保鲜剂抑霉唑在香蕉中的消解动态及残留分析

韦　典,　杨　珂,　曾东强,　王彦辉,2,　王忠文,　刘晓亮*

(1. 广西大学农药与环境毒理研究所, 南宁　530005; 2. 广西农业科学院植物保护研究所, 南宁　530007)



保鲜剂抑霉唑在香蕉中的消解动态及残留分析

韦典1,杨珂1,曾东强1,王彦辉1,2,王忠文1,刘晓亮1*

(1. 广西大学农药与环境毒理研究所, 南宁530005; 2. 广西农业科学院植物保护研究所, 南宁530007)

采用GC-uECD法探索了室内自然温度和12～14℃恒温贮藏条件下抑霉唑在香蕉中的消解规律和最终残留量。方法的定量限为1～2 μg/kg,在添加0.02、0.2、2 mg/kg范围内平均回收率为94.7%～107.6%,相对标准偏差为1.0%～7.4%。采用该方法测定抑霉唑在香蕉中的残留,将抑霉唑按有效成分300～450 mg/kg在香蕉上使用后,其在香蕉上的原始沉积量为1.596～1.848 mg/kg,抑霉唑在香蕉中的消解行为符合一级降解动力学方程,在室内自然温度和12～14℃恒温贮藏条件下半衰期分别为8.9～10.2 d和13.3 d。

抑霉唑;香蕉;消解;残留

抑霉唑(imazalil)又称烯菌灵,是一种广谱内吸性杀菌剂,对果蔬中常见的青霉病、绿霉病等有很好的防治作用,被广泛应用于采收后的各种水果和蔬菜的防腐保鲜。研究发现,人体若长期摄入抑霉唑会引起内分泌系统功能紊乱,神经系统及肝脏也会受到影响。由于抑霉唑是危害人类健康的一大隐患,许多发达国家限制抑霉唑使用并将其列入监控范围[1]。抑霉唑每日允许摄入量(ADI)为0.03 mg/kg bw,欧盟、食品法典委员会(CAC)、英国和韩国规定抑霉唑在香蕉上的最大残留限量(MRL)均为2.0 mg/kg。但我国目前还没有制定抑霉唑在香蕉上的MRL值。我国是仅次于印度的世界第二大香蕉生产国,产量占世界总产量的10%左右。为了保障我国香蕉产业的持续发展,减少香蕉出口时技术贸易壁垒的影响,需进一步健全抑霉唑在香蕉上相关标准的制定。

目前,国内外对食品中抑霉唑含量的检测已有较多报道,这些报道主要集中在高效液相色谱[2-6]、气相色谱[7-9]及色谱-质谱联用[10-15]时抑霉唑分析方法的开发和样品中抑霉唑残留量的检测,而抑霉唑作为香蕉保鲜剂在冷藏和室温条件下的消解动态和残留行为还未见报道。本研究在确立抑霉唑分析方法的基础上,2014年在广西、海南两地进行了抑霉唑作为保鲜剂使用在香蕉上的残留消解动态及最终残留试验,对其安全性进行了初步研究,旨在为抑霉唑作为保鲜剂在香蕉上安全使用及我国政府对抑霉唑在香蕉上MRL值的制定提供基础数据和技术支持。

1　材料与方法

1.1仪器和试剂

安捷伦7890A气相色谱仪,带uECD检测器(美国,Agilent公司); Vortex-Genie2 漩涡混合仪(美国 Scientific Industries 公司);Sigma 3K13 离心机(德国 Sigma 公司);Milli-Q 超纯水仪(美国 Millipore公司)。

抑霉唑标准品(98.0%,德国Dr. Ehrenstorfer公司);30%咪鲜·抑霉唑水乳剂(咪鲜胺20%, 抑霉唑10%;广东金农达生物科技有限公司);乙腈(色谱纯,美国Fisher Scientific 公司);NaCl,无水MgSO4(分析纯,天津科密欧化学试剂有限公司,500℃烘5 h); N-丙基二乙胺(Primary-secondary amine PSA) 吸附剂(美国,Agilent公司)。

1.2试验方法

1.2.1消解动态试验

在果实成熟度达75%～85%时,用30%咪鲜·抑霉唑水乳剂稀释400倍(抑霉唑250 mg/kg)浸果1 min,以药液完全浸没果为宜,浸果过程中要不断搅拌药液,每重复用药液20 L,浸果5～7.5 kg,3次重复。于施药后1 h、12 h、1 d、3 d、7 d、10 d、14 d采集香蕉果实样品,分别在12～14℃避光条件下保鲜恒温贮藏和室内自然温度下保鲜贮藏,以清水处理为对照,测定部位为香蕉全果。

1.2.2最终残留试验

老年糖尿病肺部感染患者空腹血糖变化作为肺部感染致老年多器官功能不全综合征诊断指标的可行性研究 ……… 谭清武 徐海涛 唐静怡 等（1）7

最终残留试验设低剂量(30%咪鲜·抑霉唑水乳剂稀释600倍,抑霉唑166.7 mg/kg)和高剂量(30%咪鲜·抑霉唑水乳剂稀释400倍,抑霉唑250 mg/kg)。浸果处理方法同1.2.1。于施药后3、7和14 d采集香蕉果实样品,样品贮藏同1.2.1,测定部位为香蕉全果样品和香蕉蕉肉样品。

1.2.3农药标准液的配制

准确称取抑霉唑标准品0.01 g(精确至0.000 1 g)于10 mL 容量瓶中,以乙腈定容,配制成1 000 mg/L标准储备溶液, 于-20℃保存。使用前用乙腈稀释成不同浓度的标准工作液,4℃保存,备用。

1.2.4样品前处理

称取样品10 g于50 mL离心管中,加入乙腈10 mL,涡旋2 min,加入1 g NaCl、4 g无水MgSO4,涡旋2 min,4 500 r/min离心5 min,取上清液1 mL于含有150 mg无水MgSO4和20 mg PSA的2 mL离心管中,涡旋30 s,10 000 r/min离心1 min,取上清液用0.22 μm有机滤膜过滤于进样小瓶,待测。

1.2.5色谱条件

Agilent 7890A-uECD;载气为N2;DB-1701色谱柱 30 m×0.25 μm×0.25 mm;柱流速1 mL/min;进样口温度270℃;检测器温度 300℃;升温程序：150℃保持1 min,再以20℃/min升至260℃保持3 min,最后以15℃/min升至270℃保持5 min;进样量1 μL。

2　结果与分析

本试验采用QuEChERS方法对样品进行提取和净化,乙腈可完全萃取香蕉全果和果肉中的抑霉唑,PSA对萃取液中的共提物除杂效果良好,能达到理想的提取和净化效果。

2.2方法验证

2.2.1校正曲线、方法检出限与定量限

采用外标法定量,用乙腈配制0.002、0.02、0.2、0.5、1、2、5 mg/kg 的抑霉唑标准液,同时以空白基质提取液配制相同浓度梯度的基质匹配标准液,以质量浓度(x)为横坐标、峰面积(y)为纵坐标制作标准曲线图。得到溶剂标准曲线方程为y=27 913x-1 647.8,相关系数r=0.999 0,全果基质标准曲线方程为y=47 473x-4 418.4,r=0.995 8,果肉基质标准曲线方程为y=46 304x-5 332.1,r=0.994 5。以ME=Slope i /Slope 0(ME为基质效应,Slope i为基质匹配标准曲线的斜率,Slope 0为纯溶剂标准曲线的斜率)评价基质效应[16],抑霉唑在香蕉全果和蕉肉基质中均表现出基质增强效应。以信噪比S/N=10计算得出抑霉唑在香蕉全果和果肉中的定量限(LOQ)分别为2 μg/kg 和1 μg/kg,以信噪比S/N=3计算得出抑霉唑在香蕉全果和果肉中的检出限(LOD)分别为0.6 μg/kg和 0.4 μg/kg。结果见表1。

2.2.2方法准确度和精密度评价

方法的准确度和精密度用添加回收率试验评价,采用低、中、高3个浓度进行添加回收率试验,每个浓度5次重复。结果表明在0.02、0.2、2 mg/kg 3个添加水平下,抑霉唑在香蕉全果和果肉的回收率分别在98.7%～107.6%和94.7%～106.2%之间(表1),相对标准偏差分别在1.0%～4.6%和2.3%～7.4%之间,方法的准确度和精密度均符合农药残留分析的要求。抑霉唑色谱图见图1。

表1　抑霉唑在香蕉基质中的方法学数据1)

1) 表中数据为5个重复的平均回收率±SD。

Data in the table are mean±SD.

图1　0.2 mg/L抑霉唑标准品及添加于香蕉基质中的色谱图Fig.1　Gas chromatograms of 0.2 mg/L imazalil standard and banana matrix spiked at 0.2 mg/L

2.3消解动态

抑霉唑在香蕉中的消解符合一级反应动力学方程。消解方程、相关系数和消解半衰期见表2。室内自然温度条件下,广西和海南试验点香蕉中抑霉唑原始沉积量分别是1.848 mg/kg和1.657 mg/kg,消解半衰期在广西是10.2 d,海南是8.9 d。12～14℃恒温贮藏条件下广西和海南试验点香蕉中抑霉唑原始沉积量分别是1.788 mg/kg和1.596 mg/kg,消解半衰期在广西和海南均是13.3 d。

2.4最终残留量

抑霉唑在香蕉上的最终残留量对其在香蕉上的风险评估有着重要意义。试验结果表明,不论在室内自然温度还是12～14℃恒温贮藏条件下,抑霉唑在广西和海南试验点香蕉果肉中均未被检出;而在香蕉全果样品中均有检出。低剂量施用后最终残留量在0.393～0.839 mg/kg之间,高剂量使用最终残留量在0.450～0.987 mg/kg之间。虽然香蕉全果样品中检出了抑霉唑,但其含量未超过欧盟、CAC、英国和韩国规定的抑霉唑在香蕉上MRL 值(2.0 mg/kg),因此抑霉唑作为保鲜剂在香蕉上使用是安全的。

表2　不同贮藏条件下香蕉中抑霉唑的消解动态

表3　抑霉唑在香蕉全果和果肉的最终残留量

3　结论与讨论

本试验采用QuEChERS方法对抑霉唑在香蕉中的残留进行了分析和样品检测,试验结果表明该方法是一种快速,高效的残留分析方法。本试验明确了抑霉唑作为保鲜剂在香蕉上使用后的消解特性和最终残留量,在该试验条件下,抑霉唑在香蕉中的半衰期在室内自然温度下为8.9～10.2 d,12～14℃恒温条件下为13.3 d,香蕉果肉中未有抑霉唑残留检出,香蕉全果抑霉唑的最终残留量在0.393～0.987 mg/kg之间,未超出欧盟、CAC、英国和韩国规定的抑霉唑在香蕉中的MRL值,抑霉唑在推荐剂量下作为保鲜剂在香蕉上使用对香蕉安全。

本试验前处理采用乙腈提取,PSA净化能达到理想的提取和净化效果,该结果与徐小艳等[1]、谢建军等[10]的报道一致。采用QuEChERS对一种药剂在多种基质或多种药剂在多种基质中进行残留分析时,经常需要使用酸化乙腈提取,同时以PSA与C18、石墨化炭黑(GCB)或Al2O3等吸附剂配合使用才能达到理想的净化效果[17-19],而本试验是单一药剂在单一基质样品中的残留分析,因此采用原始的QuEChERS方法对样品进行提取和净化。在室内自然温度下,抑霉唑在海南香蕉中的半衰期小于广西,可能是海南的平均气温高于广西所致。在冷藏过程中,抑霉唑在香蕉中的半衰期在广西和海南试验点一致。抑霉唑在香蕉中的残留量随着贮存时间的延长而逐渐降低,这与抑霉唑在红毛丹[20]、梨[21]中的残留降解规律一致。

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(责任编辑：杨明丽)

Degradation dynamics and residue analysis of imazalil in banana

Wei Dian1,Yang Ke1,Zeng Dongqiang1,Wang Yanhui1,2,Wang Zhongwen1,Liu Xiaoliang1

(1. Institute of Pesticide & Environmental Toxicology,Guangxi University, Nanning530005, China;2. Plant Protection Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning530007, China)

Degradation dynamics and residue analysis of imazalil in banana were detected by GC-uECD with external standard method after the samples were extracted with acetonitrile and the extracts were cleaned up by PSA. The limits of detections (LOQs) were in the range of 1-2 μg/kg. The recoveries of imazalil were in the range of 94.7%-107.6% at the spiked levels of 0.02, 0.2 and 2 mg/kg in the whole banana and the pulp matrixes, and the relative standard deviations (RSDs) were in the range of 1.0%-7.4%. The method can be used for the determination of imazalil residues in banana. The results showed that imazalil initial residues in banana were in the range of 1.596-1.848 mg/kg after fruit soaking with imazalil of 300-400 mg/kg. The degradation dynamics of imazalil in banana accorded with the one-level kinetics equation, and the half-lives of imazalil stored at room temperature and 12-14℃ were 8.9-10.2 d and 13.3 d, respectively.

imazalil;banana;degradation;residue

2015-06-05

2015-07-31

广西自然科学基金(2015GXNSFBA139062,2013GXNSFBA019049);广西大学科研基金项目(XJZ130368);国家现代农业产业技术体系广西创新团队建设(nycytxgxcxtd-03-10,nycytxgxcxtd-04-18-2);广西‘特聘专家’工程专项经费(2013B015)

E-mail:liuxiaoliang2007@163.com

X 592

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.04.029