吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清在甘藍中的消解及殘留分布

高慶超, 胡家萌, 李亞輝,2, 梁 穎*,,2, 張志勇*,,2

(1. 江蘇省食品質量安全重點實驗室，南京 210014；2. 江蘇省農業科學院 農產品質量安全與營養研究所，南京 210014)

甘藍莖葉脆嫩，富含維生素C、葉酸、異硫氰酸鹽和酚酸等多種營養成分[1-3]，具有抗氧化[4-5]、抑制腫瘤[6-7]和保護心血管健康[8]等多種生理活性功能，在居民飲食健康方面占據重要地位[9]。甘藍生長過程中易受病蟲害侵染，軟腐病、黑斑病以及菜青蟲、蚜蟲等均會嚴重影響甘藍的產量和品質，而施用農藥是避免或降低病蟲害危害的必要手段。吡蟲啉登記用于甘藍的產品超過100 種，主要用于防治甘藍蚜蟲；百菌清登記用于葉菜類蔬菜的產品超過10 種，主要用于防治葉菜類蔬菜白粉病和霜霉病，但登記用于甘藍的產品僅1 種，用于防治甘藍霜霉病；苯醚甲環唑雖沒有登記用于甘藍的產品，但有20 余種登記用于防治大白菜黑斑病[10]。黑斑病也是甘藍的主要病害，實際調研中發現，苯醚甲環唑用于甘藍黑斑病防治的情況時有出現，中國國家標準中也對苯醚甲環唑在結球甘藍中的限量做出了規定[11]。

近年全國各省、市食用農產品質量安全例行監測及農產品質量安全監督抽查公布數據，發現我國農產品質量安全合格率雖已有大幅提升，但葉菜類蔬菜合格率相比其他蔬菜較低，其中，近些年來，在河南省、陜西省及四川省成都市、河北省石家莊市等地采集的大批蔬菜樣品中，吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清的超標率和檢出率較高[12-15]。甘藍是葉菜類蔬菜中重要的蔬菜，其生長周期短，施用農藥時直接噴灑在可食用部分，采收間隔期短，居民消費量高，因此，甘藍中農藥殘留的風險不容忽視。

目前已有采用液相色譜串聯質譜 (LC-MS/MS)技術檢測吡蟲啉和苯醚甲環唑在蕹菜、秋葵等蔬菜殘留的報道[16]，而百菌清的殘留分析多采用氣相色譜法 (GC) 進行[17-19]。針對目前葉菜類蔬菜中農藥殘留現狀及安全風險，本研究以露地栽培的甘藍為對象，選擇葉菜類蔬菜中常用及檢出率較高的吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清，通過田間試驗，分別采用LC-MS/MS 和GC 檢測方法，研究3 種農藥在露地甘藍中的消解動態和殘留分布規律，以期為其在甘藍中的合理使用和安全食用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

Agilent 1290-6470 液相色譜-質譜聯用儀和Agilent 6890B 氣相色譜儀 (Agilent，美國) ；NEVAP 型氮吹儀 (Organomation，美國) ；液氮打樣機 (Philips，美國) ；WH-3 微型旋渦混合儀 (上海滬西分析儀器廠有限公司) ；超純水儀 (Millipore，法國) 。

吡蟲啉 (imidacloprid)、苯醚甲環唑 (difenoconazole)、百菌清 (chlorothalonil) 標準品 (≥99%，Sigma 公司)；10% 吡蟲啉可濕性粉劑 (甘藍中推薦用量為有效成分 22.5～30 g/hm2，山東曹達化工有限公司)；10%苯醚甲環唑水分散粒劑 (大白菜中推薦用量為有效成分52.5～75 g/hm2，瑞士先正達作物保護有限公司)；75% 百菌清可濕性粉劑 (甘藍中推薦用量為有效成分1 271.25～1 721.25 g/hm2，山東大成生物化工有限公司)；N-丙基乙二胺固相吸附劑 (PSA，Agela Technologies 公司)；乙腈 (色譜純，德國Merck 公司)；氯化鈉 (分析純，西隴化工股份有限公司)；正己烷 (色譜純，上海中實化工總公司)。

1.2 田間試驗

試驗在江蘇省農業科學院院內試驗田中進行。參照NY/T 788—2018《農作物中農藥殘留試驗準則》要求[20]，設計消解動態試驗和最終殘留試驗。供試甘藍品種為京豐1 號結球甘藍 (Brassica oleraceaL.var.capitataL.，中蔬種業科技有限公司) 。露地栽種甘藍，小區面積為50 m2，小區定苗300 株左右，小區間設保護行，另設空白對照小區，常規管理。甘藍長至結球中期時進行噴霧施藥，每處理設3 次重復，隨機排列，施藥劑量 (有效成分) 為：吡蟲啉30 g/hm2，苯醚甲環唑75 g/hm2，百菌清1 721.25 g/hm2，噴霧量600 L/hm2。

1.2.1 消解動態試驗 于甘藍長至結球中期時噴霧施藥1 次，分別于施藥后0（2 h）、1、3、5、7、10 和14 d 采集樣品。采用五點取樣法采集生長正常、沒有病害的甘藍樣品2 kg 左右，四分法縮分留樣250 g，一部分切碎、勻漿后于 ?20 ℃儲存，待測；另一部分分別取外葉 (除甘藍球外的蓮座葉) 、外球葉 (甘藍球外部包裹的2～3 片葉片)和內球葉 (除去甘藍外球葉的部分) ，切碎、勻漿后于 ?20 ℃中儲存，待測。

1.2.2 最終殘留試驗 于甘藍長至結球中期時噴霧施藥2 次和3 次，施藥間隔期為7 d，分別于施藥后0（2 h）、7 和14 d 采樣，采樣方法同1. 2. 1 節。

1.3 測定方法

1.3.1 樣品提取及凈化 準確稱取10 g 樣品于50 mL 離心管中，加入10 mL 乙腈，振蕩提取20 min 后，加入5 g 氯化鈉，繼續振蕩2 min 后于5 000 r/min 下離心5 min；移取2 mL 上清液于10 mL 離心管中，加入0.2 g 無水硫酸鎂和50 mg PSA，渦旋1 min 后于5 000 r/min 下離心5 min；取上清液過0.22 μm 濾膜，待LC-MS/MS 法檢測吡蟲啉和苯醚甲環唑；取上清液1 mL 于20 mL 玻璃試管中，氮吹至近干，用正己烷定容至10 mL，過0.22 μm 濾膜，待GC 檢測百菌清。

1.3.2 儀器檢測條件 LC-MS/MS 條件：Agilent ZORBAX SB-C18色譜柱 (2.1 mm × 50 mm，3.5μm)；流動相為V(乙腈) :V(體積分數為0.1%的甲酸水溶液) = 90 : 10；流速0.3 mL/min，柱溫30 ℃；進樣量5 μL。

6470 電噴霧三重四極桿串聯質譜條件 : 正離子 (ESI+) 模式；離子源溫度150 ℃；霧化器壓力241.32 kPa；干燥氣流速8.0 L/min；干燥氣溫度350 ℃；毛細管電壓4.0 kV。吡蟲啉和苯醚甲環唑質譜參數見表1。

表1 吡蟲啉和苯醚甲環唑碎片離子及質譜參數Table 1 Transitions and mass spectrometry parameters of imidacloprid and difenoconazole

GC 條件：AB-5 毛細管柱 (0.25 mm × 30 mm，0.25 μm)；不分流；載氣為氮氣，流速1 mL/min；進樣量1 mL；進樣口溫度260 ℃；程序升溫：初始溫度80 ℃，保持1 min，以20 ℃/min 的速率升溫到260 ℃，保持10 min；電子捕獲檢測器，檢測器溫度280 ℃。

1.3.3 標準溶液配制和標準曲線繪制 分別準確稱取吡蟲啉和苯醚甲環唑標準品各10 mg，用甲醇溶解，配成1 000 mg/L 的標準儲備液；準確稱取百菌清標準品10 mg，用正己烷溶解，配成1 000 mg/L 的標準儲備液于4 ℃下遮光保存。用空白甘藍基質提取液稀釋各儲備液，配制成質量濃度分別為0.01、0.02、0.05、0. 1、0.2、0.5和1 mg/L 的基質匹配標準溶液，按 1.3.2 節的條件檢測，得出響應峰面積-標準溶液質量濃度標準曲線，并建立回歸方程。

1.3.4 添加回收及最低檢出限試驗 稱取10 g 甘藍空白樣品，分別添加0.05、0.1 和0.5 mg/kg 3 個水平的吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清標準溶液，每個水平5 次重復，同時設空白對照，按照1.3.1 節進行提取凈化，1.3.2 節的條件進行檢測，計算添加回收率和相對標準偏差 (RSD)。按 3 倍信噪比計算各農藥的檢出限 (LOD)。

2 結果與分析

2.1 方法的線性曲線、檢出限、準確度及精密度

結果(表2)表明：在0.01～1 mg/L 質量濃度范圍內，吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清在甘藍基質中的質量濃度與響應值有良好的線性關系。

LC-MS/MS 檢測吡蟲啉、苯醚甲環唑的LOD 均為0.01 mg/kg，GC 檢測百菌清的LOD 為0.001 mg/kg (表2)。添加回收實驗結果 (表3) 表明：甘藍中吡蟲啉的平均回收率為90%～98%，RSD 為1.1%～2.2%，苯醚甲環唑的平均回收率為89%～97%，RSD 為1.7%～2.1%；百菌清的平均回收率為92%～102%，RSD 為0.87%～3.7%。所建立的方法符合農藥殘留分析的要求[19]。

表2 3 種農藥的標準曲線及檢出限Table 2 Equation of linear regression and LODs of three pesticides

表3 3 種農藥在甘藍中的添加回收率及相對標準偏差Table 3 Recovery and RSD of three pesticides in cabbage

2.2 3 種農藥在甘藍中的消解動態

由表4 可知，3 種農藥在甘藍中的消解動態均符合一級動力學方程。吡蟲啉于施藥后3 d、苯醚甲環唑于施藥后5 d 和百菌清于施藥后14 d，消解率達到80%以上，其中吡蟲啉于施藥10 d 后已達到未檢出狀態。3 種農藥中，吡蟲啉消解最快，苯醚甲環唑次之，百菌清最慢，消解半衰期分別為1.35、2.28 和2.47 d，均屬于易降解農藥 (< 30 d)。

表4 3 種農藥在甘藍中的消解動態Table 4 Dissipation dynamics of 3 pesticides in cabbage

關于吡蟲啉在蔬菜中消解動態的研究報道較少，矯健等[21]的研究顯示，吡蟲啉在不同蔬菜中的半衰期差異大，其中在甘藍中的半衰期為1.4 d，本研究結果與之基本一致。關于苯醚甲環唑在水果、稻米中的消解動態研究較多[22]，在蔬菜中的研究極少，僅有Wang 等[23]報道了苯醚甲環唑在大白菜中的半衰期在6.6～7.8 d 之間，而本研究結果與之相比半衰期時間較短，表明研究對象和氣候條件不同均可能影響農藥的半衰期。雖然百菌清在蔬菜中的消解動態研究報道較多，但尚未見其在甘藍中消解的報道。Abd Al-Rahman 等[24]報道番茄中百菌清半衰期為2.06 d，本研究結果與之接近。

2.3 3 種農藥在甘藍中的最終殘留量

由表5 可知，吡蟲啉在甘藍采收間隔期7 d 時的殘留量已低于其MRL 值 (1 mg/kg)，14 d 時未檢出；苯醚甲環唑在甘藍采收間隔期14 d 時的殘留量為0.23 mg/kg，仍高于其MRL 值 (0.2 mg/kg)；百菌清在間隔期14 d 時的殘留量低于其MRL 值(5 mg/kg)。

表5 3 種農藥在甘藍中的最終殘留量Table 5 Terminal residues of 3 pesticides in cabbage

2.4 3 種農藥在甘藍不同部位中的殘留分布

按推薦劑量的最高劑量在露地甘藍上分別噴霧施用吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清，從施藥后2 h開始，按不同采收間隔期采集甘藍外葉、甘藍外球葉以及甘藍內球葉進行檢測，結果見表6?？梢姡簩τ谶料x啉，甘藍內球葉在施藥3 d 后未檢出；外球葉和外葉中檢出量分別在施藥1 d 和3 d 后低于MRL 值。對于苯醚甲環唑，甘藍內球葉在施藥 3 d 后未檢出；外球葉中檢出量在施藥5 d 后低于MRL 值；外葉中檢出量在施藥 14 d 后降至0.31 mg/kg，含量依然較高。對于百菌清，甘藍內球葉未檢出；外球葉中檢出量在施藥1 d 后降至MRL 值以下；外葉中檢出量在施藥14 d 后降至6.32 mg/kg，仍高于MRL 值。3 種農藥在甘藍內球葉、外球葉及外葉不同部位的殘留差異顯著(P<0.05) ，甘藍外葉>甘藍外球葉>甘藍內球葉。甘藍內球葉中農藥殘留未檢出或檢出量非常低，外球葉中初始含量較低，在1 d 至5 d 可降至MRL值以下，表明農藥殘留主要集中在外葉，苯醚甲環唑和百菌清在施藥14 d 后含量仍在MRL 值以上，建議消費者避免食用甘藍外葉。

表6 3 種農藥在甘藍不同部位的殘留量Table 6 Residues of three pesticides in different parts of cabbage

3 結論

本研究以露地栽培甘藍為對象，采用LCMS/MS 和GC 檢測方法研究了吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清在露地甘藍中的消解動態以及殘留規律。結果發現，3 種農藥在露地甘藍中的消解動態均符合一級反應動力學模型，半衰期分別為1.35、2.28 和2.47 d，均屬于易降解農藥，其中吡蟲啉消解最快，百菌清最慢。最終殘留試驗結果表明，甘藍中吡蟲啉、百菌清分別在施藥7 和14 d 后降至食品中農藥最大殘留限量值以下，而苯醚甲環唑殘留量在施藥14 d 后未能達標。3 種農藥在露地甘藍不同部位的殘留差異顯著 (P<0.05)，殘留量由高到低：甘藍外葉>甘藍外球葉>甘藍內球葉。甘藍內球葉中農藥殘留未檢出或極低，外球葉中初始含量較低，1 至5 d 可降至最大殘留限量值以下，外葉農藥殘留顯著高于其他部位。甘藍外葉為非主要食用部位，可以認為吡蟲啉、苯醚甲環唑和百菌清按照推薦劑量最高劑量及施用次數在露地甘藍上施用，在采收間隔期大于7 d 前提下，農藥殘留量可滿足食品中農藥最大殘留限量要求。建議采后處理甘藍時去除其外葉，以降低甘藍中的農藥殘留量，提高質量安全水平。本研究結果可為露地甘藍中農藥的安全、科學使用提供科學依據，同時為引導消費者安全飲食提供服務。