抗倒酯及抗倒酸在小麥中的殘留與消解動態

鐘 蕾， 孫雪梅， 金明姣， 李福琴， 胡德禹

(貴州大學 精細化工研發中心， 綠色農藥與農業生物工程國家重點實驗室培育基地， 教育部重點實驗室， 貴州 貴陽 550025)

抗倒酯及抗倒酸在小麥中的殘留與消解動態

鐘 蕾， 孫雪梅， 金明姣， 李福琴， 胡德禹*

(貴州大學 精細化工研發中心， 綠色農藥與農業生物工程國家重點實驗室培育基地， 教育部重點實驗室， 貴州 貴陽 550025)

為評價抗倒酯在小麥上的殘留動態和環境安全性，于2014-2015年分別在安徽、山東及黑龍江進行了113 g/L抗倒酯微乳劑在小麥植株、麥粒及土壤上的殘留降解動態及最終殘留試驗。以超高效液相(UPLC-PDA)法和液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)法同時檢測小麥中抗倒酯及抗倒酸殘留量。結果表明：抗倒酯在土壤、麥粒和植株中的最低檢測濃度分別為0.05 mg/kg、0.05 mg/kg及0.02 mg/kg，添加濃度在0.02～1.0 mg/kg時，平均回收率在71.09%～105.24%，變異系數均<10%；同時抗倒酸在土壤、麥粒和植株中最低檢測濃度分別為0.05 mg/kg、0.05 mg/kg及0.02 mg/kg；濃度在0.05～5.0 mg/kg時，平均回收率在76.66%～101.0%，變異系數均<10%。土壤中抗倒酯及抗倒酸總殘留量比在植株中消解快，植株殘留消解動態曲線符合化學反應一級動力學方程，半衰期3.83～9.90 d；試驗表明，按推薦高低劑量各施藥1次，收獲期內麥粒及土壤中的最終殘留量均<0.05 mg/kg，在植株的最終殘留量均<0.20 mg/kg。抗倒酯為易降解農藥，小麥生產上合理使用抗倒酯安全。

抗倒酯； 抗倒酸； 小麥； 消解動態； 殘留

抗倒酯微乳劑的有效成分抗倒酯(Trinexapac-ethy)屬環己烷羧酸類植物生長調節劑，其化學名稱為4-環丙基-3,5-二氧代環己烷甲酸乙酯，易代謝成抗倒酸(Trinexapac)。抗倒酯的顯著特點是抑制植物體內赤霉素后期的生物合成，通過植株綠色部分吸收，在生長部位發生作用，抑制細胞伸長；具有藥效穩定、毒性小和價格低等優點，可用于禾谷類、油菜、小麥和甘蔗等多種作物[1-2,14]。近年來，植物生長調節劑已成為農業實現高產、超產的主要措施之一，其在食品和環境中的殘留和安全問題逐漸受到重視[3-4]。抗倒酯主要作為植物生長調節劑應用于植物上[5-9]，目前，國內外對其殘留的研究報道較少[10-14]，其在小麥上的消解和殘留動態尚未見報道。因此，建立一種快速、簡便的方法檢測小麥植株和麥粒中的抗倒酯及其代謝產物-抗倒酸在小麥土壤、麥粒及植株中的消解及殘留動態，可為其在小麥上的安全、科學合理使用提供重要的科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

藥劑：113 g/L抗倒酯微乳劑(江蘇輝豐農化股份有限公司提供)。

儀器：Waters ACQUITY UPLC(美國Waters公司)，LC-20ADXR HPLC(日本島津公司)，4000 QTRAP MS(美國Applied Biosystems公司)，RE-2000A旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠)，QLy-901渦旋混合器(江蘇海門市麒麟醫用儀器廠)，ALC-210.4電子天平(德國Sartorius公司)，TGL-20B臺式高速離心機(上海安亭科學儀器廠)，HY-4超聲儀(上海浦東物理光學儀器廠)，MTV-100多管漩渦混合儀(杭州奧盛儀器有限公司)，FW 100高速萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司)。

試劑：抗倒酯及抗倒酸標準品(純度均為99.0%)購于德國Dr. Ehrenstorfer GmbH公司，磷酸、乙腈、無水硫酸鎂、氯化鈉均為分析純，甲醇和乙腈為色譜純。

1.2 田間試驗

按NY/T788-2004《農藥殘留實驗準則》要求設計試驗小區，于2014年4月至2015年6月分別在安徽蕭縣、山東萊山及黑龍江哈爾濱進行2年3地的消解動態及最終殘留試驗。試驗均設空白對照區、高、低劑量及消解動態試驗區，每個處理設3次重復。

1.2.1 消解動態試驗 小麥拔節期將113 g/L抗倒酯微乳劑推薦使用制劑量110.63 mL/667m2對水均勻噴施于小麥莖葉。小區面積30 m2，處理間設保護隔離區。施藥后2 h、1 d、2 d、3 d、5 d、7 d、14 d、21 d、28 d、42 d和60 d采集土壤樣本和小麥麥苗樣本。土壤采用隨機取點6～12個，用土鉆采集0～10 cm土壤2 kg，除去土壤中的碎石、雜草和植物根莖等雜物，混勻后裝袋并貼好標簽。小麥麥苗采用隨機采樣，用剪刀剪取地表以上的全株1 kg以上，裝袋并貼好標簽，于-20℃冷庫中保存。

1.2.2 最終殘留試驗 小麥拔節期施藥劑量設低劑量(73.75 mL/667m2)和高劑量(110.63 mL/667m2)2個處理，施藥1次，小區面積30 m2。土壤及植株采集方法同1.2.1。麥穗采用隨機采樣，在小區中用剪刀剪取小麥麥穗2 kg，裝袋并貼好標簽，于-20℃冷庫中保存。另設不施抗倒酯的空白對照區，分別采集小麥植株、麥粒和土壤作為空白對照樣品。

1.3 樣品測定

1.3.1 樣品前處理 稱取土壤10 g、麥粒(試驗前已將麥粒粉碎成麥粉)10.0 g和植株5.0 g于50 mL離心管中，在植株中加入5 mL蒸餾水靜置30 min，準確加入30 mL乙腈(0.5%磷酸，v/v)，渦旋3 min，超聲15 min，植株中加入5 g MgSO4及3 g NaCl，渦旋30 s，6 000 r/min離心5 min；土壤及麥粒全部轉移至100 mL茄形瓶中，植株準確量取15 mL上清液于50 mL茄形瓶中，40℃濃縮后1 mL甲醇定容，經0.22 μm濾膜過濾，待儀器檢測。

1.3.2 色譜分析條件

2) LC-MS/MS液相條件。色譜柱Luna 3 uC18(2)(150×3.0 mm，100 A)，柱溫40℃，采用二元梯度洗脫分離，流動相A為甲醇，B相為0.1%甲酸水溶液。梯度洗脫程序(v/v)，0～2.0 min，30% A；2.1～10.0 min，71.5%～28.5% A；10.1～12.0 min，30% A；流速0.4 mL/min；進樣體積：5.0 μL。質譜采集參數見表1。

為做好青海三江源、青海湖流域、祁連山生態保護等重大生態工程生態監測項目的實施管理，青海省環境保護廳與省發展改革委聯合印發了《青海省重大生態工程生態監測項目管理辦法》，規范了重大生態工程生態監測項目資金管理、成果提交、項目驗收、信息發布及檔案管理。項目各執行單位結合各自的工作實際，制定出相應的項目管理、質量控制和技術成果內審等工作制度。制定了生態監測項目實施管理制度匯編、生態監測項目檔案管理規范和作業設計編制大綱，使各單位檔案管理、專項作業設計規范一致，便于管理和查詢。

1.3.3 標準曲線的繪制

1) 土壤及麥粉標準曲線 準確稱取抗倒酯、抗倒酸標準品各0.012 2 g和0.012 6 g置于100 mL容量瓶中，甲醇定容至刻度，分別配置成241.56 μg/mL、259.48 μg/mL的標準儲備液備用。移取標準儲備液用甲醇稀釋配成0.10 μg/mL、0.50 μg/mL、1.0 μg/mL、5.0 μg/mL、10.0 μg/mL和40.0 μg/mL系列單標標準溶液。采用1.3.2中UPLC-PDA色譜法進樣檢測，每個濃度3次重復。

表1 抗倒酯及抗倒酸的質譜檢測條件

分別以抗倒酯及抗倒酸標準溶液濃度與峰面積繪制標準曲線。

2) 植株基質加標準曲線 分別移取40.0 μg/mL抗倒酯及抗倒酸標準溶液，甲醇稀釋配成0.01 μg/mL、0.10 μg/mL、0.25 μg/mL、0.50 μg/mL和1.0 μg/mL抗倒酯系列標準溶液及0.50 μg/mL、1.0 μg/mL、2.5 μg/mL、5.0μg/mL和12.5 μg/mL抗倒酸系列標準溶液(由于更換儀器及色譜柱等原因，使植株基質檢測濃度與土壤及麥粒基質檢測濃度有差異)。稱取植株5.0 g空白樣品，按1.3.1方法提取，分別用1 mL上述所配系列標準溶液定容，采用1.3.2中LC-MS/MS液質聯用法進樣檢測，每個濃度3次重復。以抗倒酯及抗倒酸小麥植株基質溶液濃度與色譜峰面積分別繪制小麥植株基質標準曲線。

1.3.4 添加回收試驗 分別取土壤10 g、麥粒10 g和植株空白對照樣品5 g，分別添加3個水平(UPLC-PDA色譜法中抗倒酯及抗倒酸均為0.05 mg/kg、0.5 mg/kg和1.0 mg/kg；LC-MS/MS液質聯用法抗倒酯為0.02 mg/kg、0.04 mg/kg和0.2 mg/kg，抗倒酸為0.2 mg/kg、1.0 mg/kg和5.0 mg/kg的標準液，每個水平5次重復，放置1 h，按1.3.1和1.3.2方法提取、凈化和測定其添加回收率。

試驗數據用儀器自帶軟件和Eexcel 2008分析處理。

2 結果與分析

2.1 標準曲線

2.1.1 土壤及麥粉標準曲線 抗倒酯及抗倒酸標準溶液系列標樣的線性方程分別為y=27 166x-526.78，r=1.000 0；y=27 159x-263.22，r=1.000 0。表明，抗倒酯及抗倒酸進樣量均在0.3～30 ng時，具有良好線性關系，能夠滿足外標法定量測定要求。

2.1.2 植株基質的標準曲線 抗倒酯及抗倒酸小麥植株基質標準曲線線性方程分別為y=3.0×106x+92 204，r=0.999 5；y=38 568x+11 944，r=0.998 6。表明，抗倒酯及抗倒酸進樣量分別在0.04～1.0 ng及2.0～50.0 ng時，具有良好線性關系，能夠滿足外標法定量測定要求。

2.2 方法的添加回收率與精密度

表2結果表明，在土壤中添加抗倒酯0.05～1.0 mg/kg、麥粒中添加0.05～1.0 mg/kg及植株中添加0.02～0.2 mg/kg時，平均回收率分別在89.15%～105.24%、77.83%～100.24%及71.09%～100.82%，變異系數為1.30%～4.57%、3.21%～8.19%及1.69%～7.10%；在土壤、麥粒及植株中添加抗倒酸的濃度分別為0.05～1.0 mg/kg、0.05～1.0 mg/kg及0.2～5.0 mg/kg時，平均回收率分別在76.66%～101.00%、82.29%～100.32%及75.67%～96.70%，變異系數為4.53%～8.39%、1.31%～9.29%及4.39%～7.43%。說明，回收率和相對標準偏差均符合殘留分析要求，分析方法可靠。

2.3 抗倒酯及抗倒酸的消解動態

2.3.1 在土壤的殘留消解動態 從表3看出，2014與2015年在安徽、山東和黑龍江2年3地試驗中，農藥噴施到作物后，受到光照、雨水、生長稀釋、自身降解和植物分解等因素的影響，殘留量逐漸減少[15]。由于消解動態因2 h的初始沉積量較低以及殘留數據無規律，故無法作出土壤的消解曲線。

2.3.2 在小麥植株中的消解動態 由圖示可知，2014年，抗倒酯及抗倒酸總殘留量在植株中降解較快，施藥5 d時降解率達79.80%～82.65%。2014年安徽植株上原始沉積量2.85 mg/kg，按Ct=3.676 7e-0.179 t降解(r=0.990 1)，半衰期為3.87 d；2014年山東植株上原始沉積量1.02 mg/kg，按Ct=0.749 2e-0.112t降解(r=0.943 2)，半衰期為6.19 d；2014年黑龍江植株上原始沉積量1.52 mg/kg，按Ct=1.660 5e-0.148t降解(r=0.994 9)，半衰期為4.68 d。2015年，抗倒酯及抗倒酸總殘留量在植株中降解較快，施藥5 d時降解率達45.07%～93.76%。2015年安徽植株上原始沉積量6.36 mg/kg，按Ct=7.772 4e-0.172t降解(r=0.945 0),半衰期為4.03 d；2015年山東植株上原始沉積量1.17 mg/kg，按Ct=1.3827e-0.07x降解(r=0.977 8)，半衰期為9.90 d；2015年黑龍江植株原始沉積量4.42 mg/kg，按Ct=3.1158e-0.181 t降解(r=0.9052)，半衰期為4.88 d。

表2 抗倒酯及抗倒酸在土壤、麥粒及植株中的添加回收率和相對標準偏差(RSD,n=5)

Table 2 Recoveries and relative standard deviation (RSD,n=5) of trinexapac-ethyl and trinexapac in soil, kernel and plant

農藥Pesticide基質Substrate添加級別(mg/kg)Fortifiedlevel回收率/%Recoveryrate12345平均添加回收率/%AveragerecoveryrateRSD/%抗倒酯土壤0．0591．9396．1692．8689．1589．7091．962．73 Trinexapac?ethyl0．594．3597．3796．1798．0797．3196．651．351．0105．24104．67102．6092．61100．48101．124．52麥粒0．0584．0479．10100．2492．3992．3089．618．190．579．2988．4584．8379．1387．3883．824．701．084．4677．8385．4981．8082．7682．473．22植株0．02100．8292．7482．2689．5285．4890．167．100．0480．0082．7384．0981．3682．7382．181．690．271．0972．8673．1175．7174．5573．462．14抗倒酸土壤0．0582．3083．7688．1386．6592．3386．634．53 Trinexapac0．576．6679．0988．1886．7680．9082．326．031．082．6688．8082．8189．69101．0088．998．39麥粒0．0584．9499．4682．2987．27100．3290．869．290．593．7795．4192．7594．9592．7493．921．311．092．8294．7593．3193．1491．3493．071．31植株0．0293．6080．7084．2096．7087．7088．587．430．0477．8575．6776．6884．0683．2279．504．870．282．2986．4683．6878．4787．8583．754．39

表3 抗倒酯及抗倒酸在土壤中的消解動態

注：采樣時間一列中有*的數值單位為小時。

Note:* of number expressed hour in the same comuln of the time.

圖示 2014-2015年安徽、山東及黑龍江抗倒酯及抗倒酸總殘留量在植株中的消解動態

Table 4 The final residue of trinexapac-ethy and trinexapac in kernel, soil and plant mg/kg

2.4 最終殘留量

根據2014-2015年試驗結果(表4)，小麥成熟期內，施藥量為低劑量(73.75 mL/667m2)及高劑量(110.63 mL/667m2)的處理，安徽、山東和黑龍江2年3地的抗倒酯及抗倒酸總殘留量在麥粒及土壤中的最終殘留量均<0.05 mg/kg，在植株的殘留量均<0.20 mg/kg。

3 結論與討論

倒伏是作物生產中普遍存在的問題，小麥在風雨及病蟲害等不良環境下，易出現莖稈倒伏，一般導致減產7%～35%[16]，嚴重的田塊達40%[17]。因此，克服小麥抗倒對實現其優質高產具有十分重要的意義。但過量使用農藥造成殘留超標，直接污染食品，危害人的健康[18]。抗倒酯作為環己烷羧酸類植物生長調節劑，CAC規定抗倒酯在小麥上MRL值為3.0 mg/kg，歐盟及日本明確規定其最大殘留限量(MRL)以其代謝產物抗倒酸計，小麥中為0.5 mg/kg和0.6 mg/kg[15]，但我國尚未對抗倒酯在小麥上的殘留量進行規定。試驗噴施1次113 g/L抗倒酯微乳劑110.63 mL/667m2，抗倒酯及抗倒酸總殘留量在植株中的半衰期3.83～7.15 d，屬于易降解農藥,小麥拔節期起，按高劑量(110.63 mL/mu)施藥1次，土壤、麥粒及小麥植株中抗倒酯及抗倒酸總殘留量均小于CAC、歐盟及日本規定的MRL值。因此，在小麥生產上合理使用抗倒酯是安全的。

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(責任編輯： 聶克艷)

Residues and Degradation Dynamics of Trinexapac-ethy and Trinexapac in Wheat

ZHONG Lei， SUN Xuemei， JIN Mingjiao， LI Fuqin，HU Deyu*

(ResearchandDevelopmentCenterforFineChemicals，StateKeyLaboratoryBreedingBaseofGreenPesticideandAgriculturalBioengineering，KeyLaboratoryofGreenPesticideandAgriculturalBioengineering,GuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou550025,China)

In order to evaluate the residual dynamics and environmental safety of trinexapac-ethy in wheat, the studies on the final residue and degradation dynamics of 113 g/L trinexapac-ethy microemulsion in soils, kernels and wheat plants were carried out respectively in Anhui, Shandong and Heilongjiang from 2014 to 2015. The analysis method for the simultaneous detection of trinexapac-ethy and trinexapac by high performance liquid chromatography(UPLC-PDA) and liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS/MS) was established. Results:The limit of quantitation(LOQ) of trinexapac-ethyl in soils, kernels and wheat plants were 0.05 mg/kg, 0.05 mg/kg and 0.01 mg/kg respectively; The average recovery rate was 77.83%～105.24% with 0.02～1.0 mg/kg spiking. The LOQ of trinexapac in this three matrices were respectively 0.05 mg/kg, 0.05 mg/kg and 0.2 mg/kg; The average recovery rate was 76.66%～101.00% with 0.05～5.0 mg/kg spiking. And every method of the relative standard deviations(RSD) was<10%. The degradation dynamics test demonstrated that the trinexapac-ethy and trinexapac was more rapidly degraded in soil than that in wheat plants. In addition, the degradation in wheat plants was conformed to the first-order dynamic equation. The half-livers of wheat plants was 3.83～7.15 d, which belonged to the easy degradation of pesticides. when the wheat was sprayed with the low or high dose for 1 time, the total residues in kernels and soils were lower than 0.05 mg/kg and that in the plants were lower than 0.20 mg/kg. Trinexapac-ethy is easily degradable, therefore, as long as the reasonable use, trinexapac-ethyl in wheat production is safe.

trinexapac-ethy; trinexapac; wheat; degradation dynamics; residue

2015-12-25； 2016-03-30修回

農業部農藥殘留登記項目“113 g/L抗倒酯微乳劑在小麥上的殘留試驗”(2014H106)

鐘 蕾(1989-)，女，在讀碩士，研究方向：農藥殘留分析。E-mail:bsklzl@126.com

*通訊作者：胡德禹(1965-)，女，研究員，從事農藥分析研究。E-mail:fcc.dyhu@gzu.edu.cn

1001-3601(2016)04-0157-0048-05

S482.8

A

植物保護·土壤肥料·微生物

Plant Protection·Soil and Fertilizer·Microorganism