劉艷萍 王思威 孫海濱
摘要:【目的】對(duì)除蟲(chóng)脲在荔枝上的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),為該藥在荔枝上的合理使用提供科學(xué)依據(jù)?!痉椒ā客ㄟ^(guò)建立除蟲(chóng)脲在荔枝全果和果肉的前處理方法和液相色譜—二級(jí)管陣列紫外檢測(cè)器的儀器方法,對(duì)除蟲(chóng)脲進(jìn)行定量分析;通過(guò)兩年(2013~2014年)兩地(廣東、廣西)的殘留試驗(yàn),研究除蟲(chóng)脲在荔枝上的殘留及消解動(dòng)態(tài)?!窘Y(jié)果】除蟲(chóng)脲在荔枝果肉和全果上平均回收率分別為84.1%~84.8%和82.7%~84.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.9%~4.3%和3.2%~4.2%,最小檢出量為5×10-10 g ,在荔枝全果和果肉上的最低檢測(cè)濃度均為0.01 mg/kg。除蟲(chóng)脲在荔枝上的消解半衰期為3.5~4.9 d;以125.0~187.5 mg/kg劑量、施用3~4次,采收間隔期為7和10 d時(shí),荔枝果肉上的殘留量均小于0.01 mg/kg,全果上的殘留量分別為0.05~0.23和0.01~0.05 mg/kg。【結(jié)論】除蟲(chóng)脲在荔枝上防治荔枝蒂蛀蟲(chóng)時(shí)施用劑量以125.0 mg/kg為宜,施藥次數(shù)3次,安全間隔期10 d。
關(guān)鍵詞: 除蟲(chóng)脲;荔枝;殘留分析;使用評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào): S667.1;X592 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2016)11-1880-05
Abstract:【Objective】Safety of diflubenzuron in litchi was evaluated, in order to provide a scientific basis for rational use of diflubenzuron in litchi production. 【Method】An effective method was developed for quantitative analysis of diflubenzuron by HPLC-PDA(high performance liquid chromatography with photo-diode array) in whole fruit and flesh of litchi. Terminal residue and degradation dynamics of diflubenzuron in litchi were studied in Guangdong and Guangxi during 2013-2014. 【Result】Results showed that, spiked recoveries of diflubenzuron in whole fruit and flesh of litchi were 84.1%-84.8% and 82.7%-84.9%, respectively, with relative standard deviations of 2.9%-4.3% and 3.2%-4.2%. Limit of detection(LOD) was 5×10-10 g, and limit of quantification(LOQ) was 0.01 mg/kg in whole fruit and flesh. Half life of diflubenzuron in litchi was 3.5-4.9 d. Furthermore, terminal residues of diflubenzuron in flesh were less than 0.01 mg/kg, terminal residues of diflubenzuron in whole litchi were 0.05-0.23 and 0.01-0.05 mg/kg, respectively, when spraying 125.0-187.5 mg/kg diflubenzuron three or four times, and pre-harvest interval was 7 or 10 days. 【Conclusion】Recommended dosage of diflubenzuron is 125.0 mg/kg for prevention and control of Conopomorpha sinensis Bladley by spraying three times at pre-harvest interval of 10 days.
Key words: diflubenzuron; litchi; residue analysis; application evaluation
0 引言
【研究意義】除蟲(chóng)脲(Diflubenzuron)是一種特異性低毒殺蟲(chóng)劑,屬苯甲酰類,對(duì)害蟲(chóng)有胃毒和觸殺作用,其通過(guò)抑制昆蟲(chóng)幾丁質(zhì)合成,使幼蟲(chóng)在蛻皮時(shí)不能形成新表皮,導(dǎo)致蟲(chóng)體成畸形而死亡。該藥對(duì)鱗翅目害蟲(chóng)有特效,對(duì)天敵安全。荔枝(Litchi chinensis)是我國(guó)熱帶、南亞熱帶氣候區(qū)的特色水果,因色、香、味俱佳被譽(yù)為“果中之王”(王麗敏等,2014),但在荔枝整個(gè)生長(zhǎng)期常有荔枝蛀蒂蟲(chóng)發(fā)生,特別在果實(shí)發(fā)育及成熟期為害,嚴(yán)重影響荔枝產(chǎn)量(姜子德等,2011)。當(dāng)前化學(xué)農(nóng)藥仍是荔枝生產(chǎn)上主要的病蟲(chóng)害防治手段,其中除蟲(chóng)脲是一種常用藥劑(高強(qiáng),2011)。目前除蟲(chóng)脲在我國(guó)荔枝上沒(méi)有登記,依據(jù)我國(guó)農(nóng)藥管理?xiàng)l例,農(nóng)藥登記后方可使用,但實(shí)際生產(chǎn)中存在該藥非法使用問(wèn)題,因此急需制定相應(yīng)的限量標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)該藥在荔枝上使用的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。【前人研究進(jìn)展】目前,除蟲(chóng)脲的檢測(cè)多在蔬菜、水果、小麥和茶葉上。高曉輝等(1989)報(bào)道了蘋(píng)果和土壤中除蟲(chóng)脲的降解情況,除蟲(chóng)脲在蘋(píng)果中的半衰期為39~75 d,降解較慢,在土壤中為8~10 d,較在蘋(píng)果中快。黎其萬(wàn)等(2007)采用高效液相色譜法測(cè)定了雪蓮果中除蟲(chóng)脲等3種農(nóng)藥的殘留,其中除蟲(chóng)脲的檢出限為0.02 mg/kg。裴亞托(2007)采用高效液相色譜研究了除蟲(chóng)脲在白菜和油菜上的殘留規(guī)律,結(jié)果表明,除蟲(chóng)脲在白菜和油菜上的半衰期分別為9.1和10.0 d,其水冼去除率在60%以上。張清明等(2008)建立了梨中除蟲(chóng)脲等3種苯甲酰脲類農(nóng)藥的殘留分析方法,方法的平均回收率為84%~98%,符合農(nóng)藥殘留分析的要求。唐淑軍等(2010)采用固相萃取小柱測(cè)定了蔬菜中除蟲(chóng)脲的殘留,方法的平均回收率為98%~105%,變異系數(shù)為3.90%~7.75%,檢出限為0.008 mg/kg。蔡亞萍(2012)采用HPLC-MS/MS建立了茶葉中除蟲(chóng)脲的檢測(cè)方法,方法的平均回收率為105%,檢出限為0.016 mg/kg。【本研究切入點(diǎn)】目前,國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)僅有除蟲(chóng)脲在蔬菜、茶葉、小麥等基質(zhì)上的分析方法,以及除蟲(chóng)脲在蘋(píng)果上的消解報(bào)道,尚無(wú)除蟲(chóng)脲在荔枝上的殘留研究報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用高效液相色譜法(HPLC)建立除蟲(chóng)脲在荔枝上的殘留檢測(cè)方法,研究除蟲(chóng)脲在荔枝上的殘留消解動(dòng)態(tài),明確除蟲(chóng)脲在荔枝上的消解規(guī)律及最終殘留水平,為除蟲(chóng)脲在荔枝上的合理使用及最大殘留限量的制定提供數(shù)據(jù)參考。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
供試?yán)笾ζ贩N為淮枝,分別來(lái)自廣東省廣州市黃埔區(qū)東圃果園和廣西南寧市江南區(qū)明陽(yáng)農(nóng)場(chǎng);供試農(nóng)藥40%除蟲(chóng)脲懸浮劑由績(jī)溪農(nóng)華生物科技有限公司生產(chǎn)。
儀器:Surveyor高效液相色譜儀,配二極管陣列紫外檢測(cè)器(PDA),美國(guó)菲尼根有限公司;T18-Basic高速勻質(zhì)器,德國(guó)IKA公司;0.45 μm Filter Unit濾膜,美國(guó)戴安(DIONEX)公司;Y-4水浴恒溫振蕩器,江蘇金壇金城國(guó)勝試驗(yàn)儀器廠;SHZ-Ⅲ 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,無(wú)錫星海王生化設(shè)備有限公司;N-EVAP24氮吹儀,美國(guó)Organomation儀器有限公司。
試劑:除蟲(chóng)脲標(biāo)準(zhǔn)品99.4%,德國(guó)Dr. Ehrenstorfer Gmbh公司;丙酮、二氯甲烷、石油醚、無(wú)水硫酸鈉等試劑為分析純;弗羅里硅土、中性氧化鋁(層析用,60~100目)。
1. 2 田間試驗(yàn)方法
1. 2. 1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)空白對(duì)照區(qū)、高劑量處理區(qū)、低劑量(推薦劑量)處理區(qū)和消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)區(qū)。參照《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》,2013、2014年分別在廣東省廣州市黃埔區(qū)東圃果園和廣西南寧市江南區(qū)明陽(yáng)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行40%除蟲(chóng)脲懸浮劑在荔枝上殘留消解動(dòng)態(tài)和最終殘留試驗(yàn)。
1. 2. 2 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 每2株荔枝樹(shù)為一小區(qū),設(shè)1個(gè)處理,3個(gè)重復(fù)。于荔枝生長(zhǎng)到成熟個(gè)體一半大小時(shí),以40%除蟲(chóng)脲懸浮劑按有效成分187.5 mg/L的劑量噴霧施藥1次,分別于施藥后當(dāng)天(2 h)及1、3、7、10、14、21、28和35 d采樣,每次從小區(qū)果樹(shù)的上、中、下部的內(nèi)、外側(cè)隨機(jī)采集不少于1 kg生長(zhǎng)正常、無(wú)病害的荔枝個(gè)體,去核,計(jì)核重后切碎混勻,四分法留500 g。樣品貯存于-20 ℃冰箱,待前處理及分析測(cè)定。
1. 2. 3 最終殘留試驗(yàn) 分別設(shè)推薦劑量125.0 mg/L及1.5倍推薦劑量187.5 mg/L 2個(gè)劑量處理,各噴藥3次和4次,小區(qū)按順序排列,每次施藥間隔7~10 d。每2株荔枝為一處理小區(qū),3次重復(fù)。分別于末次施藥后7和10 d,從小區(qū)的上、中、下部的內(nèi)、外側(cè)隨機(jī)采集不少于2 kg生長(zhǎng)正常、無(wú)病害的荔枝個(gè)體。全果樣品:取1 kg荔枝,去核,計(jì)核重后切碎混勻;果肉樣品:取1 kg荔枝,除去果皮、果核,將果肉切碎后混勻。樣品均貯存于-20 ℃冰箱,待前處理及分析測(cè)定。
1. 3 分析方法
1. 3. 1 樣品前處理 荔枝全果和果肉:稱取20.00 g(精確至0.01 g)荔枝全果或果肉樣品,放入玻璃三角瓶中,加入60 mL丙酮,用高速勻質(zhì)器勻質(zhì)2 min,振蕩30 min,用60目石英砂作助濾劑抽濾,殘?jiān)?0 mL丙酮?jiǎng)蛸|(zhì),抽濾,合并抽濾液。將丙酮抽濾液濃縮至約20 mL,加入10%氯化鈉溶液20 mL,用50 mL二氯甲烷萃取3次,二氯甲烷萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鈉脫水后在50 ℃水浴上減壓濃縮至少許,用2 mL二氯甲烷/甲醇(95∶5,v/v)溶解,待柱凈化。
稱取2.00 g弗羅里硅土(5%減活)和1.00 g中性氧化鋁(5%減活)混合裝柱,柱頂與底端各加1.5 cm厚的無(wú)水硫酸鈉層,用15 mL石油醚預(yù)淋層析柱。將上述溶解物移入層析柱中,用50 mL二氯甲烷/甲醇(95∶5,v/v)混合液洗脫,收集;減壓濃縮至少量;用氣流吹干, 2 mL甲醇定容,供液相色譜測(cè)定。
1. 3. 2 儀器條件 液相色譜儀:菲尼根Surveyor 高效液相色譜儀配二極管陣列紫外檢測(cè)器(PDA);色譜柱:依利特ODS2(4.6 mm×250 mm, 5 μm);柱箱溫度30 ℃;流動(dòng)相:乙腈∶水=85∶15(v/v),流速0.5 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm,進(jìn)樣體積10 μL。
2 結(jié)果與分析
2. 1 分析方法的線性范圍、檢出限、準(zhǔn)確度及精密度
2. 1. 1 分析方法的靈敏度 在本研究設(shè)計(jì)條件下除蟲(chóng)脲的最小檢出量為5×10-10 g。根據(jù)添加回收率試驗(yàn),除蟲(chóng)脲在荔枝全果、果肉中的最低檢測(cè)濃度均為0.01 mg/kg。
2. 1. 2 分析方法的線性關(guān)系 準(zhǔn)確稱取除蟲(chóng)脲標(biāo)準(zhǔn)品并用乙腈溶解,稀釋配制成0.05、0.10、0.50、1.00、5.00 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)液,然后分別進(jìn)樣10 μL,按含量(ng)—峰面積(Area/uV)作標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性方程為
y=371641x-12523,相關(guān)系數(shù)r=0.9999。
2. 1. 3 分析方法的準(zhǔn)確度和精密度 準(zhǔn)確稱取空白荔枝(全果、果肉)樣品,進(jìn)行0.01、0.10、1.00 mg/kg 3個(gè)水平添加回收試驗(yàn),每濃度5次重復(fù),譜圖見(jiàn)圖1。按1.3.1的條件進(jìn)行提取、凈化和測(cè)定。計(jì)算平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。從表1可以看出,當(dāng)添加水平在0.01~1.00 mg/kg范圍內(nèi)時(shí),除蟲(chóng)脲在荔枝果肉和全果中的平均回收率分別為84.1%~84.8%和82.7%~84.9%,RSD分別為2.9%~4.3%和3.2%~4.2%,符合殘留分析要求。
2. 2 除蟲(chóng)脲在荔枝上的消解動(dòng)態(tài)
除蟲(chóng)脲在荔枝上的消解動(dòng)態(tài)結(jié)果見(jiàn)表2和圖2。其在荔枝上的消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,降解呈先快后慢并逐漸趨于平緩的趨勢(shì)。2013和2014年,廣東點(diǎn)荔枝上除蟲(chóng)脲的原始沉積量分別為0.30和0.26 mg/kg,第7 d時(shí)其消解率分別為73.2%和81.5%,到第14 d時(shí)消解率達(dá)94.4%和98.5%,半衰期分別為4.4和4.7 d;2013和2014年,廣西點(diǎn)的原始沉積量分別為0.52和0.21 mg/kg,第7 d時(shí)消解率為76.5%和56.3%,到第14 d時(shí)消解率達(dá)93.9%和90.1%,半衰期分別為3.5和4.9 d。
2. 3 除蟲(chóng)脲在荔枝上最終殘留量測(cè)定結(jié)果
2013和2014年,廣東、廣西兩地除蟲(chóng)脲在不同施藥劑量及不同采樣期的最終殘留量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,40%除蟲(chóng)脲懸浮劑分別按有效成分125.0和187.5 mg/L的劑量噴施3~4次,距末次施藥后7和10 d采樣,荔枝果肉中除蟲(chóng)脲的殘留量均<0.01 mg/kg,施藥后7和10 d全果中的殘留量分別為0.05~0.23和0.01~0.05 mg/kg。
施藥后7 d,荔枝果肉占全果的比例為60%~75%,全果的除蟲(chóng)脲殘留量是果肉的5~23倍,表明除蟲(chóng)脲主要?dú)埓嬖诠ど稀?/p>
目前,我國(guó)、國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)、美國(guó)、澳大利亞等尚未制定除蟲(chóng)脲在荔枝上的最大殘留限量(Maximum residue limit, MRL),歐盟為0.05 mg/kg。本研究結(jié)果表明,當(dāng)采收間隔期為7 d時(shí)荔枝全果中除蟲(chóng)脲的殘留量超過(guò)0.05 mg/kg。因此,荔枝采收期除蟲(chóng)脲的安全間隔期10 d較合適。
3 討論
本研究通過(guò)除蟲(chóng)脲在廣東、廣西兩地荔枝中殘留消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn),證明除蟲(chóng)脲殘留量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低,施藥14 d后其消解率均在90.0%以上,且半衰期較短,屬于易降解農(nóng)藥。最終殘留試驗(yàn)結(jié)果表明,除蟲(chóng)脲在荔枝上的半衰期為3.5~4.9 d,與已報(bào)道的除蟲(chóng)脲在白菜和油菜上半衰期分別為9.1和10.0 d(裴亞托,2007),在蘋(píng)果上39~75 d、土壤8~10 d(高曉輝等,1989)相比,本研究中除蟲(chóng)脲在荔枝上的半衰期較在白菜、油菜和蘋(píng)果等作物上的明顯偏短,其原因可能與作物不同、氣候條件不一致等因素有關(guān),且在廣東和廣西的荔枝采收期間多雨水,也是影響半衰期的主要因素。
根據(jù)公式:理論每日最大攝入量(TMDI)=農(nóng)藥每日允許攝入量(ADI,mg/kg)×體重(63 kg),F(xiàn)AO/WHO農(nóng)藥殘留聯(lián)席會(huì)議(JMPR)制定除蟲(chóng)脲的ADI值為0.02 mg/kg,參照我國(guó)膳食結(jié)構(gòu)中每日水果的消費(fèi)量約457 g(王隴德,2005),根據(jù)理論MRL=TMDI/水果消費(fèi)量,計(jì)算得除蟲(chóng)脲的TMDI和理論MRL值分別為1.26和2.8 mg/kg。目前CAC和我國(guó)尚未制定除蟲(chóng)脲在荔枝中的MRL值,歐盟制定的限量為0.05 mg/kg,根據(jù)本研究結(jié)果推薦我國(guó)除蟲(chóng)脲在荔枝上的MRL為0.05 mg/kg。
本研究未進(jìn)行除蟲(chóng)脲膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,僅根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推薦荔枝上除蟲(chóng)脲的最大殘留限量值,下一步工作將查詢除蟲(chóng)脲在我國(guó)的登記使用情況及各國(guó)的限量標(biāo)準(zhǔn)制定情況,并依據(jù)我國(guó)的膳食數(shù)據(jù)進(jìn)行除蟲(chóng)脲的膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
4 結(jié)論
本研究結(jié)果表明,除蟲(chóng)脲在荔枝中的殘留消解符合一級(jí)動(dòng)力方程,根據(jù)化學(xué)農(nóng)藥環(huán)境安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)準(zhǔn)則,除蟲(chóng)脲屬于易降解農(nóng)藥。依據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)資料及本研究結(jié)果,除蟲(chóng)脲防治荔枝蒂蛀蟲(chóng)用藥量以125.0 mg/kg為宜,施藥次數(shù)3次,安全間隔期10 d。推薦我國(guó)除蟲(chóng)脲在荔枝上的MRL值為0.05 mg/kg。
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(責(zé)任編輯 麻小燕)