蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的殘留降解研究

伍 燦，劉一平，熊興明，周小毛，何可佳，柏連陽(yáng)

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省農(nóng)藥檢定所，湖南 長(zhǎng)沙410005；3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

?

蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的殘留降解研究

伍 燦1， 2，劉一平1，2，熊興明2，周小毛1，3，何可佳1，柏連陽(yáng)1，3

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南省農(nóng)藥檢定所，湖南 長(zhǎng)沙410005；3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410125）

摘 要：為建立大白菜和土壤中蟲(chóng)螨腈殘留的氣相色譜測(cè)定方法，采用乙腈提取、弗羅里硅土柱固相萃取凈化、氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器（GC-ECD）測(cè)定等方法，研究了蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài)及最終殘留量。結(jié)果表明：在0.01、0.1和1.0 mg/kg 3個(gè)添加水平下，蟲(chóng)螨腈的平均回收率為86.6%～108.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.4%～3.2%，最小檢出量為1.0×10-12g，最低檢測(cè)濃度為0.01 mg/kg。采用20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑按450 g/667m2的劑量施藥，蟲(chóng)螨腈在大白菜中的半衰期為6.0 d，在土壤中的半衰期為7.03 d，藥后7 d大白菜中的最終殘留量≤1.572 mg/kg，低于我國(guó)的最大殘留限量值2.0 mg/kg。建議在大白菜上使用20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑時(shí)，施藥制劑量為20～30 g/667m2（折合有效劑量60～90 g/hm2），施藥2～3次，安全間隔期為7 d。

關(guān)鍵詞：鄧蟲(chóng)螨腈；大白菜；殘留；消解動(dòng)態(tài)

蟲(chóng)螨腈（Chlorfenapyr），又稱溴蟲(chóng)腈，化學(xué)名稱：4-溴-2-（4-氯苯基）-1-乙氧甲基-5-三氟甲基吡咯-3-腈。蟲(chóng)螨腈不溶于水，能溶于丙酮、乙醚、乙腈等有機(jī)試劑。蟲(chóng)螨腈為結(jié)構(gòu)新型的吡咯類殺蟲(chóng)劑，對(duì)鱗翅目、同翅目、鞘翅目等70余種害蟲(chóng)有良好防效，尤其對(duì)蔬菜抗性害蟲(chóng)中的小菜蛾、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾等效果很好[1-3]。蟲(chóng)螨腈在我國(guó)主要登記在甘藍(lán)、芥藍(lán)、茄子、黃瓜、蘋(píng)果、茶樹(shù)、楊樹(shù)等作物上。

歐盟制定的蟲(chóng)螨腈在大白菜中MRL值為0.01 mg/kg[4]，美國(guó)規(guī)定蟲(chóng)螨腈在蔬菜中的MRL值為1.0 mg/kg[5]，日本制定的大白菜中的蟲(chóng)螨腈MRL值為2.0 mg/kg[6]，我國(guó)制定的蟲(chóng)螨腈在大白菜中MRL值為2.0 mg/kg[7]。關(guān)于蟲(chóng)螨腈在水稻[8-9]、茶葉[10-11]、桃[12]、蔬菜[13-17]等作物上的殘留研究國(guó)內(nèi)外已有報(bào)道，多采用液相色譜（HPLC）、氣相色譜（GC）、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）等方法，其在大白菜上殘留未見(jiàn)氣相色譜法檢測(cè)的報(bào)道。在參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行方法優(yōu)化，選用乙腈提取、固相萃取的凈化方法結(jié)合氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器（GC-ECD），測(cè)定了蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的殘留量，并對(duì)其降解規(guī)律進(jìn)行了研究，以期為蟲(chóng)螨腈在大白菜上的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及殘留監(jiān)測(cè)提供科學(xué)參考。

1　材料與方法

1.1供試材料

1.1.1供試材料 大白菜及其土壤。

1.1.2藥劑及試劑 蟲(chóng)螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 mg/L），農(nóng)業(yè)部天津環(huán)保所提供；20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植保學(xué)院研制。乙腈、正己烷、丙酮（均為色譜級(jí)，美國(guó)天地公司），氯化鈉（分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），弗羅里硅土小柱（500 mg/6 mL，美國(guó)安捷倫公司）。

1.1.3儀器設(shè)備 Agilent GC-6890N氣相色譜（帶ECD檢測(cè)器，安捷倫公司），高速冷凍離心機(jī)H2050R-1（長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司），T-500型電子天平（常熟雙杰測(cè)試儀器廠），XH-J型渦旋振蕩器（金壇市醫(yī)療儀器廠），SHZ-C型水浴恒溫振蕩器（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠），DHG-9140型烘箱（上海一恒科技有限公司）。

1.2田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則設(shè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積為15 m2，設(shè)3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶，另設(shè)對(duì)照小區(qū)。20%蟲(chóng)螨腈懸乳劑防治大白菜甜菜夜蛾，推薦使用藥制劑量為20 g/667m2；施藥方法為噴霧，施藥2次，施藥間隔期設(shè)為7 d。

1.2.1消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 大白菜生長(zhǎng)中期施藥，施藥劑量為制劑量30 g/667 m2，分別于施藥后2 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、10 d、14 d、21 d和30 d采樣，處理重復(fù)3次，處理間設(shè)保護(hù)隔離區(qū)，另設(shè)空白對(duì)照。在小區(qū)內(nèi)用隨機(jī)方式采集6顆以上（不少于2 kg）已著藥、生長(zhǎng)正常、無(wú)病害的大白菜植株，裝入樣品袋中包扎妥當(dāng)，貼好標(biāo)簽。土壤取樣選擇5個(gè)以上采樣點(diǎn)，取土深度為0～10 cm，采樣量不少于1 kg，除去土壤中的碎石、雜草和雜物，在不銹鋼盆中混合均勻后，取500 g裝入封口容器中。

1.2.2最終殘留試驗(yàn) 20%蟲(chóng)螨腈懸乳劑最終殘留試驗(yàn)劑量設(shè)兩個(gè)：低劑量按20 g/667m2，高劑量按30 g/667m2施藥，設(shè)2次和3次施藥兩個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，于害蟲(chóng)發(fā)生初期開(kāi)始第1次施藥，施藥間隔期為7 d，最后一次施藥后7 、10 和14 d分別采集大白菜植株和土壤樣品。

1.3分析方法

1.3.1樣品前處理 （1）提取 分別用天平稱取20.0 g土壤樣品（土壤樣品先加入20 mL水）、20.0 g搗碎大白菜樣品于100 mL離心管中，加入40 mL乙腈，再加入7.0 g氯化鈉，高速渦旋1 min后以4 000 r/min的速度冷凍離心3 min，準(zhǔn)確移取10 mL上層有機(jī)相到50 mL燒杯中，于70℃恒溫水浴上濃縮近干，待凈化。（2）凈化 先用5 mL正己烷/丙酮（85∶15，v/v）預(yù)淋弗羅里硅土SPE柱，然后用正己烷/丙酮（85∶15，v/v）溶解后轉(zhuǎn)移至SPE小柱，進(jìn)行淋洗，最后收集淋洗液12～15 mL，于70℃恒溫水浴上濃縮近干，濃縮液用正己烷定容到5 mL，待氣相色譜儀GC-ECD測(cè)定。

1.3.2氣相色譜條件 色譜柱：VF-1ms（0.25 mm×30 m×0.25 μm），進(jìn)樣口：250℃，檢測(cè)器溫度：320℃，載氣：N2，1.0 mL/min，分流進(jìn)樣，分流比為10∶1；程序升溫：柱溫100℃，10℃/min到280℃，保留6 min。

1.3.3標(biāo)準(zhǔn)曲線與添加回收率 （1）標(biāo)準(zhǔn)曲線。將1 000 mg/L的蟲(chóng)螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液用正己烷依次稀釋成1.0、0.5、0.2、0.1、0.05和0.01 mg/L的一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述氣相色譜條件下分別進(jìn)行測(cè)定，以蟲(chóng)螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與峰面積作標(biāo)準(zhǔn)曲線。（2）添加回收率。分別在空白大白菜樣品和空白土壤中添加濃度為0.01、0.1和1.0 mg/kg的蟲(chóng)螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)濃度設(shè)5個(gè)平行，同時(shí)設(shè)空白對(duì)照。按上述前處理方法進(jìn)行操作，分別計(jì)算添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。

2　結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線和靈敏度

蟲(chóng)螨腈標(biāo)樣線性方程為：y=19 957x-6.831 9，相關(guān)系數(shù)為：R2=0.999 8，其中y為峰面積，x為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，如圖1所示。結(jié)果表明，蟲(chóng)螨腈的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液與其相對(duì)應(yīng)的色譜峰面積在0.01～1.0 mg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。通過(guò)3倍信噪比計(jì)算得儀器對(duì)蟲(chóng)螨腈的最小檢出量為1.0×10-12g。

圖1　蟲(chóng)螨腈的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2方法的準(zhǔn)確度和精密度

添加回收率試驗(yàn)結(jié)果如表1所示，當(dāng)添加水平為0.01～1.0 mg/kg時(shí)，大白菜中的平均回收率在86.6%～108.0%之間，RSD為0.7%～3.2%，土壤中的平均回收率在95.7%～106.1%之間，RSD為0.4%～2.3%，均滿足殘留分析的要求。大白菜和土壤中蟲(chóng)螨腈的最低檢測(cè)濃度均為0.01 mg/kg。

表1　蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的添加回收率

2.3蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

由表2可知，用20%的蟲(chóng)螨腈懸浮劑對(duì)大白菜植株進(jìn)行噴霧施藥，在大白菜及土壤中其殘留量均隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。蟲(chóng)螨腈在大白菜中消解方程為：y =3.350 2e-0.115 3x，相關(guān)系數(shù)R2=0.955 1；土壤中消解方程為：y =0.101 7e-0.098 5x，R2=0.832 2。蟲(chóng)螨腈在大白菜及其土壤中的消解率在施藥后14 d分別為87.3%和89.8%，藥后30 d分別為96.7%和96.8%，符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程；大白菜和土壤中的降解半衰期分別為6.0和7.03 d，相關(guān)色譜圖見(jiàn)圖2。

2.4蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中最終殘留量

最終殘留試驗(yàn)結(jié)果表明（見(jiàn)表3），在大白菜生長(zhǎng)期施用20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑，分別按有效成分20和30 g/667 m2的制劑量對(duì)大白菜施藥2次和3次，施藥間隔期為7 d，采收間隔期分別為7、10和14 d，大白菜中蟲(chóng)螨腈的殘留量大小為0.135～1.572 mg/kg，土壤中的殘留量大小為0.011～0.178 mg/kg。蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的殘留量大小隨采收間隔期的延長(zhǎng)而降低，均低于我國(guó)規(guī)定大白菜上的MRL值，可見(jiàn)蟲(chóng)螨腈對(duì)大白菜及大田環(huán)境均安全。

圖2　蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的色譜圖［A：蟲(chóng)螨腈標(biāo)樣（0.05 mg/kg）；B：大白菜空白樣品；C：大白菜中添加蟲(chóng)螨腈（0.1 mg/kg）；D：大白菜實(shí)際樣品；E：土壤空白樣品；F：土壤中添加蟲(chóng)螨腈（0.1 mg/kg）；G：土壤實(shí)際樣品。］

表2　蟲(chóng)螨腈在大白菜及其土壤中的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果

3　結(jié)論與討論

該研究建立了一種用于測(cè)定蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中殘留量的氣相色譜分析方法，當(dāng)添加濃度在0.01～1.0 mg/kg時(shí)，大白菜及土壤中添加回收率分別為86.6%～108.0%和95.7%～106.1%，變異系數(shù)分別為0.7%～3.2%和0.4%～2.3%，該方法符合農(nóng)藥殘留分析的技術(shù)要求。

從消解動(dòng)態(tài)結(jié)果分析，蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的殘留量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而減少，藥后30 d大白菜和土壤中的消解率分別為96.7%和96.8%，蟲(chóng)螨腈在大白菜和土壤中的降解半衰期分別為6.0和7.03 d，均< 30 d，因此，屬于易降解農(nóng)藥[18]。

由最終殘留結(jié)果可知，20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑劑量為20和30 g/667m2，施藥2～3次，藥后間隔7 d，大白菜中的蟲(chóng)螨腈最高殘留量為1.572 mg/kg，低于其MRL值，對(duì)作物安全。因此，建議在大白菜上使用20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑時(shí)，施藥制劑量為20～30 g/667m2（折合有效劑量60～90 g/hm2），施藥2～3次，安全間隔期為7 d。

表3　20%蟲(chóng)螨腈懸浮劑在大白菜和土壤中的最終殘留量

參考文獻(xiàn)：

[1] Yuan J Z，Li Q F，Huang J B，et al. Effect of chlorfenapyr on cypermethrin-resistant Culex pipiens pallens[J]. Acta Tropica，2015，（143）：13-17.

[2] Raghavendra K，Barik T K，Bhatt R M，et al. Evaluation of the pyrrole insecticide chlorfenapyr for the control of Culex quinquefasciatus Say[J]. Acta Tropica，2011，（118）：50-55.

[3] 孫國(guó)強(qiáng)，陸貽通. 溴蟲(chóng)腈農(nóng)藥的作用機(jī)理、應(yīng)用及開(kāi)發(fā)前景[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13（7）：69-71.

[4] EU Pesticide database[DB/OL]. http://ec.europa.eu/food/plant/ pesticides/eu-pesticides-database/public/?event=pesticide.residue. CurrentMRL&language=EN，2015-07-07/2015-07-28.

[5] Electronic Code of Federral Regulations[DB/OL]. http://www.ecfr.gov/ cgi-bin/text-idx?SID=4fdd278cc7a0e3b82729280c31fe8db8&mc=true& node=se40.24.180_1513&rgn=div8，2015-07-24/2015-07-28.

[6] Table of MRLs for Agricultural Chemicals: Chlorfenapyr. Revision of MRLs of agricultural chemicals, feed additives and veterinary drugs in foods[DB/OL]. http://www.m5.ws001.squarestart.ne.jp/foundation/agrdtl. php?a_inq=22000，2015-05-29/2015-07-28.

[7] GB/T 2763－2014. 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留量[S].

[8] 任 珂，楊仁斌，傅 強(qiáng). 蟲(chóng)螨腈在稻田環(huán)境及水稻中的殘留分析方法[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，（7）：85-88，89.

[9] 占繡萍，陳建波，馬 琳，等. 高效液相色譜法測(cè)定糙米和土壤中6種殺蟲(chóng)劑的殘留[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)，2013，15（5）：541-545.

[10] 葉江雷，金貴娥，莊婉娥，等. 分散固相萃取凈化茶葉中20種農(nóng)藥殘留量的GC-μECD測(cè)定[J]. 分析實(shí)驗(yàn)室，2011，30（10）：115-119.

[11] 張 芬，張新忠，陳宗懋，等. QuEChERS凈化GC-ECD測(cè)定茶葉與土壤中噻蟲(chóng)嗪、蟲(chóng)螨腈及高效氯氟氰菊酯殘留[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2013，32（4）：393-400.

[12] 杜紅霞，李慧冬，陳子雷，等. 氣相色譜法測(cè)定桃中蟲(chóng)螨腈殘留量[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，（3）：113-114.

[13] 吳 迪，羅雪婷，潘洪吉，等. 氣相色譜法測(cè)定黃瓜、蘋(píng)果中的蟲(chóng)螨腈殘留量[J]. 食品科學(xué)，2010，31（10）：268-271.

[14] 張晟瑞，潘 艷，李重九，等. 氣相色譜-負(fù)化學(xué)電離質(zhì)譜法（GC-NCIMS）對(duì)蟲(chóng)螨腈在茄子和土壤中殘留的分析[J]. 分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2008，27（11）：134-136.

[15] 陳九星，曹永松，陸貽通，等. 溴蟲(chóng)腈在甘藍(lán)及土壤中的殘留檢測(cè)及降解動(dòng)態(tài)[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25（10）：1373-1377.

[16] 占秀萍，余淑紅. 液相色譜法測(cè)定蔬菜中咯菌腈、溴蟲(chóng)腈和虱螨脲等農(nóng)藥的殘留[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理，2012，33（4）：31-34.

[17] 李瑞菊，丁蕊艷，李慧冬，等. 氣相色譜法測(cè)定蟲(chóng)螨腈在小白菜和土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài)[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，44（7）：104-107.

[18] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局. 化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則[Z]. 北京：國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，2003.

（責(zé)任編輯：夏亞男）

Study on Residues and Dissipation of Chlorfenapyr in Chinese Cabbage and Soil

WU Can1，2，LIU Yi-ping1，2，XIONG Xing-ming2，ZHOU Xiao-mao1，3，HE Ke-jia1，BAI Lian-yang1，3
（1. College of Plant Protection， Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC； 2. Hunan Institute for the Control of Agrochemicals，Changsha 410005， PRC； 3. Hunan Academy of Agricultural Sciences， Changsha 410125， PRC）

Abstract：A gas chromatography method was developed for determining chlorfenapyr residues in Chinese cabbage and soil, and the dissipation dynamics of chlorfenapyr were studied. The samples were extracted with acetonitrile, cleanded up by Florisil SPE and determined by gas chromatograph with electron capture detector（GC-ECD）. The results showed that at fortified level of 0.01 to 1.0 mg/kg，the range of average recoveries and relative standard deviations of the method were 86.6% to 108.0%, 0.4% to 3.2% respectively. The limit of detection was estimated to be 1.0×10-12g， and the limit of quantification was 0.01 mg/kg. Sprayed with high dosage of 90 g.a.i/hm2, the half-life of chlorfenapyr was 6.0 days in Chinese cabbage and 7.03 days in soil. Terminal residues in Chinese cabbage were less 1.572 mg/ kg after 7 days, below the MRL of China (2.0 mg/kg). Recommended dosage of 60～90 g.a.i/hm2for chlorfenapyr 20% SC was suggested to apply in Chinese cabbage with preharvest interval at 7 days and maxium application below three times.

Key words：chlorfenapyr; Chinese cabbage; residue; dissipation dynamic

通訊作者：柏連陽(yáng)

作者簡(jiǎn)介：伍 燦（1984-），女，湖南寧鄉(xiāng)縣人，碩士研究生，主要從事農(nóng)藥殘留研究。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（31371954）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303031）

收稿日期：2016-02-04

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.04.022

中圖分類號(hào)：S482.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-060X（2016）04-0072-04