保鮮劑抑霉唑在香蕉中的消解動態及殘留分析

韋　典,　楊　珂,　曾東強,　王彥輝,2,　王忠文,　劉曉亮*

(1. 廣西大學農藥與環境毒理研究所, 南寧　530005; 2. 廣西農業科學院植物保護研究所, 南寧　530007)

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保鮮劑抑霉唑在香蕉中的消解動態及殘留分析

韋典1,楊珂1,曾東強1,王彥輝1,2,王忠文1,劉曉亮1*

(1. 廣西大學農藥與環境毒理研究所, 南寧530005; 2. 廣西農業科學院植物保護研究所, 南寧530007)

采用GC-uECD法探索了室內自然溫度和12～14℃恒溫貯藏條件下抑霉唑在香蕉中的消解規律和最終殘留量。方法的定量限為1～2 μg/kg,在添加0.02、0.2、2 mg/kg范圍內平均回收率為94.7%～107.6%,相對標準偏差為1.0%～7.4%。采用該方法測定抑霉唑在香蕉中的殘留,將抑霉唑按有效成分300～450 mg/kg在香蕉上使用后,其在香蕉上的原始沉積量為1.596～1.848 mg/kg,抑霉唑在香蕉中的消解行為符合一級降解動力學方程,在室內自然溫度和12～14℃恒溫貯藏條件下半衰期分別為8.9～10.2 d和13.3 d。

抑霉唑;香蕉;消解;殘留

抑霉唑(imazalil)又稱烯菌靈,是一種廣譜內吸性殺菌劑,對果蔬中常見的青霉病、綠霉病等有很好的防治作用,被廣泛應用于采收后的各種水果和蔬菜的防腐保鮮。研究發現,人體若長期攝入抑霉唑會引起內分泌系統功能紊亂,神經系統及肝臟也會受到影響。由于抑霉唑是危害人類健康的一大隱患,許多發達國家限制抑霉唑使用并將其列入監控范圍[1]。抑霉唑每日允許攝入量(ADI)為0.03 mg/kg bw,歐盟、食品法典委員會(CAC)、英國和韓國規定抑霉唑在香蕉上的最大殘留限量(MRL)均為2.0 mg/kg。但我國目前還沒有制定抑霉唑在香蕉上的MRL值。我國是僅次于印度的世界第二大香蕉生產國,產量占世界總產量的10%左右。為了保障我國香蕉產業的持續發展,減少香蕉出口時技術貿易壁壘的影響,需進一步健全抑霉唑在香蕉上相關標準的制定。

目前,國內外對食品中抑霉唑含量的檢測已有較多報道,這些報道主要集中在高效液相色譜[2-6]、氣相色譜[7-9]及色譜-質譜聯用[10-15]時抑霉唑分析方法的開發和樣品中抑霉唑殘留量的檢測,而抑霉唑作為香蕉保鮮劑在冷藏和室溫條件下的消解動態和殘留行為還未見報道。本研究在確立抑霉唑分析方法的基礎上,2014年在廣西、海南兩地進行了抑霉唑作為保鮮劑使用在香蕉上的殘留消解動態及最終殘留試驗,對其安全性進行了初步研究,旨在為抑霉唑作為保鮮劑在香蕉上安全使用及我國政府對抑霉唑在香蕉上MRL值的制定提供基礎數據和技術支持。

1　材料與方法

1.1儀器和試劑

安捷倫7890A氣相色譜儀,帶uECD檢測器(美國,Agilent公司); Vortex-Genie2 漩渦混合儀(美國 Scientific Industries 公司);Sigma 3K13 離心機(德國 Sigma 公司);Milli-Q 超純水儀(美國 Millipore公司)。

抑霉唑標準品(98.0%,德國Dr. Ehrenstorfer公司);30%咪鮮·抑霉唑水乳劑(咪鮮胺20%, 抑霉唑10%;廣東金農達生物科技有限公司);乙腈(色譜純,美國Fisher Scientific 公司);NaCl,無水MgSO4(分析純,天津科密歐化學試劑有限公司,500℃烘5 h); N-丙基二乙胺(Primary-secondary amine PSA) 吸附劑(美國,Agilent公司)。

1.2試驗方法

1.2.1消解動態試驗

在果實成熟度達75%～85%時,用30%咪鮮·抑霉唑水乳劑稀釋400倍(抑霉唑250 mg/kg)浸果1 min,以藥液完全浸沒果為宜,浸果過程中要不斷攪拌藥液,每重復用藥液20 L,浸果5～7.5 kg,3次重復。于施藥后1 h、12 h、1 d、3 d、7 d、10 d、14 d采集香蕉果實樣品,分別在12～14℃避光條件下保鮮恒溫貯藏和室內自然溫度下保鮮貯藏,以清水處理為對照,測定部位為香蕉全果。

1.2.2最終殘留試驗

老年糖尿病肺部感染患者空腹血糖變化作為肺部感染致老年多器官功能不全綜合征診斷指標的可行性研究 ……… 譚清武 徐海濤 唐靜怡 等（1）7

最終殘留試驗設低劑量(30%咪鮮·抑霉唑水乳劑稀釋600倍,抑霉唑166.7 mg/kg)和高劑量(30%咪鮮·抑霉唑水乳劑稀釋400倍,抑霉唑250 mg/kg)。浸果處理方法同1.2.1。于施藥后3、7和14 d采集香蕉果實樣品,樣品貯藏同1.2.1,測定部位為香蕉全果樣品和香蕉蕉肉樣品。

1.2.3農藥標準液的配制

準確稱取抑霉唑標準品0.01 g(精確至0.000 1 g)于10 mL 容量瓶中,以乙腈定容,配制成1 000 mg/L標準儲備溶液, 于-20℃保存。使用前用乙腈稀釋成不同濃度的標準工作液,4℃保存,備用。

1.2.4樣品前處理

稱取樣品10 g于50 mL離心管中,加入乙腈10 mL,渦旋2 min,加入1 g NaCl、4 g無水MgSO4,渦旋2 min,4 500 r/min離心5 min,取上清液1 mL于含有150 mg無水MgSO4和20 mg PSA的2 mL離心管中,渦旋30 s,10 000 r/min離心1 min,取上清液用0.22 μm有機濾膜過濾于進樣小瓶,待測。

1.2.5色譜條件

Agilent 7890A-uECD;載氣為N2;DB-1701色譜柱 30 m×0.25 μm×0.25 mm;柱流速1 mL/min;進樣口溫度270℃;檢測器溫度 300℃;升溫程序：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;進樣量1 μL。

2　結果與分析

本試驗采用QuEChERS方法對樣品進行提取和凈化,乙腈可完全萃取香蕉全果和果肉中的抑霉唑,PSA對萃取液中的共提物除雜效果良好,能達到理想的提取和凈化效果。

2.2方法驗證

2.2.1校正曲線、方法檢出限與定量限

采用外標法定量,用乙腈配制0.002、0.02、0.2、0.5、1、2、5 mg/kg 的抑霉唑標準液,同時以空白基質提取液配制相同濃度梯度的基質匹配標準液,以質量濃度(x)為橫坐標、峰面積(y)為縱坐標制作標準曲線圖。得到溶劑標準曲線方程為y=27 913x-1 647.8,相關系數r=0.999 0,全果基質標準曲線方程為y=47 473x-4 418.4,r=0.995 8,果肉基質標準曲線方程為y=46 304x-5 332.1,r=0.994 5。以ME=Slope i /Slope 0(ME為基質效應,Slope i為基質匹配標準曲線的斜率,Slope 0為純溶劑標準曲線的斜率)評價基質效應[16],抑霉唑在香蕉全果和蕉肉基質中均表現出基質增強效應。以信噪比S/N=10計算得出抑霉唑在香蕉全果和果肉中的定量限(LOQ)分別為2 μg/kg 和1 μg/kg,以信噪比S/N=3計算得出抑霉唑在香蕉全果和果肉中的檢出限(LOD)分別為0.6 μg/kg和 0.4 μg/kg。結果見表1。

2.2.2方法準確度和精密度評價

方法的準確度和精密度用添加回收率試驗評價,采用低、中、高3個濃度進行添加回收率試驗,每個濃度5次重復。結果表明在0.02、0.2、2 mg/kg 3個添加水平下,抑霉唑在香蕉全果和果肉的回收率分別在98.7%～107.6%和94.7%～106.2%之間(表1),相對標準偏差分別在1.0%～4.6%和2.3%～7.4%之間,方法的準確度和精密度均符合農藥殘留分析的要求。抑霉唑色譜圖見圖1。

表1　抑霉唑在香蕉基質中的方法學數據1)

1) 表中數據為5個重復的平均回收率±SD。

Data in the table are mean±SD.

圖1　0.2 mg/L抑霉唑標準品及添加于香蕉基質中的色譜圖Fig.1　Gas chromatograms of 0.2 mg/L imazalil standard and banana matrix spiked at 0.2 mg/L

2.3消解動態

抑霉唑在香蕉中的消解符合一級反應動力學方程。消解方程、相關系數和消解半衰期見表2。室內自然溫度條件下,廣西和海南試驗點香蕉中抑霉唑原始沉積量分別是1.848 mg/kg和1.657 mg/kg,消解半衰期在廣西是10.2 d,海南是8.9 d。12～14℃恒溫貯藏條件下廣西和海南試驗點香蕉中抑霉唑原始沉積量分別是1.788 mg/kg和1.596 mg/kg,消解半衰期在廣西和海南均是13.3 d。

2.4最終殘留量

抑霉唑在香蕉上的最終殘留量對其在香蕉上的風險評估有著重要意義。試驗結果表明,不論在室內自然溫度還是12～14℃恒溫貯藏條件下,抑霉唑在廣西和海南試驗點香蕉果肉中均未被檢出;而在香蕉全果樣品中均有檢出。低劑量施用后最終殘留量在0.393～0.839 mg/kg之間,高劑量使用最終殘留量在0.450～0.987 mg/kg之間。雖然香蕉全果樣品中檢出了抑霉唑,但其含量未超過歐盟、CAC、英國和韓國規定的抑霉唑在香蕉上MRL 值(2.0 mg/kg),因此抑霉唑作為保鮮劑在香蕉上使用是安全的。

表2　不同貯藏條件下香蕉中抑霉唑的消解動態

表3　抑霉唑在香蕉全果和果肉的最終殘留量

3　結論與討論

本試驗采用QuEChERS方法對抑霉唑在香蕉中的殘留進行了分析和樣品檢測,試驗結果表明該方法是一種快速,高效的殘留分析方法。本試驗明確了抑霉唑作為保鮮劑在香蕉上使用后的消解特性和最終殘留量,在該試驗條件下,抑霉唑在香蕉中的半衰期在室內自然溫度下為8.9～10.2 d,12～14℃恒溫條件下為13.3 d,香蕉果肉中未有抑霉唑殘留檢出,香蕉全果抑霉唑的最終殘留量在0.393～0.987 mg/kg之間,未超出歐盟、CAC、英國和韓國規定的抑霉唑在香蕉中的MRL值,抑霉唑在推薦劑量下作為保鮮劑在香蕉上使用對香蕉安全。

本試驗前處理采用乙腈提取,PSA凈化能達到理想的提取和凈化效果,該結果與徐小艷等[1]、謝建軍等[10]的報道一致。采用QuEChERS對一種藥劑在多種基質或多種藥劑在多種基質中進行殘留分析時,經常需要使用酸化乙腈提取,同時以PSA與C18、石墨化炭黑(GCB)或Al2O3等吸附劑配合使用才能達到理想的凈化效果[17-19],而本試驗是單一藥劑在單一基質樣品中的殘留分析,因此采用原始的QuEChERS方法對樣品進行提取和凈化。在室內自然溫度下,抑霉唑在海南香蕉中的半衰期小于廣西,可能是海南的平均氣溫高于廣西所致。在冷藏過程中,抑霉唑在香蕉中的半衰期在廣西和海南試驗點一致。抑霉唑在香蕉中的殘留量隨著貯存時間的延長而逐漸降低,這與抑霉唑在紅毛丹[20]、梨[21]中的殘留降解規律一致。

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(責任編輯：楊明麗)

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

廣西自然科學基金(2015GXNSFBA139062,2013GXNSFBA019049);廣西大學科研基金項目(XJZ130368);國家現代農業產業技術體系廣西創新團隊建設(nycytxgxcxtd-03-10,nycytxgxcxtd-04-18-2);廣西‘特聘專家’工程專項經費(2013B015)

E-mail:liuxiaoliang2007@163.com

X 592

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.04.029