茄果类蔬菜中乙烯利残留量的测定方法

张兰 白雪 潘秀丽 李晨曦 朱仁愿

摘要：目的：开发一种不使用或少使用有机溶剂提取待测组分，不需要衍生化、操作简便、节省时间且成本较低、环境友好的乙烯利检验方法。方法：利用气相色谱顶空进样技术，避免乙烯利重氮化过程，降低实验过程毒害性，提高前处理效率。结果：目标化合物在相应的质量浓度范围内线性关系良好（R²>0.99）检出限为0.03mg/kg，回收率为94.47%一99.88%，相对标准偏差为2.87%一3.90%，能够满足检测需求。结论：该方法前处理操作简单、检验结果准确、成本低，且对环境友好。

关键词：乙烯利;顶空气相色谱法;茄果类蔬菜;重氮化;衍生化

中图分类号：TS207.53文献标志码：A

乙烯利又名2一氯乙烯磷酸，《GB 2763-2019食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》将乙烯利归类为植物生长调节剂。乙烯利是一种可以人工合成的植物类激素，其被广泛应用于农业生产中香蕉、苹果、蕃茄等水果和蔬菜的催熟。乙烯利如果在植物生长期施用量过大，或在农作物采收期施用时间距离采收时间过短，都会造成乙烯利在水果蔬菜中的残留。研究表明，一定浓度的乙烯利会腐蚀消化道，若食入过量乙烯利，则会引起消化道系统疾病。现有动物实验表明，雄性老鼠若长期大量接触乙烯利，将导致雄鼠的睾丸组织病理性改变，进而影响精子质量，此外，乙烯利还具有致基因突变作用、免疫毒性、神经毒性等。

国内外主要采用气相色谱—一质谱联用、毛细管电泳、离子色谱电感耦合等离子体质谱方法测定乙烯利。国内谷物、油料和油脂、蔬菜、水果、干制水果、坚果、调味料均使用《GB 23200.16-2016水果蔬菜中乙烯利残留量的测定气相色谱法》进行检测。该方法优点是反应條件温和（室温条件下即可）、反应迅速（反应时间15min）、衍生率高等优点，不足之处是重氮甲烷毒性大，有致癌的作用，此外重氮甲烷没有商品化产品，需要实验室自己制备，制作繁琐，保存期也只有短短一个月时间。重氮化过程及目标待测物提取过程均须用到大量毒性较大的有机溶剂，不利于实验操作人员的身体健康及环境保护。基于这种现状，需要开发一种针对茄果类蔬菜中乙烯利残留量的检验检测方法，该方法应操作简便，尽量少用或不用有机溶剂，不需要衍生反应，耗时相对较短且对环境友好。

1材料与方法

1.1试剂与标准品

氢氧化钾（分析纯）;盐酸（优级纯）;乙烯利标准品（德国Dr.Ehrenstorfer生产，纯度97.0%）;水：将去离子水煮沸数分钟，冷却后待用。

氢氧化钾溶液：称取氢氧化钾（分析纯）500g，溶于500mL煮沸过的去离子水中，得1000g，L的氢氧化钾溶液。

盐酸溶液：称取浓盐酸（优级纯）8g，用煮沸过的去离子水稀释后再定容于1000mL容量瓶，得8g/L的盐酸溶液。

乙烯利标准储备液：称取10mg乙烯利标准品于10mL容量瓶中，用8g/L盐酸溶解并定容至10mL，浓度为1000mg/L。（因乙烯利较不稳定且易被盛放容器所吸附，乙烯利标准储备液及标准工作液应存放于聚乙烯试剂瓶中，不能久存，应现用现配）

1.2仪器和设备

7890B型气相色谱仪（具氢火焰离子化检测器FID），Agilent;色谱柱：HP-5毛细管色谱柱（30BX0.32mmi.dx0.25txm）;7694A顶空进样器，Agilent;顶空样品瓶（20mL），Agilent;KS501振摇床，IKA;ME204电子天平，METTLER TOLED。

1.3顶空进样条件

加热箱温度70℃;定量环温度90℃;气体传输线温度100℃;平衡时间100min;循环时间15min;压力平衡时间0.1rain;进样时间0.5min。

1.4气相色谱条件

进样口温度250℃，分流进样，分流比为40：1，进样量1ul，载气：高纯氮气（纯度99.999%），流速：1mL/min;程序升温：初始温度60℃，保持4min，然后以100℃/min上升到250℃，保持4min，程序升温时间总共为10min;FID检测器温度300℃;空气流量：400mL/min，氢气流量：40mL/min。

1.5试样处理

精密称定混匀样品5g于20mL顶空瓶中，依次加入煮沸过的去离子水3mL，1000g/L的氢氧化钾溶液2mL，使用配套顶空瓶盖并用密封钳密封。将密封好的顶空进样瓶置于振荡器上振摇5—10min，待测定。

1.6标准曲线制备

准确吸取乙烯利标准储备液0.1mL至10mL容量瓶中，用8g/L盐酸定容，得浓度为10Ixg/mL标准工作溶液，分别准确吸取0.1mL、0.2mL、0.4mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL的标准工作溶液于20mL顶空瓶中，分别加入0.9mL、0.8mL、0.6mL、0.2mL 8g/L盐酸，加蒸馏水7mL（最后一个标曲点加入蒸馏水6.8mL）。加1000g/L的氢氧化钾溶液2mL，加盖密封。摇匀，放入自动顶空进样器进行测定。当混匀样品取样量为5g时，分别相当于0.2mg/kg、0.4mg/kg、0.6mg/kg、0.8mg/kg、1.0rag/ks、1.2mg/kg。以乙烯利的浓度为横坐标（x），相对应的峰面积为纵坐标（Y）得出回归方程：Y=0.04492X+1.35906，R²=0.998772（如图1）。

2结果与讨论

2.1顶空瓶混合溶液体积的选择

经过反复实验发现，待测样品、氢氧化钾溶液以及去离子水的体积总和应为顶空进样瓶体积的一半。如果顶空进样瓶中的混合溶液体积大于瓶体积的一半，加盖密封以后顶空瓶中液面以上的预留空间变小，加热反应后产生的气体浓度过大，易导致顶空进样瓶内部压力过大或者顶空瓶盖漏气，进而造成实验结果平行性不佳。另外，顶空瓶上部预留空间过小，自动顶空进样器进样时，进样针针头可能会扎入样品溶液中造成进样针污染和腐蚀，也会造成检测结果不准确和仪器的损坏;如果顶空瓶中的混合溶液体积小于瓶体积的一半，加盖密封以后顶空瓶中液面以上的预留空间变大，加热反应后产生的气体浓度偏小，相当于稀释了待测气体，易使仪器检测灵敏度降低，进而导致实验数据不准确。综上所述，本实验使用的20mL顶空进样瓶的进样混合溶液体积应为10mL。

2.2加入氢氧化钾溶液体积的选择

待测样品前处理时需加入氢氧化钾溶液目的是：乙烯利在碱性条件下会转化成乙烯，乙烯经气相色谱测定以后可知待测样品中是否含有乙烯利，并通过计算可对乙烯利进行定量。因此碱液的浓度及用量均会对最终结果产生影响，需要在已知碱液浓度的基础上找到最佳的添加量。本实验在加热温度恒定，称样量为5g，加入氢氧化钾溶液的浓度1000g/L的条件下，称取5份平行样，分别加入氢氧化钾溶液量为1mL、2mL、3mL.4mL、5mL。经上机测定可知，当氢氧化钾溶液加人体积大于等于2mL时，测定结果数值趋于稳定，不再变化。因此本实验氢氧化钾溶液的添加量为2mL。

2.3样品色谱图

样品中乙烯利色谱图如图2所示，乙烯的保留时间为2.507min。

2.4方法的精密度和回收率

选取空白待测样品精密称定5g，分组并添加不同浓度的乙烯利标准工作溶液，做3组平行加标回收率试验，每个添加水平测定3次。结果见表1所列。

从表1中可以看出，乙烯利在3个不同浓度的添加水平上，平均加标回收率为94.47%-99.88%，符合残留分析的要求;测定结果的精密度（以相对标准偏差RSD计）为2.87%-3.90%，说明本方法的测定结果平行度较好。国标方法《GB 23200.16-2016水果蔬菜中乙烯利残留量的测定气相色谱法》中的精密度为14%一36%，本实验精密度数据与国标方法进行对比可以发现，本实验方法结果更为准确。

2.5方法的检出限

本方法检出限为0.03mg/kg，定量限为0.1mg/kg。

3结束语

本方法与国家标准方法《GB 23200.16-2016水果蔬菜中乙烯利残留量地测定气相色谱法》相比，优势在于：最大限度的减少有机溶剂使用，避免了耗时耗力的衍生化反应，简化前处理操作，减少前处理消耗的时间，降低前处理成本，使前处理过程更加对环境友好，且检测结果的准确性要优于国标方法，更适合茄果类蔬菜中乙烯利残留量的测定。