在茶叶农药残留分析样品前处理中的应用最为广泛。吸附材料是决定这些技术选择性和灵敏度的关键因素，然而常见的商品化吸附材料如乙二胺-N-丙基硅烷(primary secondary amine，PSA)、十八烷基硅烷键合硅胶、石墨化炭黑(graphitized carbon blacks，GCB)、弗罗里硅土(Florisil)、氧化铝(Al2O3)及氨基填料等重复使用率低、选择性差、价格较贵，已满足不了现代茶叶农药残留样品分析的实际需求，因此发展选择性高、吸附速度快、富集能力强的吸附材料，尤其是纳米材料的开发与应用成为前处理领域的研究热点和发展趋势。目前已应用于茶叶中农药残留前处理的纳米材料主要有碳纳米管(CNTs)、Fe3O4纳米粒子、石墨烯及其功能化材料等。李媛等[18]比较了Fe3O4纳米粒子、PSA分别与GCB混合装填固相萃取柱对不同茶叶(针形苦丁茶、梅山云茶、祁红茶、乌龙茶、黑茶、绿茶)样品基质中16种农药残留的净化效果。结果表明，两种混合固相萃取柱对16种农药的萃取回收率相当，但Fe3O4纳米粒子混合型固相萃取柱对茶叶提取液的净化效果明显优于商品化PSA混合基质分散萃取法，可以得到无色透明溶液，而且价格便宜，操作简单快速。Liu等[19]将石墨烯、PSA和GCB用于QuEChERS前处理方法，结合液相色谱串联质谱检测手段，对不同发酵程度茶叶(绿茶、红茶、白茶)样品中的25种农药残留进行分析。结果表明，石墨烯与PSA和GCB混合使用可显著提高茶叶提取液的净化效果，且与文献相比，大大减少了PSA和GCB的用量，25种农药的回收率满足测定要求。Deng等[20]制备了基于多壁碳纳米管的磁性碳纳米材料，利用QuEChERS技术和气相色谱- 质谱仪检测，建立了茶叶中8种农药残留的分析方法。结果显示，该前处理方法对茶叶基质的净化效果优异，且在30 s内即能实现对目标农药的萃取。基于纳米材料在吸附容量、吸附速度、吸附选择性和使用成本等方面的优势，目前其在茶叶农药残留分析中的应用已引起越来越多的关注和重视。
表3总结了部分样品前处理新技术在茶叶农药残留检测中的应用及其主要特点。
表3 几种新技术在茶叶农药残留检测样品前处理中的应用及其主要特点
Tab.3 Applications and characteristics of some new techniques in sample pretreatment for pesticide residue analysis in tea
前处理方法样品基质分析对象分析方法优点缺点文献SPE茶叶6种新烟碱类农药LC⁃MS/MS方便简单，回收率高，柱种类多柱子不能重复利用，溶剂用量大，成本较高，不同样品回收率的差异较大[21]SPME绿茶、红茶、水果茶36种农药GC⁃MS操作简单快速，样品量小，几乎不用有机溶剂，易于与其他分析仪器联用萃取涂层易磨损、使用寿命有限，价格较高，不同涂层存在差异，重复性差[22]DSPE茶叶、茶汤、茶叶下脚料42种农药LC⁃MS/MS快速、方便、安全、成本低自动化程度低，净化程度不够，无法浓缩样品，通常借助质谱法检测[23]ASE红茶5种农药GC⁃MS/MS操作环境密闭，溶剂消耗少，萃取效率高，快速、安全、易自动化控制仪器成本高，选择性差，样品需热稳定性好[24]LPME绿茶、红茶28种农药GC⁃ECD精确度高，溶剂用量少，对极性较大的农药回收率高，操作步骤少，基本不用有机溶剂仅适用于基质简单的样品，萃取剂不易分散到分散剂中，难回收，结果重现性较差[25]MSPD茶叶10种农药GC⁃ECD集提取、净化于一体，样品和溶剂用量少，操作简单快速，分析时间短不适用于多类多残留分析，吸附剂使用量大，需与其他方法联用[26]SBSE绿茶、黑茶12种拟除虫菊酯农药GC⁃ECD操作简单，萃取效率和富集倍数高，适合于样品中痕量组分的分析自动化程度低，对操作者技术要求高，搅拌棒使用和维护繁琐，涂层的种类有限，只能检测挥发性和半挥发性的物质[27]GPC普洱茶、绿茶、红茶、红茶、乌龙茶153种农药GC⁃MS根据化合物空间体积或分子量大小进行选择性分离，重现性好，柱子可以重复使用，自动化程度高净化不彻底，需要与其他技术联用，溶剂用量大，柱承载量小[28]MAE茉莉花茶、龙井茶、毛峰茶7种农药GC⁃ECD加热均匀，萃取速度快、效率高，操作简单，溶剂消耗少设备价格高，不适合热稳定性较差物质，自动化程度低[29]纳米材料富集龙井茶、花茶8种农药GC⁃MS萃取效率高，萃取后收集方便，通过表面修饰可萃取不同极性农药材料制备复杂，成本高[20]
由表3可知，不同样品前处理技术具有不同的优缺点，在实际工作中，需综合考虑茶叶样品的类型、待测农药的种类、性质以及检测结果的要求，选择适宜的前处理技术，保证检测结果的精准性。
3.2 残留检测技术
3.2.1 气相色谱法
气相色谱(gas chromatography, GC)利用被分析物质的沸点、极性和吸附性质的差异来实现混合物的分离，主要用于易气化、热稳定性好的农药的测定，具有操作简单、分析速度快、分离效能高、选择性好、样品用量少等特点[25,27]。随着GC进样系统的不断完善，高效毛细管柱的使用，以及高灵敏度和高选择性检测器的出现，相当部分的农药可以使用GC配备合适的检测器进行测定，如有机磷类、有机氯类、拟除虫菊酯类农药。文献报道测定茶叶中农药残留常用的检测器有电子捕获检测器(electron capture detector, ECD)、火焰光度检测器(flame photometric detector, FPD)和氮磷检测器(nitrogen phosphorus detector, NPD)。ECD对含强电负性元素(或基团)的农药灵敏度较高，多用于分离和测定茶叶中有机氯类、拟除虫菊酯类农药，主要缺点是线性范围较窄，对温度和流速的变化比较敏感。FPD对含磷农药具有很好的选择性和灵敏度，使用成本低，但稳定性较差，对载气的要求高。而NPD灵敏度高，选择性强，是测定茶叶中有机磷类、氨基甲酸酯类农药的有效检测器，但重现性差，使用寿命短，需定期更换铷珠，使用成本较高。
GC作为茶叶中农药残留测定最普遍、最常用的方法之一，具有较强的分离能力，结合传统检测器的检测，依靠与标准物质保留时间对照定性，受茶叶基质、试剂或仪器背景干扰大，容易造成假阳性误判。采用双柱色谱分析技术，可以一定程度的增加定性的可靠性。卢剑等[30]采用气相色谱双柱法对茶叶中多种有机氯和拟除虫菊酯农药残留进行测定。茶叶样品经乙腈提取、弗罗里硅土SPE净化后，采用 DB-1701 和 DB-35MS 毛细管气相色谱柱、ECD分离和测定，目标农药在DB-1701柱上的平均回收率为81.76%～118.16%，相对标准偏差(relative standard deviation, RSD)为1.42%～9.56%，检出限(limit of detection, LOD)为0.000 6～0.50 mg/kg；在DB-35MS柱上的平均回收率为72.02%～119.23%，RSD为0.21%～5.77%，LOD为0.000 4～0.50 mg/kg。采用双柱法测定提高了定性的准确度，缩短了阳性样品的验证时间，在只配备GC仪器的实验室，可以一定程度地提高茶叶农药残留检测的可靠性。表4列举了应用GC进行茶叶农药残留检测的部分实例。
3.2.2 液相色谱法
液相色谱(high performance liquid chromatography，HPLC)主要适用于高沸点、热稳定差、不易气化或受热易分解的农药残留的定量测定，包括氨基甲酸酯类、磺酰脲类、苯氧羧酸类等农药。在茶叶样品的分离分析中，HPLC的流动相一般采用甲醇- 水、乙腈- 水两大体系。乙腈洗脱能力强，黏度比甲醇低，系统压力较低，但价格较高，毒性较强。甲醇的优势体现在经济、低毒等环保优势上，但系统压力高，洗脱能力较差[40]。检测器主要使用紫外检测器(ultraviolet absorption detector，UV)、二极管阵列检测器(photo-diode array，PDA)和荧光检测器(fluorescence detector，FL)。UV主要用于不同茶叶样品中有紫外吸收能力的农药残留的测定，其灵敏度高，精密度及线性范围好，对环境温度、流动相组成变化和流速波动不太敏感，可同时用于等度洗脱和梯度洗脱。PDA同样适用于有紫外吸收的农药残留的检测，它能够一次进样分析同时获得样品组分的色谱和光谱信息，利用组分的色谱保留时间、色谱峰纯度、光谱吸收曲线形状和最大吸收波长等信息，一定程度上增加测定结果的可靠性，但灵敏度较UV低；FL在几种常用检测器中的灵敏度最高，最小检测量可达1×10-13 g，主要用来测定茶叶样品中能够产生荧光或者衍生化处理后可以产生荧光的农药，如氨基甲酸酯类农药。
与GC法相比，HPLC不需要考虑样品的挥发性和热稳定性，但是溶剂消耗大，检出限高，检测器种类少，缺乏像GC中ECD等高灵敏度的检测器，而且对样品的净化程度要求很高，但由于仪器价格便宜，普通检测实验室易于配备和使用，且操作维护简单，在茶叶农药残留的检测中应用很普遍。表5列举了应用HPLC进行茶叶中农药残留检测的部分实例。
3.2.3 质谱法
质谱法(mass spectrometry, MS)是当前茶叶农药残留分析的主流技术，其基本原理是采用多种离子化技术将待测农药离子化，再经过质量分析器和检测器将这些离子按质荷比大小分离并排列成谱，然后通过标准品对照和质谱数据库检索，并结合特征离子的丰度值实现各农药残留组分的定性、定量分析[51]。质量分析器作为质谱仪工作的核心组件，其性能直接影响质谱仪的分辨率、灵敏度和检测范围，常用的质量分析器主要有四级杆质谱(quadrupole-mass spectrometer, Q-MS)、离子阱质谱(ion trap-mass spectrometer, IT-MS)、飞行时间质谱(time of flight-mass spectrometer, TOF-MS)、傅立叶变换离子回旋共振质谱(Fourier transform ion cyclotron resonance-mass spectrometer, FT-ICR-MS)、四极杆- 静电场轨道阱质谱(quadrupole/electrostatic field orbit trap mass spectrometry, QE-MS)等。不同的质量分析器在灵敏度、分辨率和精确度方面存在差异[52-57]：
表4 茶叶中农药残留的GC检测实例
Tab.4 Examples of GC for determination of pesticide residues in teas
样品基质分析对象前处理方法分析方法分析条件回收率/%RSD/%LOD/LOQ文献茶叶(绿茶、红茶)；茶饮料(冰红茶、冰绿茶、冰茉莉花茶)；茶汤α⁃HCH、β⁃HCH、γ⁃HCH、δ⁃HCH、pp′⁃DDE、pp′⁃DDD、op′⁃DDT、pp′⁃DDT、六氯苯、七氯、艾氏剂、狄氏剂、丙烯菊酯、联苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氰菊酯、氯菊酯、氟氯氰菊酯、氟氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯DSDMEGC⁃ECDZB⁃5(30m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样800～120808～199LOD：004～1μg/L[25]茶叶α⁃BHC、β⁃BHC、γ⁃BHC、δ⁃BHC、pp′⁃DDE、pp′⁃DDD、op′⁃DDT、pp′⁃DDT、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、六氯苯、七氯、联苯菊酯、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯MSPDGC⁃ECDDB⁃1701(30m×052mm，033μm)，程序升温，不分流进样80～96≤70LOQ：0002～006mg/kg[26]普洱茶、大方茶、茉莉花茶、茉莉花珠茶除螨酯、丙烯菊酯、杀螨酯、甲氰菊酯、苄氯菊酯、反式氯氰菊酯、顺式氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、联苯菊酯、氟氯氰菊酯甲醇超声提取，SBSE净化GC⁃ECDHP⁃5(30m×032mm，025μm)，程序升温9289～10501≤97—[27]茉莉花茶α⁃HCH、γ⁃HCH、pp′⁃DDE、pp′⁃DDT、三氯杀螨醇、联苯菊酯、氰戊菊酯MASDGC⁃ECDCP⁃Sil5CB(15m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样8404～110122～84LOD：0025～023μg/kg[29]茶鲜叶甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯乙酸乙腈超声提取，DSPE净化(PSA、C18、GCB)GC⁃ECDHP⁃5(30m×032mm，025μm)，程序升温，不分流进样80～101≤93LOD：0002～002mg/kgLOQ：001～005mg/kg[31]绿茶、茶汤高效氯氟氰菊酯、氟虫脲、杀螟硫磷、苯硫磷、联苯菊酯、苯醚甲环唑、氟菌唑、嘧菌酯乙腈均质提取，SPE净化(FLS)GC⁃ECDHP⁃5(30m×025mm，025μm)，程序升温，分流进样(分流比10∶1)77～116≤14LOD：0005～001mg/kgLOQ：0015～003mg/kg[32]绿茶、红茶、茉莉花茶、普洱茶、铁观音茶联苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、氰戊菊酯乙醇超声提取，DLLME净化GC⁃ECDDB⁃1(30m×025mm，025μm)，程序升温，分流进样(分流比1∶1)921～996≤60LOD：008～05μg/kg[33]茶叶甲拌磷、二嗪磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、倍硫磷、乙硫磷、伏杀硫磷乙腈-正己烷搅拌提取，DLLME净化GC⁃FPDBP⁃5(285m×022mm，025μm)，程序升温833～117430～78LOD：003～1μg/kg[34]茶叶DDT、三氯杀螨醇、甲氰菊酯、氰戊菊酯、乙硫磷、喹硫磷、己唑醇—GC⁃ECD/NPDHP⁃5(30m×032mm，025μm)，HP⁃608(30m×053mm，05μm)，程序升温9198～975804～17LOD：005～01μg/g[35]茶汤马拉硫磷、杀螟硫磷、乐果、毒死蜱、嘧啶磷乙酸乙酯均质提取，GPC净化GC⁃FIDAT⁃1(30m×032mm，025μm)，程序升温854～109534～56—[36]茶汤pp′⁃DDE、pp′⁃DDD、pp′⁃DDT、艾氏剂、克菌丹、杀瞑威、狄氏剂、溴螨酯、三氯杀螨砜、蝇毒磷、溴氰菊酯SPMEGC⁃AEDHP⁃5(30m×032mm，025μm)，程序升温735～1083≤154LOD：003～119ng/mLLOQ：011～396ng/mL[37]茶叶叔丁硫磷、磷胺、异柳磷、毒虫畏、丙硫磷、苯线磷、杀扑磷、氟硅唑、腈菌唑、丙环唑、三唑磷、苯硫磷、亚胺硫磷、伏杀硫磷、吡唑硫磷、哒螨灵丙酮超声提，SPE净化(PSA、活性炭)GC⁃NPDDB⁃35MS(30m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样628～1091<147LOD：001～016mg/kg[38]茶叶(铁观音、茉莉花、水仙、乌龙)噻嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷、三唑磷乙酸乙酯-正己烷振荡提取，SPE净化(活性炭)GC⁃NPDDB⁃210(30m×032mm，025μm)，程序升温，不分流进样734～96925～34LOQ：70～120μg/kg[39]
表5 茶叶中农药残留的HPLC检测实例
Tab.5 Examples of HPLC for determination of pesticide residues in teas
样品基质分析对象前处理方法分析方法分析条件回收率/%RSD/%LOD/LOQ文献绿茶醚菊酯乙腈振荡提取，SPE净化(NH2)HPLC⁃UVGermin®NX⁃C18(250mm×46mm，50μm)，ϕ(乙腈)=85%的水溶液899～946<5LOD：0006mg/kgLOQ：002mg/kg[41]红茶、绿茶阿维菌素丙酮振荡提取，SPE净化(FLS)HPLC⁃FLZorbaxRxC18(250mm×46mm，50μm)，ϕ(乙腈)=95%的水溶液8650～10384049～193LOD：001μg/gLOQ：002μg/g[42]红茶、绿茶甲氨基阿维菌素苯甲酸盐丙酮振荡提取，SPE净化(FLS)HPLC⁃FLZorbaxRxC18(250mm×46mm，50μm)，ϕ(乙腈)=95%的水溶液8090～11572002～64LOD：001μg/mgLOQ：002μg/mg[43]红茶、绿茶、乌龙茶氯磺隆、苄嘧磺隆、氯嘧磺隆、吡嘧磺隆MSPD，DLLMEHPLC⁃PDAZORBAXEclipseXDB⁃C18(250mm×46mm，50μm)，ϕ(乙酸)=05%的甲醇-水溶液(50∶50，V/V)728～1106≤695LOD：131～281ng/g[44]茶叶吡唑硫磷、伏杀硫磷、异柳磷、三氯杀螨砜、噻嗪酮、溴螨酯MASD，SPMEHPLC⁃UVC8(150mm×46mm，50μm)，甲醇-水梯度洗脱808～108846～142LOD：05～50ng/mL[45]红茶、绿茶呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫嗪、吡虫啉、噻虫胺、氯噻啉、啶虫脒、噻虫啉乙腈均质提取，SPE净化(Carb，PSA)HPLC⁃UVGeminiC18(250mm×46mm，50μm)，甲醇-水梯度洗脱714～1066<10LOQ：002～01mg/kg[46]茶叶、茶汤氰戊菊酯乙腈振荡提取，SPE净化(FLS)HPLC⁃PDALiChrospher®100RP⁃18，(300mm×46mm，50μm)，ϕ(乙腈)=85%的水溶液80～94—LOD：005mg/kg[47]乌龙茶呋喃丹、西维因乙腈均质提取，真空抽滤净化HPLC⁃FLC18(250mm×46mm，50μm)，乙腈-水梯度洗脱11197～11795—LOD：0004～0007mg/kg[48]茶叶19种氨基甲酸酯类农药乙腈均质提取，SPE净化(NH2)HPLC⁃FLC18(250mm×46mm，50μm)，乙腈-水梯度洗脱655～1355<20LOD：05～203μg/LLOQ：8～77μg/L[49]茉莉花茶、乌龙茶、红茶呋喃丹、西维因、水胺硫磷MSA⁃DLLMEHPLC⁃PDAHC⁃C18(250mm×46mm，50μm)，ϕ(乙腈)=38%的水溶液794～1144<78LOD：013～061μg/L[50]
四级杆结构简单、定量能力强，但价格高、分辨率低，杆体易被高浓度样品污染，维护难度大，不适合分析具有较高质量的离子；IT体积小巧，价格低廉，使用维护简单，具备多级串联质谱功能，适于结构方面的定性研究，但线性范围较窄，定量能力较弱；TOF扫描速度很快，质量范围宽，分辨率和质量精度高，可以把质量数非常接近的物质分开，但在飞行过程中离子丢失较多，灵敏度较低，且仪器对电场的稳定性要求极高，质量准确度受温度等环境条件影响较大；FT-ICR具有超高的分辨率和高质量精度，质荷比可以精确到千分之一道尔顿，但离子回旋共振需在较高磁场下进行，对真空度要求严格，且仪器体积大，操作复杂，维护费用昂贵；QE-MS体积小巧，操作简单，在静电场下工作，无需超低温环境，且质量稳定性好，分辨率高，利用自动触发全扫描二级质谱功能进行定性确证，在多残留目标物筛查时，可显著消除样品基质干扰，简化方法开发过程，但分析速度较慢，需要强大的软件工具和丰富的物质质谱图数据库做支持。MS定性能力强，但分离能力有限，一般与分离能力强的色谱技术连接使用，其中气相色谱- 质谱(GC-MS)是目前最成熟的一种联用技术，主要用于茶叶中热稳定性好、沸点低的农药残留的检测。以70eV的电子轰击电离源和四级杆质量分析器进行检测获得的质谱图，可借助标准谱库检索，得到目标农药的特征离子及相对丰度，实现定性、定量分析[58]。液相色谱- 质谱联用技术(LC-MS)主要用来分析茶叶中难挥发、热不稳定、极性较大的农药残留，不同的农药需要选取不同的检测模式，对于中性及碱性农药，如三嗪类、有机磷类、季铵盐类、氨基甲酸酯类农药一般使用正离子检测，而酸性农药，如苯氧羧酸类、磺酰脲类农药则使用负离子检测。有时两种模式同时使用。该技术一般没有商品化的标准谱库检，只能自己建库或解析谱图，主要应用于有标准物质参照情况下的定性和定量分析[59]。尽管GC-MS、LC-MS等单级质谱定性能力相对较强和准确，但难以完全获得农药的结构信息，在茶叶等复杂样品中存在严重基质干扰物及共流出物时，容易产生假阳性结果。相比于单级质谱，MS/MS或MSn等多级质谱串联利用获得的离子丰富的结构信息，对农药化合物的结构加以确证，通过选择离子模式，可以使茶叶样品背景和噪音大大降低，在茶叶痕量农药残留的鉴定和定量分析中更具有优势。
质谱法对茶叶样品的前处理要求不高，且分析速度快，灵敏度高，依据获得的特征母离子及子离子信息，可获得准确的定性和定量结果。但是，质谱仪价格昂贵，运行成本高，需要严格的操作技能，限制了它的应用和普及。表6列举了应用MS进行茶叶中农药残留检测的部分实例。
表6 茶叶中农药残留的MS检测实例
Tab.6 Examples of MS for determination of pesticide residues in teas
样品基质分析对象前处理方法分析方法分析条件回收率/%RSD/%LOD/LOQ文献绿茶、龙井茶、花茶8种农药乙腈提取，DSPE净化(MNPs、MWCNTs)GC⁃MSDM⁃5MS(30m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样725～1091<126LOD：0006～0024mg/kgLOQ：002～008mg/kg[20]茶叶118种农药乙酸乙酯-正己烷提取，GPC、SPE净化(Carb、NH2)GC⁃MSDB⁃1701(30m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样61～12106～92LOD：000030～036mg/kg[60]龙井、碧螺春、毛尖、绿茶7种农药ϕ(乙醇)=25%的水溶液提取，DMAE⁃SDME净化GC⁃MSDM⁃5MS(30m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样849～106410～61LOD：04～17μg/kgLOQ：11～56μg/kg[61]茶叶78种农药乙腈提取，DSPE净化(MWCNTs、PSA)GC⁃MS/MSVF⁃5MS(60m×025mm，025μm)，程序升温，PTV进样70～120<20LOQ：0001～0038mg/kg[62]绿茶、乌龙茶、红茶70种农药乙腈提取，QuEChERS净化(PSA、C18、GCB、MWCNTs)GC⁃MS/MSVF⁃5MS(30m×025mm，025μm)，程序升温，不分流进样71～105<20LOQ：5～25μg/mL[63]绿茶、乌龙茶、普洱茶37种农药乙腈提取，DSPE净化(MWCNTs、PSA、GCB)LC⁃MS/MSEclipsePlusC18(50mm×21mm，35μm)，ϕ(甲酸)=01%的乙腈-水溶液梯度洗脱70～111<14LOD：1～5μg/kgLOQ：5～15μg/kg[64]绿茶戊唑醇、三唑酮、戊菌唑乙腈提取，DSPE(C18、PSA、Florisil)、DLLME净化LC⁃MS/MSC8(150mm×21mm，35μm)，ϕ(甲酸)=01%的甲醇-水溶液梯度洗脱91～11836～186LOQ：40～316ng/kg[65]乌龙茶、红茶、绿茶、花茶16种农药甲醇提取，MSPD(C18，FLS)净化LC⁃MS/MSZorbaxEclipsePlusC18(100mm×21mm，35mm)，C(乙酸铵)10mmol/L甲醇溶液的梯度洗脱877～99602～96LOD：001～138ng/gLOQ：003～474ng/g[66]茶叶65种农药ϕ(乙酸)=1%的乙腈溶液提取，SPE净化(Carb、NH2，)UPLC⁃MS/MSAQUITYUPLCBEHShieldRP18(150mm×21mm，17μm)，乙腈-水溶液(含ϕ(甲酸)002%)，液梯度洗脱6773～1158015～337LOQ：5～20μg/kg[67]茶叶18种农药乙腈提取，SPE(TPT)净化UPLC⁃MS/MSAcquityUPLCTMHSST3(100mm×21mm，18μm)，C(铵盐)=1mmol/L甲醇的水溶液，梯度洗脱70～109218～148LOD：003～15μg/kgLOQ：01～5μg/kg[68]
3.2.4 免疫分析法
免疫分析法(immunoassay, IA)利用抗原、抗体的特异性结合反应对残留物进行检测分析，其不需要昂贵复杂的仪器，样品前处理过程简单，对操作技术要求不高，已成功应用于茶叶农药残留的快速检测领域，为保障茶叶产品的食用安全发挥了重要作用。高质量的抗体是IA的关键，其直接影响分析的特异性、灵敏性和准确性，常用的抗体类型有多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体(如核酸适体、纳米抗体)等。IA种类很多，对于茶叶中小分子农药的残留检测，主要应用非均相的、竞争型酶联免疫吸附分析法(enzyme-link immunosorbent assay, ELISA)。该方法将抗原、抗体的特异性反应与酶对底物的高效催化作用相结合，是敏感性很高的一种免疫测定方法，根据检测策略的不同可分为间接竞争ELISA法、包被抗原或抗体的直接竞争ELISA 法。直接竞争ELISA 法只有一步免疫反应，省去了与二抗反应的步骤，检测时间短，但抗原抗体用量多、检测灵敏度低；间接竞争ELSA 法需要与二抗反应，检测时间长，但检测灵敏度高，且抗原抗体用量少，分析成本低[69]。
到目前为止，运用免疫化学技术，研究人员已经开发了用于茶叶中甲霜灵、啶虫脒、吡虫啉、克百威等农药的免疫检测试剂盒和试纸条[70-74]，建立了茶叶中有机氯、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯等多类农药的ELISA检测技术[75-77]。例如，Song等[78]将氰戊菊酸(FA)与氨基己酸(AME)经一系列反应合成氰戊菊酯半抗原(FAAE)，利用活性酯法与载体蛋白(KLH)偶联合成突出氰戊菊酯分子结构特征的人工抗原，免疫新西兰大白兔制备抗血清，采用Protein A-Sepharose 4B柱亲和层析法从抗血清中分离纯化对氰戊菊酯具特异性亲和力的多克隆抗体，采用活性酯法以辣根过氧化物酶标记氰戊菊酯抗原，建立了快速检测茶叶中氰戊菊酯的直接竞争ELISA 法。通过方阵滴定法筛选包被抗体和酶标抗原的最适工作浓度，并考察了反应体系的有机溶剂、离子强度和pH值3种影响因素。最终确立了氰戊菊酯直接竞争ELISA法中包被抗体的量为1 μg/孔，酶标抗原稀释倍数为2×104倍，反应体系中φ(甲醇)不高于5%，pH为7.5，盐浓度为0.01 mol/L。在此最佳检测条件下，方法的灵敏度(IC50)为9.0 μg/L，检出限(IC15)为0.5 μg/L，除氯氰菊酯与甲氰菊酯外，与结构相似农药的交叉反应率均小于6%。茶样提取后，经弗罗里硅土SPE净化用于ELISA测定，平均回收率为76.67%～91.43%，变异系数为3.75%～26%。相同前处理条件下，采用ELISA法和GC-ECD法检测茶叶中氰戊菊酯的回归方程为y=0.929 3x+1.891 1，相关系数r为0.998 4，表明两种方法的检测结果具有很好的一致性，ELISA法适用于茶叶样品的快速检测。吕潇等[79]建立了用于测定绿茶和红茶中硫丹(α-硫丹、β-硫丹、硫丹硫酸酯)的直接竞争ELISA法，硫丹标样检测的线性范围为1～10 μg/L，IC50为 2.0 μg/L，IC15为0.4 μg/L。茶样提取后，不净化，提取液用磷酸盐缓冲液稀释500倍后用于ELISA测定，平均回收率为 86.6%～91.1%，RSD为2.5%～20.9%，最低检测限为2.0 mg/kg；经SPE净化后，用于ELISA测定，平均回收率为68.7%～123%，RSD为13.2%～16.8%，最低检测限为0.06 mg/kg。相同前处理条件下，采用GC-MS对硫丹的最低检测限为0.05 mg/kg，平均回收率为70.1%～95.5%，RSD为4.1%～11.9%。采用ELISA法和GC-MS法检测结果的回归方程为y=1.053 2x-0.011 79，相关系数r为0.959 9，两种方法的检测结果具有较好的一致性。与GC-MS相比，ELISA不仅减少了繁琐的前处理过程，而且灵敏度相当，更易操作。
ELISA法除具有特异灵敏、简便快捷、选择性好、分析通量大等特点外，还具有检测成本低、适于现场操作的突出优势，但在茶叶农药残留检测的应用过程中仍然存在着一些问题[80]，例如，对与待测农药结构类似的化合物存在一定程度的交叉反应，容易出现假阳性；只能用于定性和半定量检测，可靠性需要采用精准的色谱方法进行验证；对于成分复杂的茶叶样品，基质效应可能抑制免疫结合反应。
4 结 论
农药残留作为影响茶叶质量安全的主要因素之一，已成为我国茶叶产业持续健康发展的重要阻碍。茶叶中农药残留的分析技术作为检验和评价茶叶质量安全的重要手段之一，越来越受到人们的关注。许多国家和地区对茶叶中农药残留的检测分析开展了研究。由于茶叶样品本身的复杂性，以及残留农药种类和数量日益增加、化学组成日趋复杂，给茶叶中农药残留的分析检测带来了巨大挑战，发展茶叶中农药残留分析的快速、准确、高效、高选择性和自动化的样品前处理技术，以及多类多残留检测技术和高通量快速筛查技术成为发展趋势。但是，茶叶的质量安全是“产”出来的，而不是“检”出来的。因而，减少和控制茶叶中农药残留的根本途径，保障茶叶的质量安全，首先是要加强茶叶种植环节中农药使用的源头管理，树立科学的因需施药观念，推广使用高效低毒低残留的环境友好农药，提倡少用、不用和安全用药，大力推行农业防治、理化诱控、生物防治、生态控制等病虫害“绿色防控”技术。同时，制定既符合我国茶叶生产水平又能与国际接轨的茶叶农药残留限量标准，打破国际贸易中的技术性“绿色壁垒”。并积极发展有机茶种植，开发生产绿色安全的有机茶，从源头上消除茶叶中的农药残留，提高茶叶产品的安全水平，促进我国茶产业的持续健康发展。
参考文献：
[1] NAGHMA K, HASAN M. Tea and health: studies in humans[J]. Current Pharmaceutical Design, 2013, 19(34):6141-6147.
[2] LEE L K, FOO K Y. Recent advances on the beneficial use and health implications of Pu-Erh tea[J]. Food Research International, 2013, 53(2):619-628.
[3] 封槐松. 2015年全国茶叶生产稳定发展 结构优化产值增加[J].茶世界, 2016(1):31-32. FENG H S. Chinese tea production stable development, structural optimization and output value increasing in 2015 [J]. Tea world, 2016 (1): 31-32.
[4] 中国食品土畜进出口商会茶叶分会秘书处. 2015年我国茶叶出口金额创历史新高[J].中国茶叶,2016(2):24-26. China Chamber of Commerce of Foodstuffs and Native Product Tea Branch Secretariat. The export value of Chinese tea reached an all-time high in 2015[J]. China Tea, 2016(2):24-26.
[5] 焦知岳, 赵凌云. 欧盟茶叶农药残留限量措施对中国茶叶出口的影响及对策[J].世界农业,2015,434(6):132-136. JIAO Z Y, ZHAO L Y. Analysis of the effect of pesticide residue limit measures in European Union and countermeasures for China’s tea export[J]. World Agriculture, 2015,434(6):132-136.
[6] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 茶叶中 519 种农药及相关化学品残留量的测定- 气相色谱- 质谱法：GB/T 23204—2008 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2008. General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, Standardization administration of the People’s Republic of China. Determination of 519 kinds of pesticides and related chemicals residues in teas GC-MS method：GB/T 23204—2008 [S]. Beijing: Standards Press of China, 2008.
[7] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 茶叶中 448 种农药及相关化学品残留量的测定- 液相色谱串联质谱法: GB/T 23205—2008 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2008. General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China, Standardization administration of the People’s Republic of China. Determination of 448 kinds of pesticides and related chemicals residues in teas-LC-MS-MS method: GB/T 23205—2008 [S]. Beijing: Standards Press of China, 2008.
[8] 肖强.茶树病虫害的类群[J].中国茶叶, 2014(3):16-17. XIAO Q. The group of pests and diseases in tea plants[J]. China Tea, 2014(3):16-17.
[9] 郭徐魁,洪燕沛,陈其忠,等.不同茶叶农药的作用及其结构分类[J].农产品加工,2015(6):54-57. GUO X K, HONG Y P, CHEN Q Z, et al. Function and structure classification of different pesticides in tea[J]. Farm Products Processing, 2015(6):54-57.
[10] 中国农药信息网. 农药登记数据[DB/OL]. [2016-07-10]. http:∥www.chinapesticide.gov.cn/hysj/index.jhtml.
[11] European Union. Pesticide residues and maximum residue levels[DB/OL]. [2016-05-05]. http:∥ec.europa.eu/sanco_pesticides/public/index.cfm.
[12] The Japan Food Chemical Research Foundation. Maximum residue limits (MRLs) of agricultural chemicals in foods[DB/OL]. [2016-05-05]. http:∥ www.ffcr.or.jp/zaidan/FFCRHOME.nsf/pages/MRLs-p.
[13] Codex Alimentarius Commission. Codex pesticides residues in food online database[DB/OL]. [2016-05-05]. http:∥www. codexal imentarius.org/ standards/en/.
[14] Global MRL Database. Pesticides[DB/OL]. [2016-05-05]. https:∥www.globalmrl.com/db#query.
[15] 卫生和计划生育委员会,农业部.食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量: GB 2763—2014[S]. 北京:中国标准出版社, 2014. National Health and Family Planning Commission of PRC, The Ministry of Agriculture of the People’s Republic of China. National food safety standard-maximum residue limits for pesticides in food: GB 2763—2014[S]. Beijing: Standards Press of China, 2014.
[16] 钱传范.农药残留分析原理与方法[M].北京 : 化学工业出版社,2011:382. QIAN C F. Principle and method of pesticide residue analysis[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2011:382.
[17] ZHANG L J, LIU S W, CUI X Y, et al. A review of sample preparation methods for the pesticide residue analysis in foods[J]. Central European Journal of Chemistry, 2012,10(3):900-925.
[18] 李媛,肖乐辉,周乃元,等.在茶叶农药残留测定中用四氧化三铁纳米粒子去除样品中的色素[J].分析化学,2013,41(1):63-68. LI Y, XIAO L H, ZHOU N Y, et al. Purification of pigments by iron oxide nanoparticles for analysis of pesticide residues in tea[J].Chinese Journal of Analytical Chemistry,2013,41(1):63-68.
[19] LIU X, GUAN W, HAO X, et al. Pesticide multi-residue analysis in tea using d-SPE sample cleanup with grapheme mixed with primary secondary amine and graphitized carbon black prior to LC-MS/MS[J].Chromatographia,2013,77(1/2):1-7.
[20] DENG X J, GUO Q J, CHEN X P, et al. Rapid and effective sample clean-up based on magnetic multiwalled carbon nanotubes for the determination of pesticide residues in tea by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Chemistry, 2014, 145(7):853-858.
[21] WEN X, CHAO H, YAN Q, et al. Determination of neonicotinoid pesticides residues in agricultural samples by solid-phase extraction combined with liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A,2011,1218(28):4426-4433.
[22] SCHUREK J, PORTOLES T, HAJSLOVA J, et al. Application of head-space solid-phase microextraction coupled to comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry for the determination of multiple pesticide residues in tea samples[J]. Analytica Chimica Acta, 2008, 611(2):163-172.
[23] KANRAR B, MANDAL S, BHATTACHARYYA A. Validation and uncertainty analysis of a multiresidue method for 42 pesticides in made tea, tea infusion and spent leaves using ethyl acetate extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2010, 1217 (12): 1926-1933.
[24] KADIR H A, ABAS F, ZAKARIA O, et al. Analysis of pesticide residues in tea using accelerated solvent extraction with in-cell cleanup and gas chromatography tandem mass spectrometry[J]. Analytical Methods, 2015, 7(7):3141-3147.
[25] LIU D, MIN S G. Rapid analysis of organochlorine and pyrethroid pesticides in tea samples by directly suspended droplet microextraction using a gas chromatography-electron capture detector[J]. Journal of Chromatography A, 2012, 1235(8):166-173.
[26] HU Y Y, ZHENG P, HE Y Z, et al. Response surface optimization for determination of pesticide multiresidues by matrix solid-phase dispersion and gas chromatography[J]. Journal of Chromatography A, 2006, 1098(1/2):188-193.
[27] LI B, ZENG F, DONG Q, et al. Rapid determination method for 12 pyrethroid pesticide residues in tea by stir bar sorptive extraction-thermal desorption-gas chromatography[J]. Physics Procedia, 2012, 25(22):1776-1780.
[28] 李军明,钟读波,王亚琴,等.在线凝胶渗透色谱- 气相色谱/质谱法检测茶叶中的153种农药残留[J].色谱, 2010, 28(9):840-848. LI J M, ZHONG D B, WANG Y Q, et al. Determination of 153 pesticide residues in tea using on-line gel permeation chromatography-gas chromatography/mass spectrometry[J].Chinese Journal of Chromatography,2010, 28(9):840-848.
[29] JI J, DENG C H, ZHANG H Q, et al. Microwave-assisted steam distillation for the determination of organochlorine pesticides and pyrethroids in Chinese teas[J]. Talanta, 2007, 71(3):1068-1074.
[30] 卢剑,武中平,高巍,等.气相色谱双柱法测定茶叶中多种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留量[J].食品科学, 2009, 30(24):401-404. LU J, WU Z P, GAO W, et al. Use of dual-column gas chromatography for the determination of organochlorine and pyrethroid pesticides residues in tea[J]. Food Science,2009,30(24):401-404.
[31] 刘腾飞,杨代凤,董明辉,等.分散固相萃取- 气相色谱法测定茶鲜叶中7种拟除虫菊酯类农药残留[J].农药学学报, 2015, 17(5):571-578. LIU T F, YANG D F, DONG M H, et al. Determination of pyrethroid residues in fresh tea leaves by dispersive solid phase extraction and gas chromatography[J].Chinese Journal of Pesticide Science,2015, 17(5):571-578.
[32] CHO S K, EL-ATY A M A, RAHMAN M M, et al. Simultaneous multi-determination and transfer of eight pesticide residues from green tea leaves to infusion using gas chromatography[J]. Food Chemistry, 2014, 165(3):532-539.
[33] HOU X H, ZHENG X, ZHANG C L, et al. Ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction based on the solidification of a floating organic droplet followed by gas chromatography for the determination of eight pyrethroid pesticides in tea samples[J]. Journal of Chromatography B, 2014, 969:123-127.
[34] MOINFAR S, HOSSEINI M R M. Development of dispersive liquid-liquid microextraction method for the analysis of organophosphorus pesticides in tea[J]. Journal of Hazardous Materials, 2009, 169(1/3):907-911.
[35] KOTTIAPPAN M, DHANAKODI K, ANNAMALAI S. Monitoring of pesticide residues in South Indian tea[J]. Environmental Monitoring and Assessment, 2013, 185(8):6413-6417.
[36] OZBEY A, UYGUN U. Behaviour of some organophosphorus pesticide residues in peppermint tea during the infusion process[J]. Food Chemistry, 2007, 104(1):237-241.
[37] NATALIA C, ROSA P, MANUEL H C. Pesticide analysis in herbal infusions by solid-phase microextraction and gas chromatography with atomic emission detection[J]. Talanta, 2007, 71(3):1417-1423.
[38] 游飞明,吴芳,陆万平,等.固相萃取- 气相色谱法测定茶叶中多种有机磷农药[J].分析测试技术与仪器, 2011, 17(1):6-10. YOU F M, WU F, LU W P, et al. Determination of organophosphorus pesticide residues in tea by solid-phase extraction gas chromatography [J].Analysis and Testing Technology and Instruments,2011, 17(1):6-10.
[39] 张水坝,易军,叶江雷,等.气相色谱法测定茶叶中的噻嗪酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷及三唑磷残留[J].色谱, 2004, 22(2):154-157. ZHANG S B, YI J, YE J L, et al. Determination of buprofezin, methamidophos, acephate, and triazophos residues in chinese tea samples by gas chromatography[J].Chinese Journal of Chromatography,2004,22(2):154-157.
[40] 葛晓鸣,湛嘉,杨亮,等.动物源性食品中小分子有机污染物的多类别多残留分析技术的研究进展[J].理化检验:化学分册,2015,51(3): 409-415. GE X M, ZHAN J, YANG L, et al. Research progress on multi-class, multi-residue analytical method for screening of low-weight organic contaminants in food of animal origin[J].Physical Testing and Chemical Analysis: Chemical Analysis, 2015, 51(3):409-415.
[41] KIM S W, EI-ATY A M A, LEE Y J, et al. A simple HPLC-UVD method for detection of etofenprox in green tea using sample hydration[J]. Food Science and Biotechnology, 2014, 23(6):2097-2101.
[42] KOTTIAPPAN M, ANANDHAN S, CHANDRAN S. Estimation of abamectin residues present in tea: high-performance liquid chromatography technique[J]. Isrn Chromatography, 2013 (5):1958-1969.
[43] KOTTIAPPAN M, ANANDH S V. Determination and residues level of emamectin benzoate in tea using HPLC with fluorescence detection[J]. Food and Public Health, 2012, 2(2):12-15.
[44] LIANG P, WANG J J, LIU G J, et al. Determination of four sulfonylurea herbicides in tea by matrix solid-phase dispersion cleanup followed by dispersive liquid-liquid microextraction[J]. Journal of Separation Science, 2014, 37(17):2380-2387.
[45] WU F, CHEN J H, LU W P, et al. Solid-phase microextraction using poly (1-hexadecene-co-trimethylolpropane trimethacrylate) coating for analysis of pesticides in tea samples by high-performance liquid chromatography[J]. Current Analytical Chemistry, 2011,7(4):341-348.
[46] HOU R Y, JIAO W T, QIAN X S, et al. Effective extraction method for determination of neonicotinoid residues in tea[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013, 61(51):12565-12571.
[47] SHARMA A, GUPTA M, SHANKER A. Fenvalerate residue level and dissipation in tea and in its infusion[J]. Food Additives and Contaminants, 2008, 25(1):97-104.
[48] WU C C, CHU C, WANG Y S, et al. Dissipation of carbofuran and carbaryl on Oolong tea during tea bushes, manufacturing and roasting processes[J]. Journal of Environmental Science and Health Part B, 2007, 42(42):669-675.
[49] WU C C, CHU C, WANG Y S, et al. Multiresidue method for high-performance liquid chromatography determination of carbamate pesticides residues in tea samples[J]. Journal of Environmental Science and Health, 2009, 44(1):58-68.
[50] WANG X H, CHENG J, ZHOU H B, et al. Development of a simple combining apparatus to perform a magnetic stirring-assisted dispersive liquid-liquid microextraction and its application for the analysis of carbamate and organophosphorus pesticides in tea drinks[J]. Analytica Chimica Acta, 2013, 787(13):71-77.
[51] STEINIGER D, LU G P, BUTLER J, et al. Determination of multiresidue pesticides in green tea by using a modified QuEChERS extraction and ion-trap gas chromatography/mass spectrometry[J]. Journal of Aoac International, 2010, 93(4):1169-1179.
[52] 李燕,梁汉东,韦妙,等.离子阱质谱计的研究现状及其进展[J].质谱学报, 2006, 27(4):249-256. LI Y, LIANG H D, WEI M, et al. Introduction to ion trap mass spectrometer[J]. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society,2006,27(4): 249-256.
[53] 陈晓水,侯宏卫,边照阳,等.气相色谱- 串联质谱(GC-MS/MS)的应用研究进展[J]. 质谱学报, 2013, 34(5):308-320. CHEN X S, HOU H W, BIAN Z Y, et al. Research progress on application of GC-MS/MS[J].Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2013,34(5):308-320.
[54] 王姗姗,蒋可志,伍川.气质联用技术在有机硅化合物分析中的应用[J].杭州师范大学学报(自然科学版), 2014,13(6):579-585. WANG S S, JIANG K Z, WU C. The application of GC-MS in the analysis of organosilicon compounds[J].Journal of Hangzhou Normal University (Natural Sciences Edition), 2014,13(6):579-585.
[55] 韩璐,陆金梅,陈达炜,等.高分辨质谱在食品农药残留分析领域的应用进展[J].中国食品卫生杂志, 2015, 27(5):594-598. HAN L, LU J M, CHEN D W, et al. Progress of the application of high-resolution mass spectrometry techniques in the field of pesticide residue analysis in food-based matrices[J].Chinese Journal of Food Hygiene, 2015, 27(5):594-598.
[56] 李明,马家辰,李红梅,等.静电场轨道阱质谱的进展[J].质谱学报,2013,34(3):185-192. LI M, MA J C, LI H M, et al. Progress on electrostatic orbitrap mass spectrometer[J].Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2013,34(3):185-192.
[57] 刘芸,丁涛,廖雪晴,等.高效液相色谱- 四极杆/静电场轨道阱高分辨率质谱法快速筛查中成药和保健食品中非法添加的42种化学药物[J].分析化学,2016,44(3):423-429. LIU Y, DING T, LIAO X Q, et al. Direct determination of 42 chemical drugs illegally added in herbal medicines and dietary supplement by high performance liquid chromatography-quadrurpole/electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry,2016,44(3):423-429.
[58] HUANG Z Q, LI Y J, CHEN B, et al. Simultaneous determination of 102 pesticide residues in Chinese teas by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography B, 2007, 853(1/2):154-162.
[59] MASI
A, BLASCO C, PIC
Y. Last trends in pesticide residue determination by liquid chromatography-mass spectrometry[J]. Trends in Environmental Analy-tical Chemistry, 2014, 2:11-24.
[60] YANG X, XU D C, QIU J W, et al. Simultaneous determination of 118 pesticide residues in Chinese teas by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Chemical Papers, 2008, 63(1):39-46.
[61] WU L J, HU M Z, LI Z C, ET AL. Dynamic microwave-assisted extraction online coupled with single drop microextraction of organophosphorus pesticides in tea samples[J]. Journal of Chromatography A, 2015, 1407:42-51.
[62] HOU X, LEI S R, QIU S T, et al. A multi-residue method for the determination of pesticides in tea using multi-walled carbon nanotubes as a dispersive solid phase extraction absorbent[J]. Food Chemistry, 2014, 153(24):121-129.
[63] CHEN H P, YIN P, WANG Q H, et al. A modified QuEChERS sample preparation method for the analysis of 70 pesticide residues in tea using gas chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Food Analytical Methods, 2014, 7(8):1577-1587.
[64] ZHAO P, WANG L, JIANG Y, et al. Dispersive cleanup of acetonitrile extracts of tea samples by mixed multiwalled carbon nanotubes, primary secondary amine, and graphitized carbon black sorbents[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012,60(16):4026-4033.
[65] ZHANG Y, XU H. Determination of triazoles in tea samples using dispersive solid phase extraction combined with dispersive liquid-liquid microextraction followed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Food Analytical Methods, 2014, 7(1):189-196.
[66] CAO Y L, TANG H, CHEN D Z, et al. A novel method based on MSPD for simultaneous determination of 16 pesticide residues in tea by LC-MS/MS[J]. Journal of Chromatography B, 2015, 998:72-79.
[67] CHEN G Q, CAO P Y, LIU R J. A multi-residue method for fast determination of pesticides in tea by ultra performance liquid chromatography-electrospray tandem mass spectrometry combined with modified QuEChERS sample preparation procedure[J]. Food Chemistry, 2011, 125(4):1406-1411.
[68] ZHAO H X, ZHAO S C, DENG L G, et al. Rapid determination of organonitrogen, organophosphorus and carbamate pesticides in tea by ultrahigh-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS)[J]. Food Analytical Methods, 2013, 6(2): 497- 505.
[69] 杨代凤,刘腾飞,邓金花,等.标记免疫分析在农兽药残留检测中的应用研究进展[J].中国农学通报, 2012, 28(30):218-225. YANG D F, LIU T F, DENG J H, et al. Development and application of labeled immunoassay in pesticide and veterinary drug residues analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2012, 28(30):218-225.
[70] 何方洋,冯才伟,汪善良,等.检测甲霜灵残留的酶联免疫试剂盒及使用方法:201510529378.5 [P]. 2015-12-16. HE F Y, FENG C W, WANG S L, et al. A ELISA kit for detecting metalaxyl and its use method: 201510529378.5 [P]. 2015-12-16.
[71] 赵颖,杨斌,郭逸蓉,等.适用于茶叶中啶虫脒残留的速测方法及相应的试纸条: 201510608015.0 [P]. 2015-12-16. ZHAO Y, YANG B, GUO Y R, et al. A rapid method and its test strip for determination of acetamiprid residue in tea: 201510608015.0 [P]. 2015-12-16.
[72] 朱国念,赵颖,柳颖,等.适用茶叶中吡虫啉等3种农药多残留速测法及所用试纸条: 201510609069.9 [P]. 2015-12-23. ZHU G N, ZHAO Y, LIU Y, et al. A rapid method and its test strip for determination of 3 kinds of pesticide residues (imidacloprid, clothianidin, imidaclothiz) in tea: 201510609069.9[P]. 2015-12-23.
[73] 冯才伟,崔海峰,何方洋,等.检测茶叶中吡虫啉残留的酶联免疫试剂盒及使用方法: 201510517049.9 [P]. 2016-02-03. FENG C W, CUI H F, HE F Y, et al. A ELISA kit for detecting imidacloprid and its use method: 201510517049.9[P]. 2016-02-03.
[74] 冯才伟,崔海峰,万宇平,等.检测克百威的酶联免疫试剂盒及其应用: 201510598718.X [P].2015-12-09. FENG C W, CUI H F, WAN Y P, et al. ELISA kit for detecting cabofuran and its application: 201510598718.X [P]. 2015-12-09.
[75] 庄惠生,杨丽波,陈寒玉.测定茶叶中二氯联苯的酶联免疫吸附分析新方法[J].分析试验室, 2010, 29(5):33-35. ZHUANG H S, YANG L B, CHEN H Y, et al. Research on a new ELISA method for detection of PCB12 in the tea[J]. Chinese Journal of Analysis Laboratory, 2010, 29(5):33-35.
[76] HATAKEYAMA E, KAJITA H, SUGAWARA T, et al. Determination of chlorothalonil residues in raw tea and green tea leaves by an enzyme-linked immunosorbent assay[J]. Journal of Pesticide Science, 2008, 33(4):387-392.
[77] LU Y, XU N, ZHANG Y, et al. Development of gene-ral immunoassays for pyrethroids: a new approach for hapten synthesis using pyrethroid metabolite analogue and application to food samples[J]. Food and Agricultural Immunology, 2010(21):27-45.
[78] SONG Y, LU Y, LIU B, et al. A sensitivity-improved enzyme-linked immunosorbent assay for fenvalerate: a new approach for hapten synthesis and application to tea samples[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2011, 91(12):2210-2216.
[79] 吕潇,任凤山,王文博,等.茶叶中硫丹及硫丹硫酸酯的ELISA快速测定[J].茶叶科学, 2006, 26(2):141-146. LU X, REN F S, WANG W B, et al. Determination of endosulfan and endosulfan sulfate in tea by ELISA[J]. Journal of Tea Science, 2006, 26 (2):141-146.
[80] 张强. ELISA技术在食品安全检测中的应用研究进展[J].长江大学学报(自然科学版), 2015,12(33):45-49. ZHANG Q. Research advance of ELISA and its application in food safety[J]. Journal of Yangtze University (Natural Science Edition),2015, 12(33):45-49.
(责任编辑：李 宁)
Review on Analytical Methods of Pesticide Residues in Tea
Abstract： Based on the recent published literatures, this paper briefly states the commonly used pesticides in China’s tea production, compares their domestic and international maximum residue limits, summarizes the relevant main detection techniques, concludes the application and characteristics of sample pretreatment technologies ,such as solid phase microextraction, liquid phase microextraction, dispersive solid phase extraction, and analytical methods in the analysis of pesticide residues in tea samples, including gas chromatography, liquid chromatography, mass spectrometry, immunoassay. The future development trend about the analysis of pesticides in tea is also prospected. This review provides a reference for the further study on analytical methods of pesticides in tea.
Keywords： tea; pesticide residue; analytical methods
doi:10.3969/j.issn.2095-6002.2017.04.011
文章编号：2095-6002(2017)04-0080-15
引用格式：刘腾飞，杨代凤，张丽，等. 茶叶中农药残留分析技术研究进展[J]. 食品科学技术学报，2017,35(4):80-94. LIU Tengfei, YANG Daifeng, ZHANG Li, et al. Review on analytical methods of pesticide residues in tea[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(4):80-94.
收稿日期： 2016-07-20
基金项目： 江苏省农业科技自主创新基金项目(CX(14)2102)；苏州市科技支撑项目(SNG201442)；苏州市应用基础研究项目(SNY201518)。
中图分类号： TS272.7
文献标志码： A
*董明辉，男，研究员，博士，主要从事茶树营养生理与标准化生产、农产品质量与控制技术研究，通信作者。
X