<4D F736F F D204238A7C5B9C5A9F7A277AFF9B6BCAEC6A4A4AEF2B0F2A5D2BBC4C651C3FEB941C3C4A650AEC9C0CBB4FAA4E8AA6BABD8A5DF2E646F63>

Size: px

Start display at page:

Download "<4D F736F F D204238A7C5B9C5A9F7A277AFF9B6BCAEC6A4A4AEF2B0F2A5D2BBC4C651C3FEB941C3C4A650AEC9C0CBB4FAA4E8AA6BABD8A5DF2E646F63>"

佩怪龚
7 years ago
Views:

1 茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥同時檢測方法建立 (1) 巫嘉昌 (2) 林正偉 (3) 巫貞穎 (4) 林麗貞 (1) 行政院農業委員會茶業改良場凍頂工作站助理研究員 (2) 行政院農業委員會茶業改良場凍頂工作站委外助理 (3) 國立臺中二中暑期實習生 (4) 行政院農業委員會茶業改良場凍頂工作站委外助理摘要 : 本研究建立茶飲料中 19 種氨基甲酸鹽類農藥多種殘留分析法, 以氰甲烷 (acetonitril) 為萃取溶劑, 並以高效液相層析儀 (high performance liquid chromatograph, HPLC) 管柱後衍生反應器 (post column derivatization reactor) 及螢光偵測器 (fluorescence detector) 測定, 應用於茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥測定測定農藥之最低檢測濃度為 mg /L, 相關係數 γ 2 超過 0.999; 比較 3 種前處理方法, 以氰甲烷進行萃取, 有 17 種農藥回收率 %, 其它兩種處理方法, 農藥回收率不佳本分析方法可適用於茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥安全評估關鍵字 : 氨基甲酸鹽農藥茶飲料多種農藥殘留分析 Analysis of Carbamate Pesticides Residues in Tea Beverages by High - performance Liquid Chromatography based Multiresidue Method Chia - Chang Wu (1) Zheng - Wai Lin (2) Zhen - Ying Wu (3) Li - Chen Lin (4) (1)Tea Research Extension Station, Assistant Agronomist. (2)Tea Research Extension Station, Research Assistant. (3)Taichung Second Senior High School, Summer Intern. (4)Tea Research Extension Station, Research Assistant. Abstract:A multiresidue method was developed to determine nineteen carbamate pesticides in tea beverages. The developed method used acetonitrile as extraction solvent, nineteen carbamate residues were then analyzed by high - pressure liquid chromatography with fluorescence detector. The present results showed good linearity by correlation coefficients of more than for all analyses. Limits of detection varied from mg/l. Recoveries of seventeen carbamate pesticides ranged from 72.55% to % at the spiked level of 1.0 mg/l. The results indicate that the proposed method provides a trace level seventeen determination of carbamate pesticides residues for tea beverages.

2 Keywords: Carbamate pesticides, tea beverages, multiresidue analysis. 前言茶起源於中國, 是一種嗜好性飲料, 從古流傳至今, 茶以生活化自然的方式融入到社會的每一個角落, 飲茶已經成為生活文化中的一部分, 所以將飲茶又稱為國飲由於社會環境變遷, 生活變得忙碌與緊湊, 飲食習慣的改變下, 再加上業者廣告訴求成功, 促使茶飲市場快速成長茶類飲料自 1990 年代以後, 已逐漸取代碳酸飲料根據臺灣區飲料同業公會統計, 從 2001 年開始茶飲料的銷售量就高達 54,886 公噸, 且逐年增中, 到了 2003 年已達 80,732 公噸,2004 年亦有 76,669 公噸之銷售量此外根據 2004 年食品工業研究所的統計資料顯示, 臺灣飲料產值達 500 多億元, 飲料市場推出品項就超過 600 種, 飲料新產品推出支數中茶類飲料居首占 35%, 茶類飲料銷售量約 7.4 億公升, 個人年消費量達 33 公升, 產值達 150 億元 ( 臺灣區製茶工業同業公會,2005), 因此可知茶飲料在臺灣地區的市場是充滿了商機然而, 近幾年來食品安全的議題廣受各界關注, 尤其是食品或農作物中農藥殘留事件層出不窮, 已引起消費者恐慌近年來針對食品或農產品中殘留農藥之研究, 已有許多學者發表文章, 例如 1997 年 Coscolla 等學者指出歐洲地區之農產品被檢驗出農藥殘留情形, 且有逐年增加趨勢 ; 此外在 2004 年亦有報告指出, 橘子汁葡萄汁與茶等飲料中被檢驗出有機磷類農藥 (Tadeo et al., 2004); 在涂 (2005) 報告中也提出葡萄汁被檢驗出氨基甲酸鹽類農藥另外在牛奶中亦發現含有機氯之 DDT 和 BHC 殘留的情形 (Kinyamu et al.,1998;martinez et al.,1997;yu et al.,1998) 此外亦有文獻指出, 茶葉經高溫沖泡後茶湯曾檢驗出農藥殘留的現象 (Jaggi et al., 2001; Kumar et al., 2004; Tewary et al., 2005) 近年來消費者越來越重視作物中農藥殘留狀況, 並有消費者質疑茶葉是否含有農藥殘留情形 (Handley et al.,1998; Nagayama et al.,1994; Neidert and Saschenbreker, 1996) 此外根據陳等(2006) 問卷研究, 有 7 成的受訪者認為茶飲料中可能有農藥殘留, 另有 9 成的受訪者希望茶飲料包裝上需要註明農藥殘留檢驗字樣鑑於國人對茶飲料安全性的重視, 茶飲料是極具發展潛力的農業加工產品, 故有必要建立茶飲料之農藥殘留分析方法及安全性資料臺灣常用之氨基甲酸鹽類農藥如納乃得, 加保扶及加保利等核准登記在防治茶園中之小綠葉蟬茶蠶茶捲葉蛾避債蛾茶毒蛾及小白紋毒蛾等害蟲 ( 植物保護手冊,2007) 然而此類型之農藥易溶於水中, 容易造成水污染或殘留於作物中, 在加工過程中易容易被溶出為了降低消費者對茶飲料葉農藥殘留疑慮, 本研究將評估氨基甲酸盬類農藥多種殘留分析法 (Multiresidue

3 analysis) 可行性, 建立茶飲料氨基甲酸盬類農藥殘留量安全性資料, 以確保消費者健康材料與方法一分析試藥與茶飲料丙酮 (acetone) 氰甲烷(acetonitril) 二氯甲烷(methylene chloride) 甲醇 (methanol) 氯化鈉(natrium chlorid) 等為層析級茶飲料於超市購買, 分別為烏龍茶類紅茶類及綠茶類之茶飲料商品, 每類之茶飲料商品選擇 5 個廠牌, 總共 15 種茶飲料商品二氨基甲酸鹽類農藥檢量線與最低檢測濃度製作供測試農藥分為兩群,A 群為得滅克亞碸 (aldicarb sulfoxide) 欧殺滅(oxamyl) 3-OH 加保扶 (3-OH carbofuran) 得滅克(aldicarb) 滅賜克(metolcarb) 硫敵克 (thiodicarb) 加保扶(carbofuran) 加保利(carbaryl) 滅必蝨(isoprocarb) 及丁基滅必蝨 (fenobucarb);b 群為得滅克碸 (aldicarb sulfone) 納乃得(methomyl) 佈嘉信 (butocarboxin) 3- 酮基加保扶 (3-keto carbofuran) 安丹(propoxur) 滅爾蝨 (meobal) 滅克蝨(macbal) 治滅蝨(methiocarb) 及普滅克 (promecarb), 標準品純度為 % 測試農藥配置和 2 mg/l, 分別取 5 μl 注入高效液相層析儀分析, 以其濃度為 x 軸尖峰面積為 y 軸, 經迴歸分析求得標準檢量線 : y = a + bx, a b 為常數並以 3 倍之訊號值 (signal) 與雜訊 (noise) 之比值, 求得最低檢測濃度 (limits of detection,lod) 三茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥萃取 ( 一 ) 方法 A: 取 1 ml 樣品, 加入 1 ml 的氰甲烷, 以 0.2 μm 濾膜 (Millipore) 過濾, 供儀器分析 ( 修改 NIEA W635.50T 方法,1995) ( 二 ) 方法 B: 取 40 ml 樣品, 加入 100 ml 氰甲烷, 以均質機打碎 1 分鐘, 抽氣過濾除去濾渣, 濾液移入量筒中, 加入 15 g 氯化鈉, 搖盪 1 分鐘, 取上層液 10 ml 吹氮濃縮至乾, 加入 5 ml 丙酮 / 二氯甲烷 (1/9) 混合液, 以氨基淨化管 (AccuBondⅡSPE 1000 mg/6 ml) 淨化, 先以先以 5 ml 丙酮 / 二氯甲烷 (1/9) 沖堤活化管柱, 再將 5 ml 萃取液倒入淨化管中, 待萃取液完全通過淨化管後, 再分二次加入丙酮 / 二氯甲烷 (1/9), 每次加入 4 ml, 收集淨化液, 以氮氣吹乾後, 再加入 1 ml 氰甲烷定量, 以 0.2 μm 濾膜過濾, 供儀器分析 ( 修改食品中殘留農藥檢驗方法 CNS , 1999)

4 ( 三 ) 方法 C: 取 40 ml 樣品, 以二氯甲烷 40 ml 振 30 分鐘後收集下層液, 連續萃取 3 次, 再取 10 ml 萃取液, 以氮氣吹乾, 再加入 1 ml 水 / 氰甲烷 (1/9) 定容, 經超音波振盪 1 分鐘, 以 0.2μm 過濾膜過濾, 供儀器分析 ( 修改食品中殘留農藥檢驗方法,2003) 四實驗儀器及分析條件採用高效液相層析儀 (Agilent Technologies 1100, USA) 附螢光檢測器及氨基甲酸鹽後反應系統 (Pickering 5100X), 層析管為 C18 (5 μm spherical, mm, Astec, USA), 層析管柱維持在 40, 移動相為 30% 去離子水 (distilled water, mobile phase A) 及 70% 氰甲烷 (acetonitrile, mobile phase B), 流速為 1 ml/min, 呈梯度改變, 反應劑為 0.05 N NaOH 及 O - phthalaldehyde 緩衝液, 流速為 0.3 ml/min, 反應溫度為 100, 螢光激發分別為 330 及 460 nm, 分析時間為 25 分鐘 ( 修改巫,2001) 五茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥殘留分析取 1 ml 茶飲料, 加入 1 ml 的氰甲烷, 以 0.2 μm 濾膜過濾, 採高效液相層析儀附螢光檢測器及氨基甲酸鹽後反應系統, 依前述建立高效液相層析儀之移動梯度與流速, 進行茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥之定性及定量分析結果與討論一高效液相層析儀之檢測圖譜取 5 μl 之氨基甲酸鹽類農藥標準劑及分析樣品注入高效液相層析儀, 19 種氨基甲酸鹽類農藥以高效液相層析後反應衍生反應以後以螢光偵測到之標準劑圖譜與及置留時間如圖 1A 和 B 圖 1A 顯示, 共有 10 種氨基甲酸鹽類農藥之圖譜, 最早出現之農藥是 3.51 分鐘的滅克亞碸, 最晚出現之農藥是分鐘的丁基滅必蝨圖 1B 則偵測到 9 種氨基甲酸鹽類農藥之圖譜, 在 4.78 分鐘偵測到滅克碸, 而普滅克則是在分鐘出現空白樣品與茶飲料實測樣品之圖譜如圖 1C 和 D 所示, 本研究發現, 所建立之高效液相層析條件, 整個分析流程可在 25 分鐘內完成此外本次分析所採用之 C18 層析管, 分析之氨基甲酸鹽類農藥之層析峰不對稱性值介於是屬於可接受範圍 ( 巫,2001) 綜合評估本研究所採用之儀器設定動相與注入樣品條件, 層析效果良好, 故在分析茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥及其代謝產物是可採行的, 且符合多種農藥殘留分析法的原則二氨基甲酸鹽類農藥檢量線與最低檢測濃度取 5 μl 之氨基甲酸鹽類農藥標準劑, 以濃度和 2 mg/l,

5 依前述建立高效液相層析儀之分析條件, 每個濃度注入高效液相層析儀 3 次並取其平均值, 製作成氨基甲酸鹽類農藥之檢量線與最低檢測濃度 19 種氨基甲酸鹽類農藥檢量線性範圍為 mg /L, 相關係數皆超過 0.999( 表 1) 最低檢測濃度以得滅克亞碸之測定值最高為 mg /L, 得到檢量線為 Y = x (r 2 =0.999) 滅爾蝨之最低檢測濃度測定值最低為 mg /L, 得到檢量線為 Y = x (r 2 =0.999) 此 19 種氨基甲酸鹽類農藥之最低檢測濃度與臺灣已公告最大農藥殘留限量 (maximum residues limits,mrls) 比較, 皆低於倍, 表示此方法可適用於茶飲料中殘留氨基甲酸鹽類農藥之定性及定量分析三氨基甲酸鹽類農藥萃取方法評估為了評估現行 3 種公告法規之分析方法對茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥之萃取效率, 每種方法分別添加 1.0 mg/l 之氨基甲酸鹽類農藥標準劑, 進行回收率測試, 每個藥劑皆重覆 3 次回收率計算是以經分析流程後所得之抽出液, 進到分析儀器後所得到之分析圖譜與標準劑圖譜進行比對, 並以波峰滯留時間 (retention time) 當定性依據, 定量部份則以波峰之面積作比較, 以求得回收率氨基甲酸鹽類農藥萃取回收率參照 EPA 之建議, 農藥分析回收率訂定範圍 65% 至 135% (EPA,1995) 進行萃取方法評估評估 3 種萃取方法對於茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥萃取效率, 結果如表 2 所示方法 A 除了 3- 酮基加保扶及滅賜克之回收率分別為 50.41% 及 29.26% 外, 未達 EPA 建議之農藥分析回收率, 其餘 17 種農藥回收率範圍為 % %; 方法 B, 除了得滅克亞碸及得滅克碸回收率分別為 73.05% 及 72.32% 外, 其它 17 種農藥回收率皆低於 65%; 至於方法 C, 19 種氨基甲酸鹽類農藥之回收率皆未達 EPA 之建議規範比較此 3 種方法之回收率, 方法 A 與其它兩種方法有顯著差異性, 說明了採用 A 方法可縮短茶飲料中氨基甲酸鹽農藥之萃取時間及節省溶劑使用量, 是一種較環保且節省經費之分析方法四茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥安全評估為監測超級市場所陳售之茶飲料, 是否針對消費者所關切之農藥殘留問題, 針對市售茶飲料共分析 15 種茶飲料商品進行氨基甲酸鹽類農藥監測茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥萃取方式, 採用前述之方法 A 以氰甲烷進行茶飲料萃取處理, 萃取液以已建立液相層析儀之分析梯度條件進行茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥定性及定量分析結果顯示, 本次所購買之茶飲料商品皆低於最低檢測濃度, 故本次試驗之茶飲料, 並無殘留氨基甲酸鹽農藥之風險

6 結論茶飲料市場日益成長, 消費者對茶飲料飲用安全也逐漸重視本研究所建立氨基甲酸鹽農藥之萃取方法及高效液相層析儀分析條件, 可節省溶劑使用量及快速分析茶飲料中氨基甲酸鹽類農藥, 並可作為茶飲料中是否殘留氨基甲酸鹽類農藥之例行監測此外為了瞭解茶飲料中是否殘留其它類型之農藥, 諸如有機磷類合成除蟲菊類及含氮化合物農藥等, 因其化學結構及溶解度和氨基甲酸鹽類農藥差異大, 所選用之溶劑極性淨化管柱吸附力層析儀器和檢測器與分離管柱特性等, 皆需進一步精確評估, 才能建立適合的茶飲料中農藥同時檢測方法誌謝本研究承蒙茶業改良場洪國瑜陳保華林麗華謝秀容梁玉珠小姐協助試驗工作, 陳玄秘書林木連場長提供寶貴意見, 謹致謝忱參考文獻 : 1. 行政院環境保護署檢驗所水中胺基甲酸鹽殺蟲劑檢測方法 - 液相層析儀 / 螢光偵測器法 NIEA W635.50T. 臺北. 臺灣 2. 行政院經濟部標準檢驗局食品中殘留農藥檢驗方法 CNS 臺北. 臺灣 3. 行政院衛生署食品中殘留農藥檢驗方法 - 茶多重殘留分析. 臺北. 臺灣 4. 巫嘉昌茶菁中氨基甲酸鹽殺蟲劑之殘留量研究. 臺灣茶業研究彙報. 20: 陳世英巫嘉昌侯金日消費者對茶飲料購買習慣及消費認知之研究. 臺灣茶業研究彙報. 25: 涂美楓探討葡萄及其製品中氨基甲酸鹽農藥殘留毒性生物檢測可行性. 國立屏東科技大學. 碩士論文 ( 未出版 ) 屏東. 臺灣 7. 植物保護手冊行政院農業委員會農業毒物試驗所印. 臺中. 臺灣 8. 臺灣區製茶工業同業公會 Coscolla, R., and M. Gamon Extended summaries pesticides in food and drink. Pestic. Sci. 50: EPA Method Jaggi, S. C., S. V. Kumar, S. D. Ravindranath, and A. Shanker

7 Leaching of pesticides in tea brew. American Chem. Soc. 49: Handley, H. K., T. Cairns, M. A. Luke, and H. T. Masumoto Pesticide residues findings by the Luke method in domestic and imported foods and animal feeds for fiscal years J. Assoc. Off. Anal. Chem. 71: Kinyamu, J. K., L. W. Kanja, J. U. Skaare, and T. E. Maitho Levels of organochlorine pesticides residues in milk of urban mothers in Kenya. Bull. Enviro. Cont. Toxic. 60: Kumar, V. D, K. Tewary, and S. D. Ravindranath Investigation in tea on fate of fenazaquin residue and its transfer. Food and Chem. Toxic. 42: Martinez, M. P., R. Angulo, R. Pozo, and M.Jodral Organochlorine pesticides in pasturized milk and associated health risks. Food and Chem. Toxic. 35: Nagayama, T., M. Kobayashi, H. Shioda, and Y. Tamura Pesticide residues in imported raw agricultural commodity. J. Food Hyg. Soc. Jpn. 35: Neidert, E., and P.W. Saschenbreker Occurrence of pesticide residues in selected agricultural food commodities available in Canada. J. Assoc. Off. Anal. Chem. 79: Tadeo, J. L., C. S. Brunete, and B. Albero Analysis of pesticide residues in juice and beverages. Analy. Chem. 34: Tewary,D.K., V. Kumar, S. D. Ravindranath, and A. Shanker Dissipation behavior of bifenthrin residues in tea and its brew. Food Control 16: Yu. H., Z. Zhu, X. Zhao, X. Zhang, and D. Wang Levels of organochlorine pesticides in Beijing human milk, Bull. Enviro. Cont. Toxic. 70:

8 表 1. 氨基甲酸鹽類農藥之檢量線性範圍線性方程式相關係數及最低檢測濃度 Table 1. Linearity, calibration curves, and limits of detection (LOD) for the carbamate pesticides under study 農藥名稱線性範圍線性方程式相關係數最低檢測濃度 pesticide Liner range (mg/l) Equation r 2 LOD(mg / L) 得滅克亞碸 (Aldicarb sulfoxide) 0.01~2 Y = x 酮基加保扶 (3-keto Carbofuran) 0.01~2 Y = x OH 加保扶 (3-OH Carbofuran) 0.01~2 Y = x 得滅克 (Aldicarb) 0.01~2 Y = x 得滅克碸 (Aldicarb sulfone) 0.01~2 Y = x 佈嘉信 (Butocarboxin) 0.01~2 Y = x 加保利 (Carbary l) 0.01~2 Y = x 加保扶 (Carbofuran) 0.01~2 Y = x 丁基滅必蝨 (Fenobucarb, BPMC) 0.01~2 Y = x 滅必蝨 (Isoprocarb, MIPC) 0.01~2 Y = x 滅克蝨 (Macbal, XMC) 0.01~2 Y = x 滅爾蝨 (Meobal, Xylylcarb) 0.01~2 Y = x 滅賜克 (Methiocarb) 0.01~2 Y = x 納乃得 (Methomyl) 0.01~2 Y = x 治滅蝨 (Metolcarb) 0.01~2 Y = x 欧殺滅 (Oxamyl) 0.01~2 Y = x 普滅克 (Promecarb) 0.01~2 Y = x 安丹 (Propoxur) 0.01~2 Y = x 硫敵克 (Thiodicarb) 0.01~2 Y = x

9 表 2. 不同萃取方法對氨甲酸鹽類萃取之回收率 Table 2. Recoveries of carbamate pesticides in tea beverages with different extraction methods 農藥名稱方法 pesticide Method A Method B Method C 得滅克亞碸 (Aldicarb sulfoxide) X a Y 73.05b 60.35c 3- 酮基加保扶 (3-keto Carbofuran) 79.41a 58.12ab 34.75b 3-OH 加保扶 (3-OH Carbofuran) 50.41a 30.12ab 20.75b 得滅克 (Aldicarb) 96.93a 62.71b 24.33c 得滅克碸 (Aldicarb sulfone) 77.06a 72.32b 37.46c 佈嘉信 (Butocarboxin) a 31.48b 30.76b 加保利 (Carbaryl) 74.10a 38.52b 27.87b 加保扶 (Carbofuran) 82.59a 59.73b 57.80b 丁基滅必蝨 (Fenobucarb, BPMC) 97.39a 59.60b 21.27c 滅必蝨 (Isoprocarb, MIPC) 96.26a 56.68b 15.15c 滅克蝨 (Macbal, XMC) 76.58a 19.65b 16.59b 滅爾蝨 (Meobal, Xylylcarb) 86.27a 26.05b 23.50b 滅賜克 (Methiocarb) 29.26a 15.19b 5.68c 納乃得 (Methomyl) 98.95a 54.11b 44.51b 治滅蝨 (Metolcarb) 81.70a 41.80b 14.34c 欧殺滅 (Oxamyl) 76.27a 56.04a 25.71b 普滅克 (Promecarb) 83.01a 35.49b 24.74b 安丹 (Propoxur) 72.55a 23.37b 21.95b 硫敵克 (Thiodicarb) 98.98a 62.61b 30.98c X: Recovery(%). Y: Values in each rank followed by the different alphabetic letter are significantly different at 5 % level with Duncan s multiple range test.

10 圖 1. 氨基甲酸鹽類農藥以高效液相層析附螢光檢測器之圖譜, A:A 群農藥標準劑 ;B: A 群農藥標準劑 ;C: 空白 ;D: 實測樣品分析方法如儀器及條件 Figure 1. Chromatograms for: A: standard mixture of pesticides 1 mg / L, including 1. aldicarb sulfoxide, 2. oxamyl, 3. 3-OH carbofuran, 4. aldicarb, 5. metolcarb, 6. thiodicarb, 7. carbofuran, 8. carbaryl, 9. isoprocarb, 10.fenobucarb; B: standard mixture of pesticides 1 mg / L, including 1. aldicarb sulfone, 2. methomyl, 3. butocarboxin, 4. 3-keto carbofuran, 5. propoxur, 6. meobal, 7. macbal, 8. methiocarb, 9. promecarb; C: blank sample ; D: tea beverage sample. Analysis condition is showed in Apparatus and conditions section.

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min 25 4 2013 8 监测技术 5 1 2 1 ( 1. 江苏省疾病预防控制中心, 江苏南京 210009; 2. 南京医科大学第二附属医院, 江苏南京 210029) 5 Phenomenex kinetex C 18 2. 6 μm 4. 6 mm 150 mm 10 mmol /L ph 2. 5 + 60 40 DAD 280 nm 5 20. 0 mg /L ~ 100 mg /L 0.