固态顶空法测定苹果中的磷化氢残留

固态顶空法测定苹果中的磷化氢残留李 丽 王跃进 张凡华 龚绍润 刘彩虹 詹国平 刘 涛*（中国检验检疫科学研究院 北京 100029）Determination of phsophine residues in apples with solid headspace method. Li Li, Wang Yuejin , Zhang Fanhua, Gong Shaorun, Liu Caihong, Zhan Guoping, Liu Tao * ( Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing 100029, China)Abstract In order to determine phosphine residues in fruits, the solid headspace method was conducted for phosphine residues analysis in apples. Our results show that 101.1% recovery of phosphine residues could be achieved after 20 min heating at 60℃, and this optimized condition was used in further experiments. A series of phosphine standards were then determined with gas chromatography. The linear ranges of this method were determined to be 0.002 - 0.032 mg/kg, and the level of quanti fi cation (LOQ) was 0.002 mg/kg, which was far below the Maximum Residue Limits (0.05 mg/kg). 1×, 5× and 10×LOQ ranging from 0.002 to 0.02 mg/kg phosphine were added in af fi x recovery tests. The average recoveries were ranging from 98.4% to 104.1% while the standard errors were ranging from 2.20% to 2.63%. These results indicated that the solid headspace method was simple, accurate and highly reproductive. Phosphine residues in fumigated apples were further determined. According to the results of actual samples, phosphine residues in apples would be acceptable after 8-h-aeration. Key words apple; phsophine residues; solid headspace method摘要 为开发水果中磷化氢残留的检测方法，本文采用固态顶空技术对苹果中的磷化氢进行了测定。

顶空参数优化结果表明，60℃ 20 min 平均回收率为101.1%，可确定为顶空处理条件。

在此条件下使用气相色谱对一系列标准样品进行分析，得到磷化氢检测的线性范围为0.002 mg/kg~0.032 mg/kg ，测定低限为0.002 mg/kg ，远低于0.05 mg/kg 的磷化氢残留限量要求。

添加回收率结果表明，在0.002 mg/kg ~ 0.02 mg/kg 范围的低、中、高3种加标水平的平均回收率为98.4% ~ 104.1%，相对标准偏差为2.20% ~ 2.63%。

这些结果表明固态顶空法具有操作简便、灵敏度高、重现性好等优点。

进一步的实际测定结果表明，熏蒸后苹果中的磷化氢残留在通风8 h 后可降至安全水平。

关键词 苹果；磷化氢残留；固态顶空法中图分类号 S41-33基金项目：2014年度国家质检总局动植物检疫处理专项；中国检科院基本科研业务费专项项目（2012JK029）*通讯作者：E-mail ： liutao@ 收稿日期：2014-03-26鲜食水果易携带多种有害生物，检疫风险极高，因此在国际贸易中普遍采用检疫处理措施以防止有害生物随水果贸易跨境传播。

溴甲烷熏蒸因其高效廉价、方便快捷在世界范围内广泛使用[1]。

然而，溴甲烷是蒙特利尔议定书规定的臭氧层耗减物质，虽然其在检疫处理中的应用还属于豁免范围，但随着国际社会对环保和安全的重视，其使用逐渐受到限制[2,3]。

溴甲烷替代技术的研究表明，磷化氢具有穿透力强，药效高，操作简单，生产成本低等优点[4,5]，可成功处理樱桃、苹果、脐橙等水果上携带的蚜虫、西花蓟马和桔小实蝇[6,7]，被认为是一种极有前途的溴甲烷替代熏蒸剂。

虽然磷化氢具有良好的熏蒸特性，但其对哺乳动物具有较强毒性[8]。

根据相关国家标准规定，食品中的磷化氢限量为0.05 mg/kg [9]。

目前，国内外的磷化氢残留的检测和标准只限于工作环境和粮・ 50 ・谷产品，还缺乏水果、蔬菜中的磷化氢残留的检测方法的报道[10-13]。

为此，本文以苹果为试材，对鲜食水果中磷化氢残留的检测方法进行了研究。

1 材料与方法1.1实验材料1.1.1苹果新鲜采收的富士苹果，购自水果市场。

1.1.2磷化氢磷化氢标准气（1.02%），购自北京北氧特种气体研究所。

1.1.3化学试剂用于回收率测定使用的乙醇为色谱级，其他化学试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂北京有限公司。

1.2实验方法1.2.1固态顶空条件的确定准确量取20 mL乙醇置于40 mL棕色玻璃瓶（HM-4095A，安捷伦，美国）中，使用带有阀门的密封盖子（5183-4549, sigma 德国）进行密封。

使用气密注射器（1 mL，5182-9604，安捷伦，美国）准确将0.4 mL磷化氢标准气体加入瓶中，于室温倒置4 h，每隔1 h颠倒4次，加速磷化氢溶解。

将准备好的磷化氢乙醇溶液避光倒置保存于室温条件，供下一步测定分析。

将苹果切成不大于0.5 cm × 0.5 cm × 0.5 cm的小块，准确称取2.0 g样品于20 mL顶空分析瓶（5067-0226，安捷伦，美国）中，加盖密封，使用微量注射器准确加入40 μL磷化氢乙醇溶液，振荡摇匀，室温静置10 min，放入顶空自动分析仪（7694E，安捷伦，美国）中，供测定分析。

将添加有磷化氢乙醇溶液的苹果样品分别在50℃、60℃、70℃和80℃条件下加热10 min、20 min和30 min，自动取样1mL顶空气体进行气相色谱（6890N，安捷伦，美国）分析。

每个条件均设有只添加40 μL磷化氢乙醇溶液的对照和添加40 μL乙醇溶液的空白对照，并重复3次。

根据磷化氢气体峰面积计算不同顶空条件下的回收率（回收率=（测试组磷化氢峰面积-空白组面积）/（对照组磷化氢峰面积-空白组面积）×100%）。

在确定了顶空温度条件后，在最适温度下，分别加热5 min、10 min、15 min、20 min、30 min和60 min，根据回收率确定适宜的顶空时间。

气相色谱分析条件为：进样口温度，250 ℃；进样方式，分流进样，分流比1:1；色谱柱，HP PLOT/Q（30 m×0.32 mm×20 μm）；柱温，60 ℃；载气，氮气，纯度≥99.999%；柱流速，1.5 mL/min；检测器：温度250 ℃，空气流量100 mL/min，氢气流量140 mL/min；尾吹气，氮气，纯度≥ 99.999%。

1.2.2固态顶空法线性范围和测定低限的确定准确吸取1.02%磷化氢标准气体11.76 mL至1 L Tedlar气袋（大连德霖）中，加入588.24 mL 空气，形成600 mL终浓度为0.304 mg/L的标准气体，使用气密针分别准确吸取13 μL、26 μL、53 μL、105 μL、210 μL加入20 mL顶空瓶中，使其终浓度分别为0.0002、0.0004、0.0008、0.0016和0.0032 mg/L。

以顶空瓶中包含2 g水果计算，上述浓度对应的残留量分别为0.002、0.004、0.008、0.016和0.032 mg/kg。

采用1.2.1确定的顶空及气谱条件进行测定，建立标准曲线，并以10倍信噪比为标准，确定该方法的测定低限。

1.2.3固态顶空法回收率和精密度的确定使用1.2.2建立的标准曲线标定磷化氢乙醇溶液中的磷化氢浓度，分别按照1倍、5倍和10倍测定低限进行添加。

按照1.2.1的程序测定最佳条件下固态顶空法的回收率。

每个添加水平均独立重复6次。

1.2.4熏蒸后苹果中磷化氢残留的测定参照相关剂量标准[14]，在10℃条件下使用2.0 mg/L磷化氢熏蒸苹果5 d，熏蒸程序参照张凡华等人[15]的方法进行。

熏蒸结束后，在10 ℃下通风散气，分别在1 h、2 h、4 h、8 h和12 h测定苹果中的磷化氢残留浓度。

每个时间点均独立重复3次。

2 结果与分析2.1顶空条件的选择及优化分别考察了使用50℃、60℃、70℃和80℃加热10 min、20 min和30 min对磷化氢回收率的影响。

结果表明，随顶空温度提高和时间增加，苹果中磷化氢的回收率相应增加。

虽然磷化氢在50℃条件下不能完全回收，但使用60℃及以上温度均能达到较好效果（见表1）。

・ 51 ・考虑到鲜活产品中富含水分，顶空加热温度过高会导致水蒸汽较多，影响气相色谱分析，我们确定60℃为加热温度，并详细测定了在60℃下加热不同时间对磷化氢回收率的影响。

结果表明，随加热时间延长，苹果中磷化氢的回收率显著提高，到15 min 已增加到98.8%，基本完全析出，此后一直保持稳定，但加热60 min 后稍有下降。

为此，我们确定顶空平衡条件为60℃，20 min 。

表2 60℃下加热不同时间对磷化氢回收率的影响加热时间/min 51015203060平均回收率%81.1±5.991.2±3.798.8±6.4101.1±4.8102.8±3.495.8±6.3注：所有数据均为3次独立实验的平均2.2 固态顶空法的线性范围和测定低限在选定条件下，对一系列标准样品进行测定，得到磷化氢检测的线性范围为0.002 mg/kg~0.032 mg/kg ，其标准曲线的线性方程为Y=0.199X-5.919,R 2=0.9999，其中X 为峰面积，Y 为磷化氢残留量。