劉莉蘋
(江西省檢驗檢測認證總院,江西南昌,330052)
2007 年以來,阿維菌素因自身的殺蟲特性,在水稻種植上得到大力推廣和廣泛使用。阿維菌素是一種大環(huán)內酯雙糖類化合物,是從土壤微生物中分離的天然產物,對昆蟲和螨類具有觸殺和胃毒作用,并有微弱的熏蒸作用。它有一定的滲透作用,可殺死表皮下的害蟲,且產生的藥害風險小,易混配藥,殺蟲普廣,到如今依然是不可或缺的殺蟲殺螨劑,因此被稱為“神農藥”。由于阿維菌素防治水稻螟蟲方面的優(yōu)異表現,它成為替代高毒農藥的主流品種。故近年來許多非法添加案例都是圍繞阿維菌素及衍生農藥做文章。
值得一提的還有生物農藥蘇云金桿菌,根據張寒等[2]報道的浙江省農藥檢定管理所2015~2016 年對 650 余批次農藥中有隱性農藥檢出的第 63 批次執(zhí)法情況來看,由于生物農藥防效低、效果慢,為彌補蘇云金桿菌的藥效缺陷,不法廠商在蘇云金桿菌中添加氯蟲苯甲酰胺、氟蟲腈、溴蟲腈、高效氯氰菊酯、氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、馬拉硫磷、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、啶蟲脒、丁醚脲、百菌清、甲霜靈、福美雙等,甚至還添加了高毒、限用的滅多威、克百威等,其中添加氯蟲苯甲酰胺的行為占主導。
根據隱性添加成分的特點,非法添加隱性成分有禁用高毒農藥、限用農藥、高活性過專利保護期產品和部分廉價農藥等。在檢出的非法添加成分中,有我國禁止生產和使用的高毒農藥,如對硫磷、甲基對硫磷、甲胺磷、特丁硫磷等。這些高毒農藥在我國早已停產、禁用,對人畜健康的危害極大。
2018 年以來,農藥登記日趨嚴格,不少企業(yè)為圖省事和增加市場份額,變相增強阿維菌素類農藥和蘇云金桿菌藥效,絞盡腦汁添加其他隱性農藥成分。
從我站2019—2021 年執(zhí)法監(jiān)測情況中可以看出,阿維菌素中添加仲丁威、馬拉硫磷、毒死蜱、啶蟲脒和菊酯類農藥較為常見。但2021年以來,由于仲丁威、馬拉硫磷、毒死蜱、啶蟲脒和菊酯類農藥較容易被氣質聯(lián)用儀、氣相色譜檢測出來,因此部分廠商迅速轉變思維,一是在阿維菌素類農藥中添加一些在儀器中容易熱分解的農藥,如氯蟲苯甲酰胺、氟鈴脲、虱螨脲等以此來規(guī)避執(zhí)法監(jiān)督;二是廠商以助劑之名添加一些農藥中間體和國內未登記農藥來規(guī)避法律法規(guī)監(jiān)察。(見表1)
表1 江西省化工化肥農藥監(jiān)督檢測站2019—2021 年部分抽檢執(zhí)法監(jiān)督數據
目前,有關農藥隱性成分檢測的研究不多,已報告的關于農藥隱性成分的檢測方法主要以氣相法、液相色譜質譜法為主。包素萍等[5]采用甲醇超聲提取樣品,以高效液相色譜-質譜聯(lián)用 法(high performance liquid chromatographymass spectrometry, HPLC-MS)檢測, 分別建立了同時測定農藥制劑中 12 種隱性添加成分的分析方法,但該方法對弱極性的農藥, 如六六六、滴滴滴等無法準確測定。孫長恩等[6]、吳升德等[7]分別建立了同時測定農藥制劑中隱性添加9 種擬除蟲菊酯和 5 種菊酯類農藥的方法, 方法采用氫火焰離子化檢測器檢測分析, 但檢測器的靈敏度較低, 農藥成分以保留時間定性, 檢測風險較高。洪華等[8]采用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)結合選擇離子掃描(selected ion monitor, SIM)模式對殺蟲劑產品中違禁添加的菊酯類隱性成分進行定性定量分析, 但方法中涉及的農藥成分較少。另外,這些方法對未知農藥成分的氯蟲苯甲酰胺、氟鈴脲、虱螨脲三種農藥束手無策。
氣質聯(lián)用儀被廣泛應用于復雜組分的分離與鑒定,其具有GC 的高分辨率和質譜的高靈敏度,是生物樣品中藥物與代謝物定性定量的有效工具。質譜儀的基本部件由離子源、濾質器、檢測器三部分組成。
當氣質聯(lián)用儀中柱箱和檢測器升溫時,進入檢測器的氯蟲苯甲酰胺、氟鈴脲、虱螨脲等化學物質將發(fā)生熱分解,我們正是利用這種特性,通過氣質聯(lián)用儀生成的色譜圖、質譜圖和分子式,對上述幾種農藥熱分解產物的結構式做初步定性分析。
氯蟲苯甲酰胺分子量較大,沸點高達526.6℃,不具備在氣質聯(lián)用儀出峰的條件,所以有關氯蟲苯甲酰胺氣相色譜分析方法少之又少。但是氯蟲苯甲酰胺受熱容易部分分解,我們通過其分解產物與氯蟲苯甲酰胺合成文獻,初步對氯蟲苯甲酰胺進行定性分析。
對農藥樣品與氯蟲苯甲酰胺標樣色譜圖及質譜圖初步定性后,氯蟲苯甲酰胺氣質聯(lián)用儀條件下的生成物如圖1,再通過氯蟲苯甲酰胺液相色譜法對其定量,從數學角度上再次對初步定性后的確認定性。
圖1 氯蟲苯甲酰胺熱分解生成物
兩種脲類殺蟲劑都具有一定化學物理共性,特別兩種農藥在氣質聯(lián)用儀中250℃以上發(fā)生的熱分解反應,都生成了2,6 二氟苯甲酰胺和二氯對苯二胺(見圖2)。以此為據,一旦氣質聯(lián)用儀中色譜峰和質譜峰出現上述兩種產物,我們即判定疑似含氟鈴脲與虱螨脲,最后通過液相色譜儀標樣比對進行再次定性確認和定量。
圖2 氟鈴脲 虱螨脲在氣質聯(lián)用儀中分解產物
在檢測農藥非法添加中我們發(fā)現氯蟲苯甲酰胺、氟鈴脲、虱螨脲(圖3)在氣質聯(lián)用儀中以分解物的表現形式出峰,以農藥定性的思維來分析,氯蟲苯甲酰胺、氟鈴脲和虱螨脲等的熱分解可用氣質聯(lián)用儀定性排查,并建立結果數據庫來反推定性。
圖3 虱螨脲氣質聯(lián)用儀色譜圖
利用分解產物定性的方法可以廣泛運用在氣質聯(lián)用檢測領域,還可以衍生至液質聯(lián)用儀易水解有機物的檢測,我們正是通過普通的試驗數據總結概括出一種分析檢測思維方法。所以在檢測領域,我們應當利用好儀器的特性以及農藥化學反應條件,進行合理推理分析,以達到非常規(guī)思維的效果,最終為整個檢測行業(yè)服務。