菊花中啶蟲脒的殘留降解規(guī)律

盧飛 鄭尊濤 張江兆

摘要：通過食用液相-質(zhì)譜聯(lián)用方法研究河南安陽、江蘇鹽城、貴州貴陽、廣東廣州、浙江杭州及湖北湘潭等6地菊花啶蟲脒的殘留降解規(guī)律，為菊花病蟲害防治以及菊花中的啶蟲脒殘留分析提供參考。以菊花為試材，建立啶蟲脒在菊花上的液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜（HPLC-MS/MS）測定方法，并使用該方法研究啶蟲脒在菊花上的殘留量動態(tài)變化和最終殘留量。結(jié)果表明，以啶蟲脒標準溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，啶蟲脒的線性回歸方程為y=5.924 66×107x+3211 49×104（r2=0.998 51），峰面積與溶液質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系，且啶蟲脒在001、0.20、0.50 mg/kg 3個添加水平下，樣本的添加回收率和變異系數(shù)均在允許范圍內(nèi)。啶蟲脒在江蘇鹽城、河南安陽等地的半衰期差異不大，分別為268、2.85 d。

關(guān)鍵詞：菊花;啶蟲脒;液質(zhì)聯(lián)用;降解規(guī)律;半衰期;HPLC-MS/MS;殘留量

菊花藥材在種植過程中發(fā)生病蟲害較多[1]，影響菊花產(chǎn)量和質(zhì)量，危害菊花的主要病蟲有霜霉病、葉枯病、病毒病及蚜蟲等[2]。為保障菊花產(chǎn)量、質(zhì)量和經(jīng)濟價值，田間常以化學(xué)方法對病蟲害進行防治。目前對各品種藥用菊花、食用菊花中農(nóng)藥殘留量的研究較少并且沒有明確的限量標準，因此本研究擬通過液相-質(zhì)譜聯(lián)用來分析菊花中啶蟲脒的殘留動態(tài)，為保障菊花食用和藥用安全提供一定的理論依據(jù)[3]。

啶蟲脒為第3代氯化煙堿類殺蟲劑，具有觸殺、胃毒、內(nèi)吸和滲透等作用方式，通過作用于害蟲突觸后膜上的煙酰乙酰膽堿受體，使害蟲神經(jīng)系統(tǒng)紊亂，造成害蟲興奮、麻痹，最后死亡的效果[4-5]。啶蟲脒具有高度選擇性，對同翅目、鱗翅目害蟲等具有相比于同類產(chǎn)品更高的藥效、持效性和作用速率[6]。

為明確啶蟲脒在中草藥菊花中的消解動態(tài)規(guī)律及殘留量，以及確定啶蟲脒殘留量分析方法，本研究于2020年6月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)研究室中進行試驗，對江蘇鹽城、河南安陽、貴州貴陽、廣東廣州、浙江杭州及湖北湘潭等地的菊花進行殘留動態(tài)研究，旨在為制定啶蟲脒在中草藥菊花上的合理使用準則提供參考建議。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

主要試劑有98%啶蟲脒（Acetamiprid）標準品（上海源葉生物技術(shù)有限公司）、5%啶蟲脒微乳劑（海南江河農(nóng)藥化工廠有限公司）、十八烷基鍵合硅膠吸附劑（C18，上海安譜實驗科技股份有限公司）、甲醇[色譜級，默克化工技術(shù)（上海）有限公司]、乙腈（分析純，天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）、N-丙基乙二胺（PSA，博納艾杰爾科技有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

主要儀器有1290-6470A液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國Agilent公司）、QL-901渦流混合器（江蘇海門市麒麟醫(yī)用儀器廠）、R10.V.V食品切碎攪拌機（法國Robot Coupe公司）、Talboys數(shù)顯型多管式旋渦混合器（上海安譜實驗科技股份有限公司）、JJ-200百分之一電子天平（常州雙杰電子有限公司）、AL204十萬分之一電子天平[梅特勒托利多儀器（上海）有限公司，瑞士]。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備采集 于菊花生長中期，按照啶蟲脒30 g a.i./hm2（制劑用藥量40 mL/666.7 m2）兌水50 L/666.7 m2，以噴霧方法施藥1次。藥后2 h、1、3、5、7、10、14、21、28 d采集生長正常、無病害的地上部分菊花植株樣本，同時除去明顯腐壞和萎蔫部分莖葉。

1.3.2 樣品提取凈化 稱取上述樣品各5.0 g于50 mL離心管中，分別加入20 mL乙腈，在數(shù)顯型多管式漩渦混合器中振蕩15 min，于5 000 r/min下離心5 min;取2 mL上清經(jīng)含50 mg C18填料和50 mg PSA填料的濾膜過濾，濾液置于進樣瓶中，待測。

1.3.3 HPLC-MS/MS檢測條件 色譜條件：Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱（2.1 mm×50.0 mm，1.8 μm）;柱溫為35 ℃;進樣體積為 2.0 μL;流動相為80%乙腈和20%甲酸水（甲酸濃度為0.1%），流速設(shè)置為0.35 mL/min。

質(zhì)譜條件：電噴霧離子源;多反應(yīng)監(jiān)測正離子掃描模式;毛細管電壓為3 500 V;干燥氣溫度為300 ℃;干燥氣流速為6 L/min;噴霧器壓力為 172 kPa;鞘流氣溫度為250 ℃;鞘流氣流速為 5 L/min;采集參數(shù)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測條件的優(yōu)化

采用甲醇與水的梯度洗脫為HPLC-MS/MS的流動相，正離子掃描反應(yīng)離子監(jiān)測模式檢測啶蟲脒，保證啶蟲脒有較高的靈敏度和準確度。進入一級質(zhì)譜后，在正離子檢測方式下，啶蟲脒產(chǎn)生穩(wěn)定的[M+H]+分子離子峰，即m/z 223.1;進行二級質(zhì)譜掃描，得到啶蟲脒的特征碎片離子為m/z 126.1和m/z 56.0，選取m/z 126.1為啶蟲脒的定量離子，m/z 56.0為啶蟲脒的定性離子。

啶蟲脒是極性較強的一種物質(zhì)，按照相似相溶原理，結(jié)合樣品基質(zhì)的特性，選取常用的4種一元溶劑：乙腈、丙酮、乙酸乙酯、甲醇進行比較。按“132”節(jié)所述方法分別加入4種提取溶劑（所有提取溶劑均為20 mL）進行提取，5 000 r/min離心 5 min 后吸取2 mL提取液于小管，使用氮吹濃縮儀在40 ℃下轉(zhuǎn)換成乙腈溶劑，用乙腈定容至2 mL，渦旋搖勻后過0.22 μm濾膜，檢測回收率。在所選提取溶劑用量（10 mL）一致的情況下，結(jié)果表明，乙酸乙酯和甲醇提取啶蟲脒的回收率均小于60%，而乙腈和丙酮的提取效率均較好，且回收率較高。若用丙酮提取，則基質(zhì)中的色素和糖等無法去除，因此綜合考慮之后，為確保目標化合物的有效提取并使提取液中的雜質(zhì)較少，選用乙腈作為提取溶劑。

借鑒QuEChERS凈化方法[7-12]，經(jīng)系列濃度的PSA和C18交叉處理。由表2可知，PSA>100 mg時，添加回收率<75.3%;C18>50 mg時，添加回收率<72%。PSA≤100 mg和C18≤50 mg時，2個處理添加回收率均不低于91%，添加回收水平測試結(jié)果詳見表2。為保持良好的添加回收率，綜合考慮，本試驗選用100 mg PSA和 50 mg C18作為QuEChERS處理的吸附劑，此時所得添加回收率為最高值。圖1即為液質(zhì)色譜不同前處理方法的典型圖譜。

2.2 方法的線性范圍、定量限、精密度和準確度

使用空白溶劑，配制標準工作溶液1、2、5、10、20、50、100、200、500、1 000 μg/L，在“1.3.3”節(jié)液相色譜-質(zhì)譜條件下測定，以啶蟲脒標準溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準工作曲線。其中，啶蟲脒線性回歸方程為y=5.924 66×107x+3211 49×104（r2=0.998 51）。峰面積與溶液質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系。以3信噪比為儀器檢出限，啶蟲脒的檢出限均為2×10-3 ng。

由表3可知， 在0.01、0.20、0.50 mg/kg 3個添加水平下，啶蟲脒的添加回收率可以達到90%～94%。用此方法對樣品進行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，啶蟲脒在河南安陽、江蘇鹽城、貴州貴陽、廣東廣州、浙江杭州及湖北湘潭的回收率分別為90%～94%、94%～99%、89%～92%、90%～93%、91%～94%和88%～94%，相對標準偏差分別為37%～61%、3.5%～7.3%、3.4%～5.2%、4.5%～62%、4.6%～5.6%、5.0%～7.1%。各樣本的添加回收率和變異系數(shù)在允許范圍內(nèi)，符合NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準則》的要求[13]?？瞻滋砑拥湫蛨D譜見圖2。

2.3 殘留消解動態(tài)

啶蟲脒在菊花的原始沉積量在江蘇鹽城和河南安陽地區(qū)分別為2.22、2.56 mg/kg。由圖3可知，啶蟲脒在菊花中的殘留量與施藥后間隔時間呈指數(shù)關(guān)系，消解動態(tài)符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程。從上述數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，啶蟲脒在江蘇鹽城和河南安陽的半衰期差異不大，分別為2.68、2.85 d（表4）。

2.4 安全間隔期

在GB 2763.1—2018《食品安全國家標準》中，對菊花中啶蟲脒的限量值作出明確規(guī)定，即參考茶類飲品的限量值。施藥3 d菊花中啶蟲脒的沉積量仍略高于參考值，藥后7 d降解至參考值以下。根據(jù)降解方程計算，啶蟲脒施用5 d時在菊花中降解到參考國家標準限定值的參考值下，因此，在菊花中的啶蟲脒建議施用安全間隔期為5 d。

2.5 最終殘留分析

由啶蟲脒在菊花花瓣中的最終殘留量可知，施藥劑量為30 g/hm2，施藥7、14、21 d時，在菊花花瓣中啶蟲脒的殘留量均在檢測限以下（圖4）?？梢?，施藥量為30 g/hm2時，菊花中的殘留量在0.01 mg/kg以下。

3 結(jié)論與討論

本研究建立菊花中啶蟲脒的QuEChERS-LC-MS/MS分析方法，將樣品處理后，可使用儀器檢測啶蟲脒，且準確性高，精密度好，可以用于菊花樣品中啶蟲脒的定量分析。在凈化條件優(yōu)化過程中發(fā)現(xiàn)，通過選用100 mg PSA和50 mg C18作為QuEChERS處理的吸附劑，所得添加回收率可達最高值。

通過一級質(zhì)譜的正離子檢測和二級質(zhì)譜掃描，得到啶蟲脒穩(wěn)定的[M+H]+分子離子峰m/z 2231，特征碎片離子m/z 126.1定量離子和m/z 56.0定性離子。在液相色譜-質(zhì)譜條件下測定，以啶蟲脒標準溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制的標準工作曲線中，啶蟲脒線性回歸方程的峰面積和溶液質(zhì)量濃度之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。3信噪比為儀器的檢出限，啶蟲脒的檢出限均為2×10-3 ng。在0.01、0.20、0.50 mg/kg 3 個添加水平下，啶蟲脒在河南安陽、江蘇鹽城、貴州貴陽、廣東廣州、浙江杭州及湖北湘潭的回收率和變異系數(shù)均在允許范圍內(nèi)，可滿足菊花中啶蟲脒及其代謝物殘留檢測的要求。啶蟲脒在菊花中的殘留量和施藥后的間隔時間呈指數(shù)關(guān)系，其消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程。本試驗測得啶蟲脒在江蘇鹽城、河南安陽2地的半衰期分別為2.68、2.85 d。最終殘留結(jié)果顯示，施藥劑量為30 g/hm2時，啶蟲脒在菊花中施藥7、14、21 d的殘留量均在0.01 mg/kg以下，啶蟲脒在菊花中的建議安全間隔期為5 d。

參考文獻：

[1]王志華，董立坤，于靜亞，等. 武漢地區(qū)菊花主要病蟲害及綜合防治技術(shù)[J]. 湖北林業(yè)科技，2017，46（3）：38-41.

[2]王 杰，胡惠露，張成林，等. 菊花病蟲害綜合防治研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2002，13（4）：444-448.

[3]陸 鈁，蔡昊哲，蘇義龍，等. 7種菊花中有害物質(zhì)與農(nóng)藥殘留的分析測定[J]. 糧食與食品工業(yè)，2020，27（2）：66-71.

[4]唐振華. 新煙堿類殺蟲劑的結(jié)構(gòu)與活性及其藥效基團[J]. 現(xiàn)代農(nóng)藥，2002，1（1）：1-6.

[5]李惠明，邢 平，王小平，等. 啶蟲脒防治蚜蟲藥效試驗[J]. 長江蔬菜，2000（5）：19-20.

[6]周 育，庾 琴，侯慧鋒，等. 新型煙堿類殺蟲劑啶蟲脒研究進展[J]. 植物保護，2006，32（3）：16-20.

[7]孫 星，閆小龍，楊邦保，等. QuEChERS-HPLC-MS/MS法分析丙硫菌唑及其代謝物在小麥和土壤中的殘留[J]. 食品科學(xué)，2018，39（22）：269-275.

[8]Lee S W，Choi J H，Cho S K，et al. Development of a new QuEChERS method based on dry ice for the determination of 168 pesticides in paprika using tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography，2011，1218（28）：4366-4377.

[9]Li L，Jian F，Chu Y S，et al. Determination of dinotefuran residue in foods with HPLC-MS/MS[J]. Food Science，2008，29（1）：538-540.

[10]Tran K，Eide D，Nickols S M，et al. Finding of pesticides in fashionable fruit juices by LC-MS/MS and GC-MS/MS[J]. Food Chemistry，2012，134（4）：2398-2405.

[11]Duca R C，Salquebre G，Hardy E，et al. Comparison of solid phase-and liquid/liquid-extraction for the purification of hair extract prior to multi-class pesticides analysis[J]. Journal of Chromatography，2014，955-956（1）：98-107.

[12]楊昌彪，付春艷，羅廷武，等. QuECHERS-LC-MS/MS快速檢測番茄18種農(nóng)藥殘留[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，48（9）：218-222.

[13]農(nóng)業(yè)農(nóng)村部. 農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準則：NY/T 788—2018[S]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2018. 王 曉，陳冰潔，劉晨霞，等. ClO2緩釋熏蒸處理對小白菜保鮮效果的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（6）：160-163.