嘧菌酯在蘋果和土壤中的消解規(guī)律研究

梁京蕓+王玉濤+劉濤+王文博+李增梅+苑學(xué)霞+李瑞菊+鄧立剛+張樹秋

摘要：采用乙腈提取、超高效液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用分析檢測的方法，研究了嘧菌酯在山東、安徽和陜西3地蘋果和土壤中的消解動(dòng)態(tài)及最終殘留。結(jié)果表明：采用10%嘧菌酯懸浮劑在有效成分150mg/kg施藥劑量下對蘋果植株和土壤分別噴霧施藥一次，嘧菌酯在蘋果中的半衰期（t1/2）為2.97～4.36d，在土壤中的半衰期（t1/2）為2.80～4.73d；而在150mg/kg施藥劑量下施藥4次，第4次施藥后14d，嘧菌酯在蘋果和土壤中的最終殘留量均低于檢出限（0.01mg/kg），遠(yuǎn)低于歐盟規(guī)定的最大殘留限量值（0.05mg/kg）。

關(guān)鍵詞：嘧菌酯；蘋果；土壤；超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜；殘留；消解

中圖分類號：S481+.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號：A文章編號：1001-4942（2015）04-0106-05

嘧菌酯，化學(xué)名稱：（E）2-{2-[6-（2-氰基苯氧基）嘧啶-4-基氧]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯，分子式：C22H17N3O5，是20世紀(jì)90年代末開發(fā)成功的一種新的甲氧基丙烯酸類廣譜抗真菌劑，具有內(nèi)吸傳導(dǎo)、預(yù)防、保護(hù)、治療等多重作用，對子囊菌、擔(dān)子菌、半知菌和卵菌綱四大類病原真菌所引起的霜霉病、白粉病、炭疽病、葉斑病等大部分病害均有很好的防效[1，2]。

目前國內(nèi)尚未制定蘋果中嘧菌酯的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，日本制定的是2mg/kg，歐盟制定是0.05mg/kg。嘧菌酯殘留分析方法主要有氣相色譜-電子捕獲檢測（GC-ECD）測定[3，4]、氣相色譜-氮磷檢測法（GC-NPD）[5，6]、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[7，8]和液相色譜-紫外檢測法[9]、液質(zhì)聯(lián)用法[10]，鑒于串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法越來越多地用于農(nóng)藥殘留的測定，本研究采用超高效液相色譜-質(zhì)潛聯(lián)用分析方法測定。目前國內(nèi)外關(guān)于嘧菌酯的報(bào)道多集中于殘留檢測分析，如在蘋果中的殘留檢測分析和儲(chǔ)存期間的變化[11]，在作物中的殘留消解動(dòng)念也有研究[3，12，15]，但尚未見其在蘋果和土壤中的殘留及消解動(dòng)力學(xué)方面的研究。筆者選擇蘋果種植區(qū)，利用超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析方法研究了嘧菌酯在蘋果和土壤中的殘留及消解行為，旨在為評估嘧菌酯在蘋果和土壤中的安全使用提供參考。

收稿日期：2014-08-19

基金項(xiàng)目：山東省2013年度農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新課題“優(yōu)質(zhì)安全蘋果標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的研究”

1材料與方法

1.1儀器與藥劑

高效液相色譜系統(tǒng)：ACQUITYUltraPerformanceLC（Waters公司）；質(zhì)譜系統(tǒng)：MicromassQuattroUltimaIMPT質(zhì)譜儀（Waters公司）；勻漿機(jī)：IKA-MerkT25；超聲波清洗機(jī)、高速離心機(jī)（SIGMA公司）、渦流混合器、電子天平、精密移液槍、氮吹儀以及其它實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備。

嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品：純度99.0%，購于農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測所；甲酸（色譜純，美國Sigma公司）；甲醇（色譜純，德國默克公司）；乙腈[色譜純，賽默飛世兒科技（中國）有限公司]；Na2SO4、NaCl（分析純）；試驗(yàn)用水為去離子水。

1.2試驗(yàn)地概況

田間試驗(yàn)時(shí)間為2011、2012年7～9月，試驗(yàn)蘋果品種分別是山東省煙臺(tái)的紅富士、安徽省宿州的喬納金、陜西省成陽的美國八號。煙臺(tái)屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候；咸陽市地處暖溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，四季冷熱干濕分明；宿州市屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，光照充足，雨量適中。

1.3嘧茵酯的消解動(dòng)態(tài)及最終殘留試驗(yàn)

1.3.1消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)依據(jù)《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積30m2，每小區(qū)3棵樹，重復(fù)3次。小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶，另設(shè)噴施清水為空白對照。小區(qū)邊行和每行距離兩端0.5m內(nèi)不采樣。在蘋果生長到成熟個(gè)體一半大小時(shí)均勻施藥1次，施約劑量為10%嘧菌酯懸浮劑對水稀釋2670倍（150mg/kg有效成分）。根據(jù)樹冠的大小決定用水量，為保證施藥均勻，一般噴施2遍，以樹葉滴水為準(zhǔn)。分別于施藥后2h、1、3、5、7、10、14、21、30d采樣，隨機(jī)在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)采集2kg生長正常、無病害、半成熟或成熟的果實(shí)，采集部位遍及上、中、下部，切碎、混勻后采用四分法留樣500g，裝入樣本容器中，貯存于-20℃冰柜中。

選一塊30m2的地塊，單獨(dú)施藥，施藥濃度為高劑量制劑量的2670倍（150mg/kg有效成分），施藥后2h、1、3、5、7、10、14、21、30d采樣，另設(shè)清水空白對照，重復(fù)3次。隨機(jī)取點(diǎn)10個(gè)，用土鉆采集0～10cm的土壤l～2kg，除去碎石、雜草和植物根莖等雜物，混勻后采用四分法留樣500g，裝入樣本容器中，貯存于-20℃冰柜中保存。

1.3.2最終殘留試驗(yàn)分別采用低劑量制劑量4000倍（有效成分100mg/kg）和高劑量制劑量2670倍（有效成分150mg/kg）于生長期間施藥100mg/kg劑量施藥3次，150mg/kg劑量施藥4次，施藥間隔期15d。分別于最后1次施藥后14、21d采集蘋果和土壤樣品。蘋果和土壤處理的設(shè)置和樣品的采集均同1.3.1。

1.4樣品分析方法

1.4.1樣品提取稱取蘋果樣品10.0g于50mL離心管中，準(zhǔn)確加入20mL乙腈，加入5gNaCl和5g無水硫酸鈉，高速勻漿1min。劇烈振蕩離心，取上清液10mL旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，然后加入2mL乙腈+水（3+2）溶解，用0.22μm濾膜過濾后待測。

稱取土壤樣品10.0g于50mL離心管中，準(zhǔn)確加入20mL乙腈，加入10mL水，加入5gNaCl和5g無水硫酸鈉，超聲波提取10min。劇烈振蕩離心，取上清液10mL旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，然后加入2mL乙腈+水（3+2）溶解，用0.22μm濾膜過濾后待測。endprint

1.4.2色譜分析條件儀器條件：流動(dòng)相為0.1%甲酸（A）和乙腈（B）。梯度洗脫程度：0min，300%B；O～3min，30%～70%B；3～5min，70%～80%B；之后進(jìn)行系統(tǒng)平衡。流速0.3mL/min；柱溫40℃，進(jìn)樣量5μL。色譜柱：XterraRP18柱（2.1mm×100mm，3.5μm）。

質(zhì)譜條件：大氣壓電噴霧離子源（ESI）正離子模式；毛細(xì)管電壓：3.5kV；錐孔電壓：45V；離子源溫度：110℃；脫溶劑氣溫度：450℃；錐孔氣流量：64L/h；脫溶劑氣流量：539L/h；光電倍增器電壓：650V；碰撞室真空度：8.34e-4（mbar）；質(zhì)量分析器真空度：2.90e-5（mbar）。定性離子對（403.80/328.70）、定量離子對（403.80/371.70）、碰撞能量和錐孔電壓等質(zhì)量條件參數(shù)詳見表1。

1.4.3標(biāo)準(zhǔn)曲線準(zhǔn)確稱取嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品10mg（精確至0.0001g），用乙腈溶解并定容至10.0mL，配成標(biāo)準(zhǔn)母液。再用空白樣品提取溶液將標(biāo)準(zhǔn)母液稀釋成質(zhì)量濃度分別為200.0、100.0、75.0、50.0、25.0、10.0、1.0μg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述液相色譜-質(zhì)譜條件下進(jìn)行測定，以嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)，監(jiān)測離子峰面積為縱坐標(biāo)作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4.4添加回收試驗(yàn)分別在空白蘋果和土壤樣品中添加0.01、0.05、0.5mg/kg的嘧菌酯，用上述分析方法測定回收率，計(jì)算添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。每個(gè)水平重復(fù)5次，同時(shí)設(shè)空白對照。

1.4.5數(shù)據(jù)處理采用一級動(dòng)力學(xué)方程式（Ct=C0e-kt），計(jì)算嘧菌酯在蘋果和土壤中的殘留量半衰期（t1/2）=ln2/k[13]。

2結(jié)果與分析

2.1線性范圍及準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度

嘧菌酯在蘋果和土壤中的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程分別為y=1580.66x-5551.77，r=0.9957；y=909.467x+10415.7，r=0.9990；這表明在1.0～200μg/L范圍內(nèi)峰面積與質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系。

由表2可見，該方法具有很好的準(zhǔn)確度和精密度，在上述色譜條件下嘧菌酯在蘋果和土壤中的最低檢出濃度為0.01mg/kg。圖1和表2結(jié)果表明該方法對嘧菌酯具有良好的分離效果，靈敏度和準(zhǔn)確性均符合農(nóng)藥殘留分析的要求。

2.2嘧菌酯在蘋果和土壤中的消解動(dòng)態(tài)

10%嘧菌酯懸浮劑150mg/kg施藥劑量下，在山東、安徽和陜西蘋果和土壤中消解動(dòng)態(tài)均符合一級反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程模式（表3）。消解動(dòng)態(tài)曲線圖見圖2，隨著時(shí)間延長殘留量逐漸降低。2011和2012年嘧菌酯在蘋果中的半衰期（t1/2）分別為2.97～3.90、3.51～4.36d，2011和2012年嘧菌酯在土壤中的半衰期（t1/2）分別為2.80～4.73、3.42～4.70d，藥后14d消解90%以上，該藥屬于易降解農(nóng)藥（t1/2<30d）[14]。

2.3嘧菌酯在蘋果和土壤中的最終殘留

山東、安徽和陜西3地的最終殘留試驗(yàn)結(jié)果表明：兩個(gè)劑量試驗(yàn)最后一次施藥后14d，蘋果和土壤中嘧菌酯殘留量均小于0.01mg/kg，可以看出，嘧菌酯在蘋果和土壤中的消解速率較快，最終殘留量遠(yuǎn)低于依據(jù)歐盟規(guī)定嘧菌酯在蘋果中的MRL值（0.05mg/kg）。

3結(jié)論

樣品經(jīng)乙腈提取采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析法測定了嘧菌酯在蘋果和土壤中的殘留動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明：嘧菌酯在蘋果和土壤中的最低檢出量為0.01mg/kg，平均添加回收率為95.5%～106.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.72%～4.58%，均符合農(nóng)藥殘留分析要求。

兩年田間試驗(yàn)結(jié)果表明：嘧菌酯在蘋果上的半衰期為2.97～4.36d，在土壤上的半衰期為2.80～4.73d；100mg/kg和150mg/kg劑量最后一次施藥后14d蘋果和土壤中嘧菌酯最終殘留量均小于0.01mg/kg。建議10%嘧菌酯懸浮劑在蘋果和土壤上的使用濃度為80～100mg/kg，每年用藥1～2次，安全間隔期15d。endprint