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柑橘类水果中杀菌剂的GC-MS测定

期刊:Food Hyg. Saf. Sci.

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创研究。以下是针对该研究的学术报告:


作者及研究机构
本研究由Hideo Nagashima、Akiho Hirao、Yuuki Tokuda和Kumiko Uruta共同完成,研究机构为日本东京世田谷区世田谷公共卫生中心(Setagaya Public Health Center)。该研究于2016年8月发表在期刊《Food Hyg. Saf. Sci.》上。

学术背景
本研究的主要科学领域是农药残留分析,特别是柑橘类水果中杀菌剂的检测。日本《食品卫生法》对柑橘类水果中杀菌剂的使用量进行了严格规定。近年来,日本厚生劳动省批准了多种新型杀菌剂的使用,如2011年批准的fludioxonil(氟啶胺)和2013年批准的azoxystrobin(嘧菌酯)和pyrimethanil(嘧霉胺)。这些杀菌剂在进口柑橘类水果中尤为常见。然而,现有的检测方法(如LC-MS和HPLC)无法在一次运行中同时检测多种杀菌剂。因此,本研究旨在开发一种基于气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)的方法,用于同时检测柑橘类水果中的七种杀菌剂,包括azoxystrobin、diphenyl(联苯)、fludioxonil、imazalil(抑霉唑)、o-phenylphenol(邻苯基苯酚)、pyrimethanil和thiabendazole(噻菌灵)。

研究流程
本研究包括以下主要步骤:
1. 化学品与试剂准备:所有使用的溶剂(如乙腈、丙酮、甲苯等)均为农药残留分析级。磷酸盐缓冲液(pH 7.0)通过混合磷酸氢二钾和磷酸二氢钾制备。七种杀菌剂的标准储备液(500 μg/mL)通过将每种杀菌剂溶解于丙酮中制备。
2. 样品采集:从东京市场购买多种柑橘类水果,包括柠檬、橙子、葡萄柚和温州蜜柑。
3. 样品前处理:将1.0 kg以上的样品用食品处理器均质化。取20.0 g样品,加入100 mL乙腈,用均质机处理5分钟。将上清液过滤后,加入磷酸盐缓冲液和氯化钠,摇匀后取有机相,用无水硫酸钠干燥,最后用乙腈-甲苯(3:1, v/v)溶解。
4. 固相萃取(SPE):使用石墨碳/氨基丙基硅烷化硅胶固相萃取柱(Envi-Carb/LC-NH2)对样品进行净化,洗脱液为乙腈-甲苯(3:1, v/v)。
5. GC-MS分析:采用GC-MS系统(JMS-Q 1000GCmk II)进行分析。色谱柱为DB-5MS+DB毛细管柱,进样口温度为260℃,柱温程序为50℃(1分钟)→10℃/分钟→180℃(0分钟)→5℃/分钟→300℃(10分钟)。使用电子轰击质谱检测(70 eV),样品体积为2 μL,采用无分流进样。
6. 数据分析:采用基质匹配标准溶液法进行定量分析,内标为三苯并菲(triphenylene),浓度为0.5 μg/mL。

主要结果
1. GC-MS方法验证:该方法在单次运行中成功检测了七种杀菌剂,且具有较高的分辨率和灵敏度。DP和OPP在GC-MS上的灵敏度显著高于LC-MS。
2. 提取溶剂选择:乙腈作为提取溶剂,其回收率(72.8–104%)显著高于丙酮和乙酸乙酯。
3. 磷酸盐缓冲液pH值优化:pH 7.0的磷酸盐缓冲液在清洗提取液时效果最佳,尤其是对thiabendazole的回收率影响显著。
4. 固相萃取柱选择:Envi-Carb/LC-NH2固相萃取柱的净化效果优于InertSep GC/PSA柱。
5. 基质效应补偿:通过基质匹配法有效补偿了基质效应,特别是对DP、OPP和pyrimethanil的检测。
6. 回收率与定量限:七种杀菌剂的回收率在70–120%之间,定量限均为0.01 μg/g。
7. 实际样品分析:在进口柑橘类水果中主要检测到imazalil和thiabendazole,而DP在所有样品中均未检出。

结论
本研究开发了一种基于GC-MS的快速、准确的方法,用于同时检测柑橘类水果中的七种杀菌剂。该方法具有高灵敏度和良好的回收率,适用于商业柑橘类水果中杀菌剂的常规分析。其科学价值在于提供了一种高效的多残留检测方法,应用价值则体现在为食品安全监管提供了可靠的技术支持。

研究亮点
1. 方法创新:首次开发了一种基于GC-MS的同时检测七种杀菌剂的方法,解决了现有技术无法单次运行检测多种杀菌剂的问题。
2. 优化流程:通过优化提取溶剂、缓冲液pH值和固相萃取柱,显著提高了检测的准确性和灵敏度。
3. 实际应用:该方法已成功应用于实际样品的检测,证明了其在食品安全监管中的实用性和可靠性。

其他有价值的内容
本研究还探讨了不同杀菌剂在样品存储过程中的稳定性,发现imazalil在低温存储条件下易降解,建议尽快进行分析以减少降解。此外,研究还提供了详细的GC-MS操作条件和数据分析方法,为其他研究者提供了参考。


以上是对该研究的全面报告,涵盖了研究背景、流程、结果、结论及其科学和应用价值。

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