近年来，随着杀菌剂在果蔬上的应用越来越广泛，人们对杀菌剂在果蔬上残留的关注度也越来越高^{[1, 2]}。喹啉铜(oxine-copper)是一种广谱、高效、低毒的有机铜螯合物，通过缓慢释放出铜离子而起到杀菌作用，可用于防治梨、苹果等水果中的轮纹病以及黄瓜、番茄等蔬菜中的霜霉病。铜是动物和植物生长的必需微量元素，但在环境中移动性差，不易降解，铜污染会对生物体和人体健康产生严重危害^{[3, 4, 5, 6]}。刘春光等^[7]研究发现，当铜离子浓度达到 5 mg/L 时，能明显抑制蔓藻的生长；Hojo等^[8]通过小白鼠活体试验发现，喹啉铜可导致其肝脏和肾脏的损伤。随着该药剂在农作物上的广泛应用，加强其残留量检测具有重要意义。

喹啉铜的残留检测方法主要有液相色谱法^{[9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16]}，但存在前处理比较繁琐等不足，目前尚末见采用气相色谱法分析苹果中喹啉铜残留量的报道。我国规定喹啉铜在苹果中的最大残留限量(MRL)值为 2 mg/kg^[17](临时限量)。为明确喹啉铜在苹果上的残留状态，评价其在苹果上的使用安全性，本研究于 2013—2014年在烟台、石家庄、宿州 3 地进行残留试验，采用带高选择性火焰热离子检测器的气相色谱仪(GC-FTD)测定了喹啉铜在苹果上的残留和消解动态及安全间隔期，旨在为制定其安全合理使用准则和限量标准提供科学依据。

GC-2010 plus气相色谱仪带自动进样器和FTD检测器(日本岛津公司)；TD5A-WS离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司)；SHA-B恒温水浴振荡器(常州国华电器有限公司)； N-EVAPIM112氮吹仪(美国 Organomation Associ-ates，Jnc)。

99.0%喹啉铜(oxine-copper)标准品，Dr Ehrenstorfer GmbH；99.5% 8-羟基喹啉标准品，浙江海正化工股份有限公司；10%乙二胺四乙酸(EDTA)溶液：称取 EDTA 7.7 g，加入约 20 mL 重蒸馏水，再称取氢氧化钠 4 g，用约 20 mL重蒸馏水溶解，倒入 EDTA 使其溶解，转移至 100 mL 容量瓶，用重蒸馏水定容至刻度，摇匀，置于塑料瓶中保存，备用；体积分数为 3% 硫酸水溶液：量取约 10 mL 重蒸馏水于 100 mL 量筒中，用移液管吸 3.0 mL 浓硫酸缓缓滴入其中，以重蒸馏水稀释至刻度，备用；其余试剂均为分析纯。

准确称取 0.010 0 g 8-羟基喹啉标准品于 50mL 烧杯中，用丙酮溶解，转移到 100 mL 容量瓶中，用丙酮定容至刻度，得到标准储备液 (100μg/mL)，于 4 ℃ 冰箱中保存。按上述同样方法配制喹啉铜标准溶液，于 4 ℃ 冰箱中保存备用。用丙酮将 8-羟基喹啉标准储备液稀释成 5 个不同质量浓度 (0.05、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L) 的系列标准工作液，以 8-羟基喹啉的色谱峰面积为纵坐标，对应的 8-羟基喹啉标准品质量浓度为横坐标，绘制标准工作曲线。

按《农药登记残留田间试验标准操作规程》^[18]，于 2013—2014年在山东省烟台市、河北省石家庄市和安徽省宿州市 3 个试验点进行残留试验。供试苹果品种为红富士(烟台市和石家庄市)和乔纳金(宿州市)。

消解动态试验施用剂量为有效成分 270 mg/kg，于苹果果实长到成熟个体一半大小时施药，每小区 2 株果树，重复 3 次，均匀喷雾，分别于施药后(2 h)以及 1、3、7、14、21、28、35、45 和 60 d 采样。同时设不施药对照小区。

最终残留试验设两个施药剂量：推荐高剂量(有效成分180 mg/kg)和推荐高剂量的 1.5 倍 (有效成分 270 mg/kg)。每个剂量分别施药 3 次和 4 次，均匀喷雾，施药间隔期 7 d，每个处理重复 3 次，每小区 2 株果树，分别于距离最后一次施药 7、14 和 21 d 采样。同时设不施药对照小区。

准确称取切碎的苹果样品 10.0 g 于 250 mL 具塞三角瓶中，加入 10 mL 的体积分数为 3% 的硫酸水溶液，于 60 ℃ 恒温水浴振荡器上振荡 30 min，加入 10 mL 10% 的EDTA溶液继续振荡 30 min，再加入 20 mL 乙腈继续振荡 60 min，用滤纸过滤；收集滤液到装有 5 ~ 7 g 氯化钠的100 mL具塞量筒中，加塞剧烈振荡 1 min，在室温下静置 30min；吸取 10 mL 上清液于 100 mL 烧杯中，80℃水浴氮气吹至近干，用丙酮定容至 5.0mL，待测。

氮磷检测器(FTD)；HP-5色谱柱(30.0 m × 0.32 mm，0.25 μm)；检测温度：柱温 80 ℃ 保留 2 min，以 10 ℃/min 升至 150℃ 保留 2 min，再以 30 ℃/min 升至 270 ℃ 保持 10 min；检测器温度 325 ℃；进样口温度 250℃；分流进样，分流比为 5 : 1。进样量 1μL；载气：氮气(≥99.99%)，1.0 mL/min；燃烧气：氢气 1.5 mL/min，空气 145.0mL/min。铷珠电流为 2.00 pA；补充气为 27.5mL/min。在此条件下 8-羟基喹啉的保留时间为 10.4 min 左右。

在空白苹果样品中添加不同质量分数的喹啉铜标准品，添加水平为 0.060 5、1.0和2.0 mg/kg，以空白苹果样品为对照，每个添加水平重复 5 次，按 1.2 节的方法提取、净化和测定，计算喹啉铜的平均添加回收率和相对标准偏差。

喹啉铜在样品前处理过程中转化为 8-羟基喹啉，将检测到的 8-羟基喹啉含量按(1)式换算为喹啉铜的含量：

喹啉铜含量 = 8 - 羟基喹啉含量 × [351.9/(145.16 × 2)] (1)

式中：351.9 为喹啉铜相对分子质量，145.16 为 8-羟基喹啉相对分子质量。

在 0.05 ~ 2 mg/L 范围内，8-羟基喹啉的质量浓度(x)与相对应的峰面积(y)间呈良好的线性关系，线性方程为 y = 40 205x + 1 248.2，r = 0.999 5。8-羟基喹啉色谱图见图 1。

图 1

Fig. 1

图 1 8-羟基喹啉标准品色谱图 Fig. 1 GC chromatogram of the 8-hydroxyquinoline standard sample

添加回收试验结果(表 1)表明：在 0.060 5、1.0 和 2.0 mg/kg 3 个添加水平下，喹啉铜在苹果中的平均回收率在 80% ~ 98% 之间，相对标准偏差在 1.0% ~ 2.3% 之间，定量限为 0.060 5 mg/kg，符合农药残留试验准则的要求^[19]。

表 1 (Table 1)

表 1 喹啉铜在苹果中的平均添加回收率及相对标准偏差(n＝5) Table 1 Average recoveries and RSDs of oxine-copper standard additions and the precision in apple (n=5) 添加水平 Spiked level/(mg/kg) 平均回收率 Average recovery/% RSD/% 0.060 5 80 2.3 1.0 98 1.2 2.0 97 1.0

表 1 喹啉铜在苹果中的平均添加回收率及相对标准偏差(n＝5) Table 1 Average recoveries and RSDs of oxine-copper standard additions and the precision in apple (n=5)

从表 2 可看出：喹啉铜在苹果中的降解符合一级动力学方程式(c_t = c₀e^-kt)。各试验点苹果中喹啉铜原始沉积量在 0.414 ~ 0.978 mg/kg 之间，但不同年份间差异较大，随采样时间的延长，其含量均逐渐降低。施药后 14 d，喹啉铜在 3 个试验点苹果中的消解率均在 70% 以上，施药后 21 d 超过 80%，施药后 28 d 低于定量限 0.060 5 mg/kg。苹果种植密度、果实大小以及施药时的天气条件(如温湿度、风速等)都可能导致在不同试验点及不同年份苹果中喹啉铜原始沉积量存在差异。喹啉铜在宿州试验点苹果中的半衰期最长，在石家庄试验点中的最短，2013年 3 个试验点苹果中的半衰期均比 2014年的长。

表 2 (Table 2)

表 2 喹啉铜在苹果中的消解动力学方程 Table 2 Dissipation equations of oxine-copper in the apple 试验地点 Test site 年份 Year 消解方程 Dissipation equation 半衰期 Half-life/d 山东烟台 Yantai, Shandong 2013 c=0.571e–0.113t 6.2 2014 c=0.414e–0.152t 4.6 河北石家庄 Shijiazhuang, Hebei 2013 c=0.842e–0.136t 5.1 2014 c=0.536e–0.156t 4.4 安徽宿州 Suzhou, Anhui 2013 c=0.516e–0.094 2t 7.4 2014 c=0.978e–0.103t 6.7

表 2 喹啉铜在苹果中的消解动力学方程 Table 2 Dissipation equations of oxine-copper in the apple

按推荐高剂量(有效成分 180 mg/kg)和推荐高剂量的 1.5 倍 (有效成分 270 mg/kg) 施药，喹啉铜在苹果中的残留量分别为 < 0.060 5 ~ 0.967 mg/kg 和 < 0.060 5 ~ 1.33 mg/kg (烟台)，< 0.060 5 ~ 0.532mg/kg和 < 0.060 5 ~ 0.722 mg/kg (石家庄)，< 0.060 5 ~ 0.601 mg/kg 和 < 0.060 5 ~ 0.730 mg/kg (宿州)。

在其他条件相同的情况下，随采样间隔期延长，各试验点苹果中喹啉铜的残留量随之下降，高剂量处理苹果中喹啉铜的残留量高于低剂量，且随施药次数的增加而增加。各期空白对照样品均未检出喹啉铜。

Ohno等^[20]使用 EDTA 将水中的喹啉铜转化为 8-羟基喹啉，通过 GC-FTD 测定 8-羟基喹啉含量进而测出水中的喹啉铜含量。本研究采用 3% 的硫酸水溶液，在酸性环境下，以 EDTA 作为竞争配体，将苹果中的喹啉铜转化为 8-羟基喹啉，对设备等条件要求不高，操作较简单，最终确定的残留分析方法在准确度和灵敏度方面均符合残留分析的要求。利用本方法对实际样品进行检测的结果表明：喹啉铜在苹果中的半衰期为 4.4 ~ 7.4d，施药后 21 d 消解率达 80% 以上，消解速度较快。在以有效成分 180 和 270 mg/kg，施 3 ~ 4 次药后，7、14、21 d 后苹果中喹啉铜的残留量均低于我国规定的苹果中喹啉铜的最大残留限量 2mg/kg(临时限量)。我国国家相关标准规定^[17]，喹啉铜人体每千克体重每日允许摄入量(ADI)为 0.02 mg，从膳食摄入和风险分析来看，在苹果上按规定使用是安全的。本研究结果为喹啉铜及其制剂在苹果上使用后的生态环境效益和食用安全性提供了科学依据。