香蕉副产物中塑化剂及其代谢物的分析评估：促进农业废弃物增值与循环经济的安全策略

《Microchemical Journal》：Analysis of plasticizers and their metabolites in banana crop by-products for valorization

本文开发并验证了一种超声辅助QuEChERS结合UHPLC-MS/MS的方法，用于同时测定香蕉叶中17种塑化剂（包括PAEs、MPEs及DEHA）。该方法展现出优异的回收率（75–106%）和高灵敏度（LOQs为0.23–5.77 μg/kg），成功应用于加那利群岛的19份样品，检出多种目标物（如MBP、MEHP、MBzP、BBP、DEHA），浓度范围为1.86–75.8 μg/kg。研究为香蕉副产物的安全增值提供了关键分析工具，有力支持可持续农业与循环经济发展。

　　

Section snippets

Chemicals and materials

塑化剂及其代谢物的分析标准品，包括邻苯二甲酸单苄酯（MBzP）、邻苯二甲酸单环己酯（MCHP）、邻苯二甲酸单丁酯（MBP）、邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯（MEHP）、邻苯二甲酸双（2-甲氧基乙基）酯（DMEP）、邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸双（2-乙氧基乙基）酯（DEEP）、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、邻苯二甲酸二丙酯（DPP）、邻苯二甲酸苄基丁基酯（BBP）、邻苯二甲酸双（2-丁氧基乙基）酯（DBEP）、邻苯二甲酸二异戊酯（DIPeP）、邻苯二甲酸二己酯（DHXP）、邻苯二甲酸二环己酯（DCHP）、邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯（DEHP）、己二酸双（2-乙基己基）酯（DEHA）、邻苯二甲酸二壬酯（DNP）和邻苯二甲酸二辛酯（DOP），均购自Sigma-Aldrich（德国斯泰因海姆）。同位素标记的内标物，包括邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯-d₄（DEHP-d₄）和邻苯二甲酸二丁酯-d₄（DBP-d₄），也购自同一供应商。所有标准品的纯度均等于或高于95%。使用LC-MS级别的甲醇（MeOH）、乙腈（ACN）和乙酸（AcA）来自VWR Chemicals（法国丰特奈苏布瓦）。LC-MS级别的水通过Milli-Q系统（美国马萨诸塞州贝德福德）纯化获得。用于QuEChERS方法的盐，包括无水硫酸镁（MgSO₄）和氯化钠（NaCl），以及用于分散固相萃取（d-SPE）净化的吸附剂，如C₁₈、PSA（乙二胺-N-丙基甲硅烷基）和GCB（石墨化炭黑），均购自Scharlab（西班牙巴塞罗那）。

Optimization of the extraction and cleanup parameters

香蕉叶是一种化学性质复杂的基质，需要优化一些实验步骤，以最大限度地提高萃取能力并减少共萃取化合物对目标分析物测定的影响。由于这是改良的超声辅助QuEChERS（UA-QuEChERS）方法首次应用于评估香蕉叶中的塑料迁移物，因此对程序的这两个步骤都进行了仔细评估。在萃取步骤中，目的是将分析物从固体基质转移到合适的溶剂中，我们评估了萃取溶剂（ACN和MeOH）以及萃取辅助方式（涡旋和超声处理）的影响。在净化步骤中，目的是去除可能干扰分析的共萃取化合物，我们评估了不同d-SPE吸附剂组合（PSA、C₁₈和GCB）的效果。

Conclusions

本研究开发了一种基于QuEChERS方法的多分析物检测方案，用于测定香蕉叶副产物中的17种塑化剂，这些副产物正日益被探索用于增值利用。该方法表现出令人满意的萃取能力、线性、精密度和灵敏度，并成功应用于评估19份香蕉副产物样品中的塑化剂污染情况。观察到所分析化合物分布广泛，其中MBP、MEHP、DCHP和DEHA是香蕉叶样品中最常检出的化合物。这项研究强调了在香蕉副产物增值利用之前评估其污染状况的重要性，以确保最终产品的质量和安全。所开发的方法为安全、可持续地利用香蕉残留物提供了一个有用的工具，使产区更贴近可持续农业、生产和循环经济的当前趋势。