丙環(huán)唑在香蕉和土壤中的消解動(dòng)態(tài)及殘留安全性評(píng)價(jià)

劉燕菁, 范 玉, 張旭光, 李興蓉, 鄭永權(quán)*

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院,北京 100193;2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥化學(xué)與應(yīng)用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,北京 100193;3.北京金都園林綠化有限責(zé)任公司,北京 100193)

丙環(huán)唑?qū)儆谌蝾悮⒕鷦?其內(nèi)吸性強(qiáng),殺菌譜廣,且對(duì)葉斑病、小麥全蝕病、粒黑粉病等有較好的防治效果[1-3],在實(shí)際生產(chǎn)中被廣泛使用[4-6]。因此,開展農(nóng)作物中丙環(huán)唑的殘留研究[7-8],對(duì)于指導(dǎo)安全合理用藥具有重要意義。

目前對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中丙環(huán)唑殺菌劑殘留量的檢測(cè)方法已有少量報(bào)道[9-13],但其消解規(guī)律及最終殘留在國(guó)內(nèi)未見報(bào)道。為確定丙環(huán)唑的消解規(guī)律及其最終殘留量,本文應(yīng)用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用方法進(jìn)行了20%丙環(huán)唑微乳劑在香蕉和土壤中殘留研究,為該農(nóng)藥的登記及其合理使用準(zhǔn)則的制定提供重要科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)參照農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所制定的《農(nóng)藥殘留實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)則》,于2008年在廣東省進(jìn)行消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)及最終殘留試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)空白對(duì)照區(qū)、高劑量試驗(yàn)區(qū)、低劑量試驗(yàn)區(qū)和消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)。供試藥品：20%丙環(huán)唑微乳劑,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所廊坊農(nóng)藥廠提供。

1.1 田間處理

1.1.1 最終殘留試驗(yàn)

在有代表性的香蕉地設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)共12個(gè),每小區(qū)3株香蕉樹。于香蕉盛花期后或結(jié)果期時(shí)噴藥。噴藥2～3次,施藥間隔期為15d,以400倍液(有效成分濃度為500mg/kg,為推薦最高劑量)和266.7倍液(有效成分濃度為750mg/kg,為推薦最高劑量的1.5倍量)分別施藥。施藥方式為兌水噴霧。于最后一次施藥后20、40、60d采集香蕉和土壤樣品(0～15cm)。每個(gè)樣品采樣不少于2kg(4～12個(gè)個(gè)體),每個(gè)處理3次重復(fù),設(shè)置空白對(duì)照區(qū)。土去除雜草、石塊等縮分后留土樣200g,香蕉縮分后留樣200g,-20℃低溫冷凍保存待測(cè)。

1.1.2 殘留消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

在有代表性的香蕉地設(shè)置試驗(yàn)小區(qū),每小區(qū)3株香蕉樹。于香蕉盛花期后或結(jié)果期時(shí)噴藥,以266.7倍液(有效成分濃度為750mg/kg,為推薦最高劑量的1.5倍量)施藥一次。施藥方式為兌水噴霧。分別于噴藥前、噴藥后 2h、1、3、5、7、10、14、21d取香蕉樣品。分別于噴藥前、噴藥后 2h 、1、3、7、14、21、30、45、60d取土壤樣品(0～10cm)。每次隨機(jī)采樣,處理3次重復(fù),每次樣品不少于2kg(4～12個(gè)個(gè)體),土壤去除雜草、石塊等縮分后留樣200g,香蕉縮分后留樣200g,-20℃低溫冷凍保存待測(cè)。

1.2 樣品分析

1.2.1 儀器與試劑

儀器：超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀(美國(guó)Waters公司);HY-5型國(guó)華回旋式振蕩器(常州國(guó)華電器);RE-2000A型真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);高速勻漿分散機(jī)(德國(guó)IKA公司)。

試劑：丙環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品(純度93.8%);乙酸乙酯、丙酮、正己烷、氯化鈉均為分析純;甲醇、甲酸為色譜純。

弗羅里硅土小柱：500mg/6mL,北京艾杰爾公司提供。

1.2.2 樣品前處理

土壤：稱取10g土壤置于150mL錐形瓶中,加入50mL乙酸乙酯在回旋振蕩器上振蕩40min,靜置5min,過(guò)濾于 150mL平底燒瓶中。再加入20mL乙酸乙酯重復(fù)提取1次,合并提取液。40℃下減壓旋轉(zhuǎn)濃縮近干后用 2mL甲醇定容,過(guò)0.2μm濾膜,待測(cè)。

香蕉：稱取切碎混勻的香蕉10g,置于150mL錐形瓶中,加入 50mL乙酸乙酯用勻漿機(jī)勻漿3min,靜置1min,過(guò)濾于250mL平底燒瓶中。再加入50mL乙酸乙酯重復(fù)提取2次,合并提取液。40℃下減壓旋轉(zhuǎn)濃縮近干。用3mL正己烷溶解待凈化。先依次用5mLV(丙酮)∶V(正己烷)=1∶9和5mL正己烷活化小柱。然后將正己烷提取溶液上樣 ,開始收集,再用10mLV(正己烷)∶V(丙酮)=2∶3有機(jī)混合溶劑進(jìn)行洗脫,收集洗脫液于50mL平底燒瓶中,40℃下減壓旋轉(zhuǎn)濃縮近干后用2mL甲醇定容,過(guò)0.2μm 濾膜,待測(cè)。

1.2.3 色譜條件

色譜柱 ：AcquityUPLCTMBEHC18柱(50mm ×2.1mm,粒徑1.7μm,Waters公司);柱溫45 ℃;樣品室溫度 10℃;進(jìn)樣體積3μL;0.2%甲酸水溶液—甲醇二元梯度洗脫;流速0.3mL/min;整個(gè)分析流程用時(shí)6.0min。梯度洗脫參數(shù)見表1。

表1 梯度洗脫參數(shù)

1.2.4 質(zhì)譜條件

電噴霧離子源,正離子電離(ESI+);毛細(xì)管電壓 ：3.0kV;離子源溫度 ：120 ℃;錐孔反吹氣：50L/h;去溶劑氣溫度：350℃;去溶劑氣流量：500L/h;碰撞室入口電壓：0.0V;碰撞室出口電壓：1.0V;反應(yīng)氣體(Ar)流量：0.16mL/min。錐孔電壓為45V;碰撞能量為25eV。在分析過(guò)程中,采用多反應(yīng)檢測(cè)模式(MRM),以保留時(shí)間和離子對(duì)(母離子和2個(gè)子離子)信息比較進(jìn)行定性分析;以母離子和響應(yīng)值最高的子離子進(jìn)行定量分析。其中定性離子為406＞251和406＞337,定量離子為406＞251。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度

丙環(huán)唑在香蕉(果肉)、香蕉全果(果肉和果皮)和土壤中最低檢出濃度均為(S/N=10)0.005mg/kg。采用外標(biāo)法峰面積定量,添加回收率用單點(diǎn)校正法定量,樣品測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。用甲醇做溶劑,配制100mg/L的丙環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品溶液100mL,再分別用甲醇稀釋成 0.5、0.1、0.05 、0.01、0.005、0.001mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)品溶液,在上述儀器的條件下進(jìn)行測(cè)定,以Y峰面積(μVS)對(duì) x進(jìn)樣量(ng)作圖,得到丙環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)曲線方程：Y=208.16x-990.15,相關(guān)系數(shù)R=0.9997。從表2可知,丙環(huán)唑在香蕉中平均回收率為81.9%～100.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.6%～10.8%;在香蕉全果中平均回收率為72.8%～103.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%～9.2%;在土壤中的平均回收率為81.9%～94.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.2%～9.3%;均符合農(nóng)藥殘留分析的要求。

表2 丙環(huán)唑在香蕉、香蕉全果和土壤中的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)

2.2 丙環(huán)唑在香蕉、香蕉全果和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

從表3可以看出,丙環(huán)唑在香蕉全果上的原始沉積量為0.608mg/kg,在香蕉上降解的半衰期為13.9d。丙環(huán)唑在香蕉上消解前期相對(duì)較快,后期較慢,消解規(guī)律符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模式。丙環(huán)唑在土壤中的原始沉積量為0.517mg/kg,在土壤中降解的半衰期分別為23.3d。與香蕉相比較,丙環(huán)唑在香蕉全果和土壤中消解半衰期相對(duì)較長(zhǎng),消解規(guī)律也符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模式。

表3 丙環(huán)唑在香蕉和土壤中的消解動(dòng)態(tài)(n=3)

2.3 丙環(huán)唑在香蕉、香蕉全果和土壤中的最終殘留量

最終殘留量結(jié)果見表4。試驗(yàn)結(jié)果表明,20%丙環(huán)唑按推薦劑量施藥(400倍液),施藥次數(shù)為2次,距最后一次施藥間隔40d時(shí),丙環(huán)唑在香蕉、香蕉全果和土壤中的最高殘留量分別小于0.011、0.033mg/kg和0.042mg/kg,均低于最高殘留限量值(0.1mg/kg)。

從表4可以看出,隨著施藥濃度和施藥次數(shù)的增加,香蕉、香蕉全果和土壤中丙環(huán)唑的殘留一般呈增加趨勢(shì)。但也有部分噴藥2次高于噴藥3次的殘留量,或施1.5倍劑量藥小于施常劑量藥的殘留量,原因可能與兩地試驗(yàn)田的土壤性質(zhì)、當(dāng)?shù)貧夂虻纫蛩赜嘘P(guān)。除個(gè)別樣點(diǎn)外,其殘留量隨采樣間隔時(shí)間的增加而明顯變小。丙環(huán)唑最終殘留量由高到低依次為香蕉全果、土壤、香蕉中,原因可能與施藥方式有關(guān),兌水噴霧時(shí)香蕉果皮接觸面積大,附著的藥液多,土壤中多為間接撒落藥液,所以香蕉全果中最終殘留量高于土壤中,且果肉由果皮包裹,不與噴灑的農(nóng)藥直接接觸故其殘留量最低。

表4 丙環(huán)唑在香蕉和土壤中的最終殘留量1)(n=3)

3 結(jié)論

本文采用UPLC-MS/MS測(cè)定了丙環(huán)唑在香蕉和土壤中的殘留和消解動(dòng)態(tài)。研究結(jié)果表明,丙環(huán)唑在香蕉全果和土壤中的消解半衰期為13.9d和23.3d,屬于易降解農(nóng)藥。當(dāng)20%丙環(huán)唑微乳劑按推薦劑量施藥 2次,采收期距最后一次施藥間隔40d時(shí),丙環(huán)唑在香蕉、香蕉全果和土壤中的最高殘留量分別為0.011、0.033mg/kg和0.042mg/kg。建議最高用藥量為400倍液,最多施藥2次,最后一次施藥距采收間隔期為40d。

[1]沈昆,何元密.30%苯醚甲環(huán)唑?丙環(huán)唑乳油防治水稻紋枯病田間效果示范[J].廣西植保,2008,21(3)：26-27.

[2]姜海平,闞李斌,陳迎春,等.苯醚甲環(huán)唑?丙環(huán)唑30%乳油防病增產(chǎn)效果初報(bào)[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2008,29(9)：31-32.

[3]張建軍,朱信涵,王煒.苯醚甲環(huán)唑?丙環(huán)唑300g/L乳油防治小麥白粉病試驗(yàn)效果[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2008,29(6)：17-18.

[4]朱衛(wèi)剛,胡偉群,陳定花,等.丙環(huán)唑和苯醚甲環(huán)唑復(fù)配對(duì)水稻紋枯病的聯(lián)合毒力[J].農(nóng)藥,2008,47(5)：365-366.

[5]王亞廷,孫緒兵,王鳳芝,等.25%丙環(huán)唑?多菌靈懸乳劑的研制[J].農(nóng)藥,2008,47(1)：21-23.

[6]孫國(guó)俊,季敏,蔣林忠,等.丙環(huán)唑25%乳油防治水稻紋枯病藥效實(shí)驗(yàn)研究[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2008,29(3)：25-26.

[7]王連珠,王登飛,鄭俊超,等.氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定荷蘭豆中氟硅唑、丙環(huán)唑、苯醚甲環(huán)唑殘留量[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2006,42(12)：1025-1031.

[8]高立明,陳丙坤,萬(wàn)莉,等.香蕉中丙環(huán)唑殘留的分析方法研究[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào),2007,32(3)：102-105.

[9]Panovska T K,Kavrakovski Z,Bauer S.Determination of propiconazole residues in tomatoes by gas chromatography[J].Bulletin of the Chemists and Technologists of Macedonia,2000,19(1)：27-33.

[10]慕衛(wèi),劉峰,孫作洋,等.戊唑醇、丙環(huán)唑和三唑酮的 GS和HPLC分析方法[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2005,26(7)：1-3.

[11]程運(yùn)斌.30%苯醚甲?丙環(huán)唑乳油的氣相色譜分析[J].農(nóng)藥,2007,46(9)：612-613.

[12]劉哲,王國(guó)聯(lián),姜宜飛,等.苯醚甲環(huán)唑?丙環(huán)唑乳油的氣相色譜分析[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2006,27(12)：10-13.

[13]WangZhihua,YangTong,QinDongmei,etal.Determination anddynamicsofdifenoconazoleresiduesinChinesecabbageand soil[J].ChineseChemicalLetters,2008,19：969-972.