毒死蜱在青刀豆中的殘留降解研究

吳玉杰 呂春秋 李湧 陳玉萍 姚為民 潘艷坤 鄭雅卡

(1.廣西出入境檢驗檢疫局 廣西南寧 530021;2.廣西壯族自治區(qū)分析測試中心)

1 前言

毒死蜱(商品名為樂斯本)是國家推行的高毒劇毒農(nóng)藥的主要替代品種之一，具有觸殺、胃毒、熏蒸作用的一種廣譜性有機磷殺蟲殺螨劑，無內(nèi)吸作用，大量應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。目前有關(guān)其殘留動態(tài)的研究報道較多，如Zhang等［1］研究了大田春白菜中毒死蜱、樂果等7種農(nóng)藥的殘留動態(tài)，袁玉偉等［2］、蔡恩興等［3］和陳振德等［4，5］分別報道了毒死蜱在甘藍、大豆、菠菜和韭菜中的殘留動態(tài)。而上述研究也主要集中于毒死蜱單劑在葉菜類蔬菜的殘留動態(tài)，對其單劑在青刀豆中的殘留動態(tài)研究未見報道。青刀豆是歐洲國家消費者比較喜愛的一種蔬菜，我國南方多種植，年產(chǎn)量占全世界的76%，大多出口到歐洲國家。其食用安全性不僅關(guān)系到消費者的身體健康，更關(guān)系到我國對外貿(mào)易的發(fā)展情況。近年，國際貿(mào)易技術(shù)壁壘不斷抬頭，各國對食品中農(nóng)藥殘留限量要求不斷提高。歐盟于2008年7月開始實行新的農(nóng)殘法規(guī)396/2005，對未作最大殘留限量規(guī)定的食品，與日本肯定列表相同，一律按照0.01 mg/kg標準要求。CAC、歐盟、日本、韓國、澳大利亞等地對青刀豆中毒死蜱殘留限量均規(guī)定為0.01mg/kg。因此，青刀豆罐頭能否在出口上大發(fā)展，農(nóng)藥殘留的控制具有舉足輕重的作用。有關(guān)毒死蜱在青刀豆中的殘留動態(tài)，尚未見報道。因此，毒死蜱在青刀豆中降解規(guī)律的研究具有重要的現(xiàn)實意義?？蔀樵撧r(nóng)藥在青刀豆無公害生產(chǎn)中的合理使用和安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 田間殘留試驗

2.1.1.1 試驗地點及材料

試驗分別于2010年5月7日至5月28，在廣西壯族自治區(qū)河池市金城江區(qū)保平鄉(xiāng)九庭村法國種青刀豆種植基地進行，實驗中分為兩塊地，每塊地約66.7m2，分別命名為九庭1#和九庭2#。

供試藥劑:48% 毒死蜱(chlorpyrifos)EC，由美國陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)。

施藥濃度［6］:九庭 1#:12.5 mL 原藥，1000 倍水稀釋至12.5L，為推薦劑量;九庭2#:25 mL原藥，500倍水稀釋至12.5L，為加倍劑量。

2.2 方法

2.2.1 試驗方法

用手動背負式噴霧器噴灑藥液至葉片表面均勻濕透，一天內(nèi)分三次噴灑，每小區(qū)用水量為12.5 L。

2.2.2 植株取樣

取樣采用10點混合采樣方法，采集的樣品全部混勻后4h內(nèi)立即送實驗室檢測，分別于施藥處理0d、1d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d 后取樣進行殘留分析。

2.2.3 農(nóng)藥殘留檢測方法

2.2.3.1 毒死蜱原藥殘留檢測

毒死蜱農(nóng)殘檢測采用氣相色譜法，依照國標GB/T 5009.145－2003植物性食品中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多種殘留的測定，檢出限為0.008mg/kg。

2.2.3.2 毒死蜱代謝產(chǎn)物磷酸二乙酯(DEP)殘留檢測

2.2.3.2.1 檢測方法

樣品前處理:青刀豆樣品用攪拌機攪碎，稱量供試品5g(準確至0.01g)置于50mL塑料離心管中。在離心管中加入5mL飽和氯化鈉溶液，0.5mL 12mol/L鹽酸，渦旋混勻后加入10mL乙酸乙酯/乙腈(1+1)提取劑。試樣經(jīng)勻漿機15000r/min勻漿提取1min后于3000r/min轉(zhuǎn)速離心樣品3min，吸取上清液到圓底燒瓶中。用10mL乙酸乙酯/乙腈(1+1)提取劑清洗勻漿機刀頭，轉(zhuǎn)入離心管中再提取樣品一次，再經(jīng)3000r/min轉(zhuǎn)速離心后將上清液并入圓底燒瓶中，提取液于45℃水浴中真空旋轉(zhuǎn)蒸至剩余約2mL。將濃縮液轉(zhuǎn)移至已用乙腈活化的活性炭凈化小柱，用10mL乙腈洗脫，收集洗脫液。收集的洗脫液經(jīng)減壓濃縮近干后，用流動相1.0mL溶解樣品，過0.45μm濾膜后待上機。

測定條件:色譜柱:Thermo Scientific Waters Spherisorb? column － NH2 2.1mm ×150mm，5μm(美國，ThermoFisher);流動相:10mmol/L乙酸銨水溶液 +乙腈(55+45，pH=6.5);柱溫:30℃;流速:0.2mL/min; 進樣量:10μL。

質(zhì)譜條件:ESI負電離源，選擇反應(yīng)監(jiān)測(SRM)掃描模式;噴霧電壓:3000V;毛細管溫度:350℃;蒸發(fā)溫度:100℃;殼氣流量:30psi;輔助氣流量:5psi;定量離子:m/z153＞125，定性離子:m/z153＞125，79。方法檢出限為0.002 mg/kg。

2.2.3.2.2 線性范圍與定量下限

配制濃度為0.0016mg/L－mg/L的一系列DEP標準工作液，以峰面積(Y)對DEP的含量(X)作圖。結(jié)果表明，在0.0016 mg/L－8 mg/L濃度范圍內(nèi)，峰面積與標準溶液中DEP的含量呈良好的線性關(guān)系，線性方程為 Y= －28154.9+5126.9X，相關(guān)系數(shù)R2=0.9981。經(jīng)驗證，確定本方法的定量下限(S/N=10)為0.002mg/kg。

2.3.3.3 回收率與精密度

以未檢出DEP殘留的青刀豆做為樣品基質(zhì)，在0.02mg/kg、0.1mg/kg、0.5mg/kg 3 個含量水平上添加DEP標樣，按前述實驗方法測定并計算回收率，每個添加水平平行測定6次。實驗測得青刀豆中DEP的回收率分別為83% －90%，相對標準偏差為4.5% －9.8%，結(jié)果符合《GB 27404－2008實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》［13］中關(guān)于殘留分析的要求。青刀豆中DEP的測定方法回收率與相對標準偏差見表1。

表1 青刀豆中DEP的測定方法回收率與相對標準偏差(n=6)

3 結(jié)果與分析

3.1 毒死蜱在青刀豆中的殘留降解動態(tài)

毒死蜱在青刀豆中的降解動態(tài)結(jié)果見表2，從表2可以看出，噴藥后毒死蜱降解前期速度較快，噴藥后第1天采樣，推薦劑量毒死蜱濃度從0.571 mg/kg 降至 0.299 mg/kg，降解率達到 47.6%，加倍劑量毒死蜱濃度從1.737 mg/kg降至1.131 mg/kg，降解率達到34.9%。到第14天，推薦劑量毒死蜱殘留濃度已降至低于0.008 mg/kg，加倍劑量毒死蜱濃度也降至低于0.008 mg/kg，均符合 CAC、歐盟、美國、日本、韓國等限量要求。

表2 毒死蜱噴藥后在青刀豆上的降解動態(tài)

青刀豆中毒死蜱殘留降解動態(tài)曲線結(jié)果如圖1，符合一級動力學(xué)方程，推薦劑量和加倍劑量動力學(xué)方程分別為 C=0.571e－0.442t(r=0.960)和 C=1.737e－0.455t(r=0.983)，半衰期 T1/2分別為 1.6d 和1.5d。與朱金星等［7］研究四季豆中毒死蜱殘留降解動態(tài)半衰期的1.4 d和1.2 d結(jié)果比較一致。

圖1 毒死蜱在青刀豆中的降解動態(tài)曲線

3.2 毒死蜱降解產(chǎn)物在青刀豆中的殘留動態(tài)

毒死蜱在植物體內(nèi)降解產(chǎn)物為3，5，6－三氯－2－羥基吡啶(TCP)，硫代二乙基磷酸酯(DETP)和二乙基磷酸酯(DEP)，其中DEP為最終代謝產(chǎn)物，因此研究毒死蜱在植物體內(nèi)降解動態(tài)，最好的殘留指示物為DEP，本實驗研究中對DEP的殘留量進行了監(jiān)測，DEP殘留量及降解率見表4。

由表4可知無論是毒死蜱推薦劑量還是加倍劑量噴藥，噴藥后第1天DEP在青刀豆中的殘留量比噴藥當(dāng)天高，說明毒死蜱在青刀豆上的確有代謝發(fā)生且有蓄積現(xiàn)象，但從噴藥后第3天至第21天，降解率逐漸增高，一方面由于青刀豆中毒死蜱本身含量降低，另一方面也說明毒死蜱在青刀豆中的代謝較容易發(fā)生，進一步佐證了毒死蜱是低毒農(nóng)藥，可作為高毒劇毒農(nóng)藥的替代產(chǎn)品之一。

表4 青刀豆中毒死蜱代謝產(chǎn)物二乙基磷酸酯殘留量及降解率結(jié)果

4 討論

4.1 毒死蜱在青刀豆中的降解規(guī)律

試驗結(jié)果表明毒死蜱在青刀豆中的殘留半衰期為1.5－1.6d，降解速度比較快，而袁玉偉等、蔡恩興等和陳振德等報道了毒死蜱在甘藍、大豆和菠菜中的半衰期分別為2.1、2.7 和2.6 d，且不同季節(jié)和栽培方式時其降解半衰期差異很大。這說明毒死蜱在不同作物中的降解半衰期差異較大，應(yīng)該根據(jù)具體作物種類確定合適的安全間隔期。

本研究結(jié)果顯示，毒死蜱在青刀豆中的殘留消解與朱金星等［6］報道的四季豆中的殘留消解規(guī)律相似，與其他蔬菜不同，由于青刀豆與四季豆不同于其他葉菜類蔬菜，造成毒死蜱在青刀豆和四季豆中初始殘留量遠低于在葉菜類的初始殘留量，且降解半衰期均低于在甘藍、大豆和菠菜中的，是一種在豆類蔬菜易降解的農(nóng)藥。目前，國家無公害食品豆類蔬菜［8］中規(guī)定毒死蜱殘留限量為1 mg/kg，按推薦劑量噴藥，安全間隔期可定為0天，但從實驗結(jié)果看，為了保證青刀豆中毒死蜱殘留量符合出口國家要求，殘留量降低到0.01 mg/kg以下，應(yīng)將施藥安全間隔期定為14天。

4.2 毒死蜱在青刀豆中代謝產(chǎn)物殘留規(guī)律

毒死蜱是一種低毒農(nóng)藥，從本實驗研究結(jié)果可知其在青刀豆中的代謝較容易且不易殘留，代謝過程見圖2。

圖2 毒死蜱在植物體內(nèi)的代謝過程圖

由圖2可知毒死蜱在植物體內(nèi)代謝過程有三種降解產(chǎn)物，分別為TCP、DETP和DEP，而TCP和DETP為中間代謝產(chǎn)物，較不穩(wěn)定，DEP是DETP進一步代謝產(chǎn)物且較穩(wěn)定，因此本實驗研究毒死蜱在青刀豆中的代謝產(chǎn)物殘留規(guī)律，選擇DEP為代謝標識物并建立其液－質(zhì)測定方法。

5 結(jié)論

本研究得出，毒死蜱在青刀豆中的降解規(guī)律符合一級動力學(xué)方程，但不同于其他葉菜類蔬菜，初始殘留量低，降解速度快，安全間隔期為14天，殘留量符合CAC、歐盟、日本、韓國等殘留限量要求，且在安全期后毒死蜱代謝產(chǎn)物殘留量也極低。本研究結(jié)果不僅為出口青刀豆用藥安全提供指導(dǎo)，同時也為毒死蜱代謝產(chǎn)物殘留規(guī)律研究及殘留量測定提供方法。

［1］ Zhang Z Y，Liu X J，Yu X Y，et a1.Pesticide residues in the spring cabbage(Brassica oleracea L vat.capitata)gmwn in open field［J］.Food Control，2007，18(6):723 －730.

［2］ 袁玉偉，司朝光，林桓，等.毒死蜱、氰戊菊酯和高效氯氰菊酯在甘藍中的殘留動態(tài)研究［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2008，27(3):1199－1202.

［3］ 蔡恩興，郭建輝，陳麗萍，等.毒死蜱在大豆中殘留動態(tài)及安全使用技術(shù)［J］.大豆科學(xué)，2008，27(5):823 －827.

［4］ 陳振德，陳雪輝，馮明祥，等.毒死蜱在菠菜中的殘留動態(tài)研究.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2005，24(4):728 －73l.

［5］ 陳振德，袁玉偉，陳雪輝，等.毒死蜱在韭菜中的殘留動態(tài)研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報，2006，6(6):41－44

［6］ GB/T 8321.1－2000 農(nóng)藥合理使用準則(一)［S］.

［7］ 朱金星，鄭永利，吳長興，等.毒死蜱與有機硅混用對四季豆的殘留降解與安全間隔期［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，23(2):353－357.

［8］ NY 5078－2005無公害食品 豆類蔬菜［S］.