屠王滿措 馬有寧 潘九月 黃思琦 陳銘學(xué)
(中國(guó)水稻研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室,杭州310006)
水稻是我國(guó)第一大糧食作物,保證其產(chǎn)量與品質(zhì)意義重大,而稻田雜草是影響水稻產(chǎn)量的主要原因之一[1~3]。除草劑具有效率高、效果好、成本低等優(yōu)點(diǎn),是現(xiàn)代農(nóng)田雜草防除的主要手段[4]。然而農(nóng)藥不管以何種方法施用,都不可避免農(nóng)藥親體及其降解產(chǎn)物在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和積累[5]。農(nóng)藥在環(huán)境中通過各種方式進(jìn)行降解,其中水解是許多農(nóng)藥降解的主要方式之一,同時(shí)也是評(píng)價(jià)農(nóng)藥在環(huán)境中穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)[6]。由于很多農(nóng)藥親體及其代謝產(chǎn)物在環(huán)境中的富集作用,對(duì)非靶標(biāo)生物和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)存在很大的潛在危害[7]。因此,農(nóng)藥在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化及殘留檢測(cè)是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全評(píng)估的主要內(nèi)容之一[8]。
氯氟吡啶酯(4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基苯基)-5-氟吡啶-2-羧酸苯甲)(florpyrauxifen-benzyl)是全新芳香基吡啶甲酸酯類水稻除草劑,其主要通過與植物體內(nèi)激素受體結(jié)合,干擾植物正常的生理生化功能,從而致目標(biāo)植物死亡[9]。因用量少、復(fù)配性強(qiáng)等特點(diǎn),近幾年氯氟吡啶酯被廣泛使用于稻田環(huán)境[10]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)氯氟吡啶酯的研究報(bào)道大多集中在水稻雜草防治效果方面的研究[11~13],如倪青等[14]研究了氯氟吡啶酯對(duì)直播稻及移栽稻田雜草的防除效果,李建群等[15]研究了氯氟吡啶酯及其他農(nóng)藥混配使用對(duì)稻田雜草的防效及水稻安全性方面的影響,結(jié)果表明,氯氟吡啶酯對(duì)水稻闊葉類雜草有很好的防治效果。然而對(duì)氯氟吡啶酯在稻田環(huán)境中的降解產(chǎn)物、殘留檢測(cè)及其在環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)等方面還沒有相關(guān)研究報(bào)道,因此,研究氯氟吡啶酯在環(huán)境中的降解產(chǎn)物及消解動(dòng)態(tài)對(duì)其在稻田環(huán)境的使用安全性評(píng)估十分必要。本實(shí)驗(yàn)依據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[16]進(jìn)行,利用高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(HPLC-QTOF/MS)技術(shù)鑒定氯氟吡啶酯在不同pH緩沖溶液中的水解產(chǎn)物,同時(shí)優(yōu)化QuEChERS前處理方法,結(jié)合高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)建立了同時(shí)檢測(cè)稻田環(huán)境中氯氟吡啶酯及其代謝產(chǎn)物的方法,并且通過土培模擬試驗(yàn),動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)氯氟吡啶酯在稻田環(huán)境中的代謝與遷移,為氯氟吡啶酯在稻田生態(tài)系統(tǒng)中的安全性評(píng)估提供參考依據(jù)。
(一)試驗(yàn)材料
1.材料與試劑。氯氟吡啶酯(florpyrauxifen-benzyl,純度98.6%)和氯氟吡啶酸(florpyrauxifen,純度98.5%)標(biāo)準(zhǔn)品,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer LGC公司;乙腈(色譜純,德國(guó)Merck公司);甲酸(色譜純,美國(guó)Tedia公司);甲醇(色譜純,德國(guó)Merck公司);無水硫酸(MgSO4,分析純)和氫氧化鈉(NaOH, 分析純,Sigma-Aldrich公司);氯化鈉(NaCl,分析純,上海試四赫維化工有限公司);硼酸(H3BO3,分析純,太倉(cāng)美達(dá)試劑有限公司);氯化鉀(KCl,分析純,寧波市化學(xué)試劑廠);檸檬酸鉀(C6H5K3O7,分析純);磷酸二氫鉀(KH2PO4,分析純,上海沃凱生物技術(shù)有限公司);乙二胺-N-丙基硅烷(PSA,美國(guó)瓦里安公司),十八烷基鍵合硅膠吸附劑(C18,美國(guó)瓦里安公司)和石墨化炭黑(GCB,德國(guó)Thermo Fisher Scientific公司),粒徑40μm。
2.儀器與設(shè)備。HPLC-Q-TOF/MS,美國(guó)Agilent公司;Surveyor液相色譜(美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司);Poroshell 120 EC-C18色譜柱(150 mm×2.1mm,2.7μm,美國(guó)Waters公司);TSQ Quantum Access Max三重四極桿質(zhì)譜儀(德國(guó)Thermo Fisher Scientific公司);分析天平(瑞士Mettler toledo公司);Milli-Q Advangtage超純水儀(美國(guó)Millipore公司);PHS-3C精密pH計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司);恒溫恒濕箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司);T 25基本型高速勻漿機(jī)(德國(guó)IKA公司);Primo R臺(tái)式離心機(jī)(德國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)。
(二)溶液的配制分別稱取10 mg(精確至0.1 mg)氯氟吡啶酯和氯氟吡啶酸標(biāo)準(zhǔn)品,用丙酮溶液溶解并定容至10 mL,配成濃度為1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別吸取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液各1 mL,于10 mL容量瓶中用乙腈稀釋至刻度,配制氯氟吡啶酯和氯氟吡啶酸濃度為100 mg/L混合中間液。準(zhǔn)確吸取中間液1 mL,于10 mL容量瓶中用乙腈稀釋至刻度,配成濃度為10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,均避光-20℃保存。將標(biāo)準(zhǔn)工作液用乙腈稀釋成濃度分別為500、200、100、50和5μg/L的上機(jī)液,現(xiàn)用現(xiàn)配。
(三)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.HPLC-Q-TOF/MS鑒定氯氟吡啶酯水解產(chǎn)物。
(1)緩沖溶液的配制。根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1860.9-2016《農(nóng)藥理化性質(zhì)測(cè)定試驗(yàn)導(dǎo)則》配制pH 9、pH 7和pH 4的緩沖溶液。配制的所有緩沖溶液和所用的玻璃容器均在高溫高壓滅菌鍋中滅菌處理,用滅菌后的緩沖溶液將1 000 mg/L的氯氟吡啶酯標(biāo)準(zhǔn)品稀釋配制成200 mL 1.0 mg/L的溶液,配制好的處理液分別于3個(gè)100 mL三角瓶中密封,放置于50℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行黑暗保存。另取200 mL滅菌好的緩沖溶液分別置于3個(gè)100 mL三角瓶中作為空白對(duì)照,同上條件保存,于培養(yǎng)開始后的第7 d取樣測(cè)定。
(2)樣品提取。準(zhǔn)確量取20.0 mL水樣于150.0 mL離心管中,向離心管中加入25.0 mL乙腈,高速勻漿(10 000 r/min)1 min,加入10.0 g無水MgSO4和1.0 g NaCl再次高速勻漿(10 000 r/min)1 min,以3 500 r/min離心3 min,取上清液1.0 mL過0.22μm有機(jī)相濾膜待測(cè)。
(3)儀器方法。色譜條件:色譜柱為XSelect HSS T3色譜柱,柱溫45℃。含0.1%甲酸水溶液(V/V)(A)和乙腈(B)作為流動(dòng)相,梯度洗脫0~5 min,5%~35%B;5~10 min,35%~98%B;10~17 min,98%B;17~20 min,98%~5%B;20~25 min,5%B;流速為0.3 mL/min,進(jìn)樣量為5μL。
質(zhì)譜采集條件:離子源為電噴霧ESI源,采用正離子全掃描模式,質(zhì)量掃描范圍m/z50~1 000,一級(jí)質(zhì)譜掃描速率為5 spectra/s。質(zhì)譜參數(shù)設(shè)置為干燥氣溫度350℃,干燥氣流速8 L/min;鞘氣溫度280℃,鞘氣流速11 L/min;碎裂電壓130 V;霧化氣壓力40 psi;射頻電壓750 V;錐孔電壓40 V;噴嘴電壓500 V;毛細(xì)管電壓4 000 V。在采集數(shù)據(jù)時(shí),通過注入?yún)⒈入x子對(duì)儀器進(jìn)行質(zhì)量精度實(shí)時(shí)校正。校正離子為嘌呤(m/z121.050873)和HP-0921(m/z922.009798)。二級(jí)掃描碰撞能量20 eV,掃描速率為3 spectra/s,其他同一級(jí)質(zhì)譜條件。
(4)數(shù)據(jù)采集與分析。數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)控制由Agilent HPLC-Q-TOF/MS MassHunter采集軟件(B.06.00)和定性分析軟件(B.07.00)完成。通過Agilent MassHunter Profinder軟件(10.0) 對(duì)色譜峰進(jìn)行峰匹配、峰提取、峰對(duì)齊、峰識(shí)別、基線矯正以及歸一化進(jìn)行處理,然后通過Agilent MassProfiler Professional(MPP)軟件進(jìn)行頻數(shù)過濾、Ttest(P<0.05) 顯著分析和倍數(shù)(FC>2)比較進(jìn)行差異化分析。為了確定代謝物的結(jié)構(gòu),針對(duì)一級(jí)質(zhì)譜篩選到的6個(gè)差異化合物進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)的采集,通過Agilent LC-Q-TOF/MS MassHunter(B.07.00)軟件進(jìn)行化合物提取并導(dǎo)出CEF文件格式,然后導(dǎo)入MassHunter Molecular Structure Correlator(MSC)軟件進(jìn)行定性分析。
2.氯氟吡啶酯及其代謝物檢測(cè)方法的建立。
(1)樣品的提取。稻田水:量取20.0 mL稻田水于200.0 mL離心管,加入25.0 mL含0.1%的甲酸乙腈(V/V),經(jīng)高速勻漿1 min后,加入1.0 g NaCl和10.0 g MgSO4后再次高速勻漿,以3 500 r/min離心3 min,取上清液1 mL過0.22μm有機(jī)濾膜待HPLC-MS/MS檢測(cè)。
水稻苗(根部、地上部):分別稱取5.0 g(精確至0.01g)樣品于250.0 mL離心管,加入20.0 mL超純水充分浸泡30 min,加入25.0 mL含0.1%的甲酸乙腈(V/V),經(jīng)高速勻漿后2 min,加入1.0 g NaCl和10.0 g MgSO4后再次高速勻漿,以3 500 r/min離心3min。取上清液5 mL待凈化。
土壤(60℃烘3 h):分別稱取5.0 g(精確至0.01g)樣品于200.0 mL離心管,加入20.0 mL超純水充分浸泡30 min,加入25.0 mL含0.1%的甲酸乙腈(V/V),經(jīng)搖床振蕩30 min后超聲提取30 min,加入1.0 g NaCl和10.0 g MgSO4后再次超聲提取15 min,以3 500 r/min離心3 min。取上清液5 mL待凈化。
(2)樣品的凈化。取上述上清液5 mL于100 mg C18、50 mg GCB和1.2 g無水MgSO4的混合物,渦旋混合器震蕩1 min,充分混勻后,以3 800 r/min離心5 min,取上清液1 mL過0.22μm有機(jī)濾膜待HPLC-MS/MS檢測(cè)。
(3)儀器條件。色譜條件:色譜柱為Poroshell 120 EC-C18(150×2.1 mm,2.7μm) 柱, 流動(dòng)相為0.1%甲酸水-乙腈溶液(V/V)(0.1%甲酸水為A相,乙腈為B相,梯度洗脫設(shè)置為0~5 min,40%~80%B;5~7 min,80%~95%B;7~10 min,95%B;10~10.1 min,95%~40%B;10.1~15 min,40%B; 流速200μL/min, 進(jìn)樣量為2μL?;衔锉A魰r(shí)間見表1。
質(zhì)譜條件:質(zhì)譜所用電噴霧源為ESI,采用正離子掃描模式,動(dòng)態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測(cè),離子源溫度為300℃,毛細(xì)管溫度為350℃,鞘氣(N2)壓力為50 Arb,輔助氣(N2)壓力為20 Arb,噴霧電壓為3 500 V(ESI+)。其他譜參數(shù)見表1。
表1 化合物的動(dòng)態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測(cè)質(zhì)譜采集離子信息
3.氯氟吡啶酯及代謝物氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)。
(1)土壤的預(yù)處理。選取中國(guó)水稻研究所富陽(yáng)基地未曾施用氯氟吡啶酯農(nóng)藥的土壤,風(fēng)干過1 mm(16目)的篩子,每份約30 kg土壤裝于塑盆(60 cm×40 cm×20 cm)中,充分淹水處理48 h待移栽水稻幼苗。
(2)水稻幼苗的培養(yǎng)。水稻品種選用中浙優(yōu)1號(hào),將種子用2%的NaClO充分浸泡48 h后用蒸餾水反復(fù)沖洗,在35℃、空氣濕度85%的恒溫箱催芽24 h,催好芽的種子轉(zhuǎn)移至秧盤基質(zhì)進(jìn)行育秧25 d,將長(zhǎng)勢(shì)一致的秧苗移栽至上述處理好的(60 cm×40 cm×20 cm)塑料盆中,每盆移栽120株,移栽后的秧苗進(jìn)行7 d的恢復(fù)培養(yǎng)。
秧苗在塑料盆恢復(fù)處理7 d后進(jìn)行施藥處理,參照農(nóng)藥登記信息網(wǎng)推薦的施藥劑量和施用方法,以氯氟吡啶酯推薦施藥劑量的2倍(0.240 g(a.i.)/667 m2)進(jìn)行試驗(yàn),施藥后保水5~7 d,水層保持5 cm,處理組和對(duì)照組分別設(shè)置3個(gè)重復(fù)。土培試驗(yàn)于水稻研究所富陽(yáng)基地的大棚中進(jìn)行,分別于處理2 h和2、3、5、7、14、21、28 d進(jìn)行取樣。
(3)樣品的采集及預(yù)處理。隨機(jī)取水稻幼苗(地上部、根部)5株經(jīng)剪碎,淺層田水50 mL充分混勻,淺層土壤(5 cm)3個(gè)點(diǎn)混勻,經(jīng)60℃烘箱烘干。所有樣品保存在-20℃的冰柜。
(一)HPLC-Q-TOF/MS鑒定氯氟吡啶酯水解產(chǎn)物
1.分析方法穩(wěn)定性驗(yàn)證。在每次樣品采集的過程中進(jìn)行質(zhì)控樣品的采集,以避免儀器誤差引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾,確保分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性[17]。質(zhì)控樣品的色譜如圖1所示,可以看出,質(zhì)控樣品采集的色譜峰重現(xiàn)性良好,可以確保分析過程中儀器系統(tǒng)具有較好穩(wěn)定性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性。
圖1 質(zhì)控樣品的色譜疊加圖(n=4)
2.鑒定結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)經(jīng)處理7d后,利用LC-Q-TOF/MS進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,借助MPP軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻數(shù)過濾、Ttest(P<0.05)顯著分析及倍數(shù)比較(FC>2)差異化分析,結(jié)果在3組不同的pH處理組中篩選到6個(gè)差異化合物,其質(zhì)荷比m/z值和保留時(shí)間如圖2所示,其中質(zhì)荷比m/z值439.042和367.042的2個(gè)化合物出峰時(shí)間較為接近,均在11.86±0.02 min出峰,而后4個(gè)化合物質(zhì)荷 比m/z值 348.995、 330.848、 302.9896 和268.0243的出峰時(shí)間較接近,均在9.53±0.004 min出峰。
圖2 處理組中6個(gè)差異化合物的質(zhì)荷比m/z、出峰時(shí)間及提取離子色譜圖
為了明確中間代謝物的結(jié)構(gòu),在碰撞能量20 eV的條件下對(duì)篩選到的6個(gè)差異化合物進(jìn)行了二級(jí)譜圖掃描。經(jīng)MSC軟件搜庫(kù)檢索,最終鑒定到2個(gè)化合物,具體信息見表2,其中保留時(shí)間為11.864 min,質(zhì)荷比m/z439.042為氯氟吡啶酯,而保留時(shí)間為9.544 min,質(zhì)荷比m/z348.995為氯氟吡啶酸,其質(zhì)量數(shù)偏差分別為1.46和0.8 mDa。為了保證結(jié)果的可靠,將樣品中鑒定到的氯氟吡啶酯及氯氟吡啶酸與其標(biāo)準(zhǔn)品的出峰時(shí)間及二級(jí)譜圖(見圖3~圖6)進(jìn)行確證比對(duì),結(jié)果出峰時(shí)間完全一致。其他4個(gè)差異化合物中質(zhì)荷比m/z367.042與氯氟吡啶酯的出峰時(shí)間相差0.02 min,與標(biāo)準(zhǔn)品碎片離子質(zhì)荷比m/z值367.042的相對(duì)離子豐度和質(zhì)荷比十分接近,其質(zhì)量數(shù)偏差0.32 mDa,匹配度達(dá)到99.6分。而質(zhì)荷比m/z330.988、302.988和268.024幾個(gè)離子與氯氟吡啶酸的出峰時(shí)間相差±0.004 min,與標(biāo)準(zhǔn)品碎片離子的相對(duì)離子豐度和質(zhì)荷比十分匹配,其質(zhì)量數(shù)偏 差分別為5.6、2.6和2.8 mDa,匹配度分別達(dá)到99.9、95.7及98.2分。因此推測(cè)其他4個(gè)差異化合物是氯氟吡啶酯及氯氟吡啶酸由于源內(nèi)裂解所產(chǎn)生的碎片離子。
表2 氯氟吡啶酯和代謝物氯氟吡啶酸的基本信息
圖3 氯氟吡啶酯在樣品(A、C)及標(biāo)準(zhǔn)品(B、D)中的二級(jí)色譜圖、質(zhì)譜圖
圖4 氯氟吡啶酯碎片斷裂的可能途徑
圖5 氯氟吡啶酸在樣品(A、B)及標(biāo)準(zhǔn)品(C、D)中的二級(jí)色譜圖、質(zhì)譜圖
圖6 氯氟吡啶酸碎片斷裂的可能途徑
(二)氯氟吡啶酯及代謝物氯氟吡啶酸檢測(cè)方法的建立
1.提取溶劑的優(yōu)化。氯氟吡啶酯及代謝物氯氟吡啶酸均為酸性化合物,提取溶劑中加入適量的酸,能夠抑制化合物的電離,使酸性化合物保持相對(duì)穩(wěn)定,有利于提高化合物的回收率。因此分別向提取溶劑乙腈中加入體積為0%、0.1%、0.5%、1%和2%的甲酸以確定最佳提取溶劑。
本試驗(yàn)通過在水稻苗根部、地上部,土壤和稻田水空白基質(zhì)中的加標(biāo)水平均為50μg/kg(水50 μg/L),經(jīng)不同溶劑提取后,氯氟吡啶酯及氯氟吡啶酸的提取回收率如圖7所示,由圖可知,乙腈中甲酸的含量對(duì)氯氟吡啶酯的提取回收率影響不大,回收率均在85%以上。隨著甲酸含量的增加,氯氟吡啶酸的提取效率顯著增加,當(dāng)甲酸含量達(dá)到0.1%時(shí),回收率可達(dá)到97%,因此,選擇含有0.1%甲酸乙腈(V/V)溶液作為提取溶劑。
圖7 提取溶劑中不同甲酸的含量對(duì)氯氟吡啶酯(A)和氯氟吡啶酸(B)提取回收率的影響
2.吸附劑種類及用量的優(yōu)化。GCB、C18及PSA對(duì)基質(zhì)中甾醇類、花青素、糖類以及部分極性色素具很強(qiáng)的凈化能力。然而,吸附劑的種類和添加量都會(huì)影響目標(biāo)化合物的回收率[18~19]。因此考察了GCB、C18及PSA對(duì)氯氟吡啶酯及代謝物氯氟吡啶酸的回收率。本實(shí)驗(yàn)中2個(gè)化合物的加標(biāo)水平為50μg/kg(水50μg/L),回收率結(jié)果見圖8。GCB添加劑量為0~50 mg時(shí)2個(gè)化合物的回收率達(dá)到83.6%~103.4%,但是隨著添加量的增加,對(duì)2個(gè)化合物都有明顯的吸附作用,吸附率達(dá)到30%以上。當(dāng)C18的添加量為0~200 mg時(shí)對(duì)2個(gè)目標(biāo)化合物都沒有明顯的吸附作用,2個(gè)化合物的回收率為91.3%~105.6%。當(dāng)C18的添加量為0~100 mg時(shí),2個(gè)目標(biāo)化合物的基質(zhì)效應(yīng)從22%減弱到15%。當(dāng)PSA添加量為0~200 mg時(shí),氯氟吡啶酯的回收率為97.2%~100.4%,沒有吸附作用,而對(duì)代謝物氯氟吡啶酸有很強(qiáng)的吸附作用,吸附率達(dá)到90%。所以選用50 mg GCB、100 mg C18和1.2 g無水MgSO4時(shí)凈化劑效果最佳,2個(gè)目標(biāo)化合物回收率達(dá)到83.6%~105.6%,基質(zhì)效應(yīng)<15%,滿足農(nóng)藥檢測(cè)的要求。
3.方法學(xué)評(píng)價(jià)。
(1)定量限、檢出限、線性范圍及基質(zhì)效應(yīng)。經(jīng)儀器優(yōu)化后的條件下測(cè)定用初始流動(dòng)相配制一系列不同濃度的2種化合物的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,以分析物的濃度為橫坐標(biāo)(x,μg/L),定量離子對(duì)的響應(yīng)值為縱坐標(biāo)(y峰面積),利用外標(biāo)法進(jìn)行定量,獲得線性方程和相關(guān)系數(shù)見表3。結(jié)果表明,2種化合物在0.5~500.0μg/L線性范圍內(nèi),化合物的質(zhì)量濃度與相應(yīng)的響應(yīng)值呈較好線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)在0.998以上??瞻讟悠分刑砑?種化合物的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,以S/N=10確定方法的定量限(LOQ),在稻田環(huán)境4種基質(zhì)中氯氟吡啶酯及代謝物氯氟吡啶酸的定量限分別是2.5μg/kg和5.0 μg/kg,兩種目標(biāo)化合在稻田環(huán)境4種基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)為-0.4%~15.0%。
圖8 3種凈化劑的添加量對(duì)氯氟吡啶酯(A)及氯氟吡啶酸(B)回收率的影響
表3 化合物的檢出限、定量限、線性方程及其相關(guān)系數(shù)和基質(zhì)效應(yīng)(n=3)
(2)方法的回收率與精密度。分別稱取水稻苗地上部、根部、土壤以及稻田水空白樣本進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)處理6個(gè)重復(fù),對(duì)兩個(gè)化合物在不同添標(biāo)水平方法的準(zhǔn)確度和精密度進(jìn)行考察。測(cè)定結(jié)果見表4,可以看出,兩種化合物在不同的基質(zhì)中回收率為89.7%~110.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)≤10%,回收率和精密度良好,滿足SANTE/11945/2015[20]的要求。
(三)氯氟吡啶酯及代謝物氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)通過土培試驗(yàn)對(duì)氯氟吡啶酯和代謝物氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境中的含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),結(jié)果見表5~表6,結(jié)果表明,氯氟吡啶酯和代謝物氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境中降解動(dòng)態(tài)滿足一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。氯氟吡啶酯在稻田水、地上、根部及土壤基質(zhì)中半衰期分別為0.3、1.1、1.1和1.2 d,其在稻田水中降解速率最快,施藥5 d后降解達(dá)到90%,而在植株體和土壤介質(zhì)中施藥21 d后降解率達(dá)到90%。代謝物氯氟吡啶酸施藥2 h后就出現(xiàn)在稻田環(huán)境中,其在稻田水、水稻苗地上、水稻苗根部及土壤基質(zhì)中的半衰期分別為3.4、1.6、2.4和2.7 d,其在水稻苗地上部降解最快,施藥后21 d降解率達(dá)到80%。通過參照 《化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則》(2008)中農(nóng)藥的環(huán)境行為特性等級(jí)劃分,氯氟吡啶酯和代謝物氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境各介質(zhì)中的半衰期T1/2<1(月),屬于易降解農(nóng)藥。
表5 氯氟吡啶酯在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)
表6 氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境中的消解動(dòng)態(tài)
本文利用HPLC-Q-TOF/MS高分辨質(zhì)譜鑒定、標(biāo)準(zhǔn)品確證等手段研究了氯氟吡啶酯的水解產(chǎn)物,結(jié)果發(fā)現(xiàn),氯氟吡啶酯在水中主要降解為氯氟吡啶酸。通過優(yōu)化QuEChERS方法提取溶劑的pH值及3種凈化劑(GCB、PSA、C18)的添加劑量,結(jié)合高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)建立了同時(shí)測(cè)定稻田中氯氟吡啶酯及其代謝物的方法。結(jié)果表明,當(dāng)方法以0.1%甲酸乙腈(V/V)作為提取溶劑,50 mg GCB、100 mg C18和1.2 g無水MgSO4作為凈化劑,2種化合物在4種不同基質(zhì)中的回收率為89.7%~110.4%,基質(zhì)效應(yīng)為-0.4%~15.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤10%。說明該方法具有較高的精密度、靈敏度高、重現(xiàn)性好,可進(jìn)行準(zhǔn)確的定性定量分析。通過土培試驗(yàn)結(jié)果表明,氯氟吡啶酯在稻田環(huán)境中富集能力為地上部>根部>稻田水>土壤,水稻苗地上部、水稻苗根部和稻田水在施藥2 h后達(dá)到最高值,隨后迅速降解;代謝物氯氟吡啶酸在施藥2 h后即出現(xiàn)在稻田環(huán)境里,主要分布在植株和稻田水中。氯氟吡啶酯與代謝物氯氟吡啶酸在稻田環(huán)境中半衰期<1(月),施藥后28 d在稻田壞境中降解率達(dá)到90%以上,屬于易降解農(nóng)藥。