朱 烈, 李旦陽, 許敏球, 錢利紅
(浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)信息與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測服務(wù)中心,浙江寧波 315192)
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丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的殘留動態(tài)研究
朱 烈, 李旦陽, 許敏球, 錢利紅
(浙江省寧波市鄞州區(qū)農(nóng)業(yè)信息與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測服務(wù)中心,浙江寧波 315192)
摘要[目的]研究丁醚脲在蔬菜中的殘留檢測方法和田間消解動態(tài),為丁醚脲在蔬菜上的使用安全提供參考依據(jù)。[方法]結(jié)合QuEChERS前處理技術(shù)和LC-MS/MS分析技術(shù),開發(fā)建立丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的檢測方法,并采用田間試驗(yàn)方法研究丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的殘留消解動態(tài)規(guī)律。[結(jié)果]試驗(yàn)表明,在0.01~1.00 mg/kg添加水平范圍內(nèi),甘藍(lán)樣品中的添加回收率在79.4%~86.8%,變異系數(shù)為4.6%~7.2%,花菜樣品中的添加回收率在83.8%~88.5%,變異系數(shù)為5.1%~7.7%,檢出限為2.5 μg/kg。田間殘留試驗(yàn)表明,丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中降解符合動力學(xué)曲線,丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的消解半衰期分別為2.2和3.2 d。[結(jié)論]該試驗(yàn)方法進(jìn)行甘藍(lán)和花菜中丁醚脲殘留測定,靈敏度高,重現(xiàn)性好,符合農(nóng)藥殘留檢測的要求。消解動態(tài)和最終殘留試驗(yàn)結(jié)果結(jié)合我國和國外MRL值,建議推薦用量的丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的安全間隔期為7 d,出口蔬菜中謹(jǐn)慎使用丁醚脲。
關(guān)鍵詞丁醚脲;甘藍(lán);花菜;殘留;消解;液相串聯(lián)質(zhì)譜
丁醚脲是一種硫脲類高效殺蟲劑,獨(dú)特的作用機(jī)理使其沒有交叉抗性問題,近幾年在蔬菜病蟲害防治上廣泛推廣。目前,有關(guān)丁醚脲在蔬菜的田間藥效試驗(yàn)報道較多[1-3],檢測方法大多為檢測制劑和環(huán)境樣品的液相色譜法[4-7],其在蔬菜上的殘留測定方法和殘留動態(tài)研究少見報道。筆者以甘藍(lán)和花菜為試驗(yàn)作物,結(jié)合QuEChERS前處理技術(shù)和LC-MS/MS分析技術(shù),建立丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的檢測分析方法,研究其在甘藍(lán)和花菜中的殘留消解動態(tài)規(guī)律,進(jìn)而判斷丁醚脲推薦用量在甘藍(lán)和花菜上使用的安全性,為丁醚脲在蔬菜上的安全使用提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料供試作物為甘藍(lán)、花菜。主要儀器:Acquity UPLC XevoTMTQ MS液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀,美國Waters公司,配有電噴霧電子離子源(ESI);色譜柱Acquity UPLC BEH C18(2.1×100 mm, 1.7 μm);臺式多用冷凍離心機(jī),美國KENDRO;氮吹儀,美國Organomation;高速分散勻質(zhì)機(jī),上海標(biāo)本。
主要試劑:甲醇、乙腈,HPLC級,德國Merck公司;氯化鈉、無水硫酸鎂,分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;PSA填料(40~60 μm),Agilent公司;丁醚脲標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.0%),德國Dr.Ehrenstorfer.GmbH公司。
1.2田間試驗(yàn)設(shè)計試驗(yàn)地點(diǎn)在寧波市鄞州區(qū),供試作物甘藍(lán)、花菜,試驗(yàn)農(nóng)藥為20%丁醚脲乳油,對水手動噴霧。田間試驗(yàn)設(shè)計參照NY/T 788—2004(農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則)。
1.2.1田間消解試驗(yàn)。試驗(yàn)地每小區(qū)面積30 m2, 3個重復(fù),小區(qū)之間設(shè)保護(hù)行,按一次施藥多次取樣進(jìn)行試驗(yàn)。甘藍(lán)和花菜均在生長到成熟個體一半大小時,采用對水手動噴霧的方式將20%丁醚脲乳油均勻噴灑在供試甘藍(lán)和花菜的莖葉上,田間稀釋倍數(shù)400倍。采樣時間為:噴藥后1 h和1、3、5、7、10、14、21、28 d采樣。各小區(qū)隨機(jī)多點(diǎn)采樣,每小區(qū)各采集蔬菜樣品6株,采集量不少于3 kg;按照農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則對樣品進(jìn)行預(yù)處理,貯存在-20 ℃冰箱中保存待測。
1.2.2最終殘留試驗(yàn)。小區(qū)面積30 m2,田間稀釋倍數(shù)400倍,施藥次數(shù)為2次,每次施藥間隔7 d,分別于最后1次施藥后3、7、14 d采樣,樣品處理同田間消解試驗(yàn)。
1.2.3空白對照小區(qū)。選取從未施用過丁醚脲及其制劑的蔬菜種植地30 m2,采集甘藍(lán)和花菜樣品作為對照,樣品處理同田間消解試驗(yàn)。
1.3分析方法
1.3.1樣品提取。甘藍(lán)樣品:稱取預(yù)處理好的粉碎混勻甘藍(lán)樣品5.00 g于50 mL離心管中,加入20 mL乙腈,在高速分散勻質(zhì)機(jī)中勻質(zhì)1 min,再向離心管中加入5.00 g氯化鈉和5.00 g無水硫酸鎂,手動振搖1 min,將離心管放入離心機(jī),以5 000 r/min離心3 min,吸取上層乙腈提取液待凈化?;ú藰悠诽崛》绞酵仕{(lán)。
1.3.2樣品凈化。在10 mL離心管中加入50 mg PSA填料,再加入“1.3.1”中樣品的乙腈提取液3.00 mL,劇烈振蕩1 min,5 000 r/min離心3 min,吸取上層凈化液1.00 mL在40 ℃水浴中氮?dú)獯抵两?,殘渣用?乙腈(7∶3,V/V)1.00 mL溶解,在旋渦混合器上混勻,過0.2 μm濾膜后備用。
1.3.3儀器條件。HPLC條件:Acquity UPLC XevoTMTQ MS液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀;色譜柱為Acquity UPLC BEH C18(2.1×100 mm, 1.7 μm)柱;柱溫為30 ℃;進(jìn)樣體積為10 μL;流動相A為乙腈,流動相B為水,梯度淋洗。梯度洗脫程序:0~0.5 min,30%A;0.5~2.5 min,30%~90%A; 2.5~4.1 min,90%A;4.0~4.1 min,90%~30% A;4.1~6.0 min,30%A。流速:0.3 mL/min。
MS/MS條件:采用電噴霧離子源ESI進(jìn)行分析;負(fù)離子模式,毛細(xì)管電壓3.0 kV;錐孔電壓12 V;離子源溫度150 ℃;脫溶劑氣溫度5 000 ℃;脫溶劑氣流量1 000 L/h;錐孔反吹氣流量50 L/h;RF透鏡電壓0 V。分析器1低端分辨率和高端分辨率14 V,入口透鏡電壓1 V,出口電壓3 V;質(zhì)量分析器低端分辨率和高端分辨率15 V。多離子反應(yīng)模式(MRM)掃描確定丁醚脲(C23H32N2OS)的分析條件,以m/z383.20為母離子,進(jìn)行二級質(zhì)譜掃描,得到丁醚脲的特征碎片離子為m/z191.10(碰撞能量35eV)和m/z268.10(碰撞能量24eV),選取m/z268.10為定性離子,m/z191.10為定量離子。1.3.4添加回收率和精密度。稱取經(jīng)測定不含丁醚脲的蔬菜樣品5.00 g于50 mL離心管中,分別添加25.00、2.50和0.25 mg/L丁醚脲標(biāo)準(zhǔn)溶液0.20 mL,使蔬菜樣品中達(dá)到1.00、0.10和0.01 mg/kg添加濃度水平,每個濃度重復(fù)5次,立即試驗(yàn)方法測定,按測定數(shù)據(jù)計算回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
2結(jié)果與分析
2.1檢測方法的確定經(jīng)基質(zhì)加標(biāo)試驗(yàn)確定丁醚脲的基質(zhì)效應(yīng)均不明顯,因此采用外標(biāo)法定量。將丁醚脲標(biāo)樣用水/乙腈(7∶3,V/V)溶液釋成1、10、50、200和500 μg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。在“1.3.3”的儀器條件下進(jìn)樣檢測,以標(biāo)樣濃度為橫坐標(biāo)(X),定量離子的色譜峰面積為縱坐標(biāo)(Y)進(jìn)行線性回歸分析,得到的線性回歸方程為Y=9.255 7X+81.729 0,相關(guān)系數(shù)R=0.990 5。結(jié)果表明,丁醚脲在1~500 μg/L
濃度范圍內(nèi),峰面積與質(zhì)量濃度線性關(guān)系良好,符合農(nóng)藥殘留檢測要求。
2.2方法的回收率、精密度和最低檢出濃度在1.00、0.10和0.01 mg/kg添加濃度水平下,甘藍(lán)和花菜中丁醚脲平均回收率和精密度數(shù)據(jù)見表1。結(jié)果表明,甘藍(lán)樣品中的平均回收率在79.4%~86.8%,變異系數(shù)為4.6%~7.2%;花菜樣品中的平均回收率在83.8%~88.5%,變異系數(shù)為5.1%~7.7%。甘藍(lán)和花菜中丁醚脲的最小檢出濃度為2.5 μg/kg。因此,利用該方法進(jìn)行甘藍(lán)和花菜中丁醚脲殘留測定,靈敏度高,重現(xiàn)性好,符合農(nóng)藥殘留檢測的要求。
表1丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的添加回收率及變異系數(shù)
Table 1Recovery rate and variation coefficient of diafenthiuron in cabbage and cauliflower
作物Crops添加濃度Addingconc-entrationmg/kg平均回收率Averagerecoveryrate∥%變異系數(shù)Variationcoefficient%甘藍(lán)Cabbage0.0186.87.20.1079.45.71.0083.24.6花菜Cauliflower0.0183.87.70.1088.55.11.0084.35.6
2.320%丁醚脲乳油在甘藍(lán)和花菜中的消解動態(tài)由表2可知,田間稀釋倍數(shù)400倍,20%丁醚脲乳油在甘藍(lán)中的原始沉積量為0.587 mg/kg,施藥7 d后降解達(dá)到89.9%,施藥14 d后甘藍(lán)中的未檢出殘留,20%丁醚脲乳油甘藍(lán)中的消解方程式為Ct=0.630 1 e-0.316 4t,R2=0.979 6,半衰期T為2.2 d。20%丁醚脲乳油在花菜中的原始沉積量為0.352 mg/kg,施藥7 d后降解達(dá)到80.4%,施藥14 d后,在花菜中仍檢出殘留0.016 mg/kg,21 d時未檢出殘留,20%丁醚脲乳油在花菜中的消解方程式為Ct=0.308 4 e-0.214 2t,R2=0.993 2,半衰期T為3.2 d。
表2 丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的消解試驗(yàn)結(jié)果
注:ND為未檢出。
Note: ND indicates not detected.
2.420%丁醚脲乳油在甘藍(lán)和花菜中的最終殘留由表3可知,甘藍(lán)中丁醚脲的殘留量為0.006~0.310 mg/kg,花菜中丁醚脲的殘留量為0.015~0.188 mg/kg。結(jié)合我國、歐盟和日本的最高殘留限量(MRL),2次施藥后14 d甘藍(lán)和花菜中仍能檢出丁醚脲,殘留量符合我國標(biāo)準(zhǔn),不符合歐盟標(biāo)準(zhǔn)。
表3 20%丁醚脲乳油在甘藍(lán)和花菜中的最終殘留試驗(yàn)結(jié)果
3結(jié)論與討論
該研究采樣QuEChERS技術(shù)和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法,建立了丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中殘留量的分析方法,該方法靈敏度高,重現(xiàn)性好,添加回收率和檢出限都符合農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)要求,具有一定的新穎性和實(shí)用性。試驗(yàn)研究了丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中的消解動態(tài),20%丁醚脲乳油按照400倍田間稀釋倍數(shù),在供試作物生長到成熟個體一半大小時,采用對水手動噴霧的方式施藥1次,在甘藍(lán)和花菜中的原始沉積量分別為0.587和0.352 mg/kg,半衰期分別為2.2和3.2 d,降解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程,相關(guān)系數(shù)較高。研究結(jié)果為丁醚脲在其他蔬菜的田間使用提供了數(shù)據(jù)參考和指導(dǎo)依據(jù)。
最終殘留試驗(yàn)中,施藥2次后7 d甘藍(lán)和花菜中丁醚脲殘留量分別為0.066和0.091 mg/kg,表明丁醚脲在甘藍(lán)和花菜中降解速度較快,殘留量符合我國MRL值要求,推薦用量使用較安全,建議安全間隔期為7 d。而歐盟和日本對蔬菜中丁醚脲的限量要求分別為不得檢出和0.02 mg/kg,建議出口蔬菜中謹(jǐn)慎使用丁醚脲。
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作者簡介朱烈(1980- ),男,浙江樂清人,農(nóng)藝師,碩士,從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究。
收稿日期2016-03-28
中圖分類號S 481+.8
文獻(xiàn)標(biāo)識碼A
文章編號0517-6611(2016)14-104-03
Study on Residue of Diafenthiuron in Cabbage and Cauliflower
ZHU Lie, LI Dan-yang, XU Min-qiu et al
(Yinzhou District Agricultural Information and Agricultural Products Quality Inspection Service Center in Ningbo City, Ningbo, Zhejiang 315192)
Abstract[Objective] The aim was to study method for determining diafenthiuron residue in vegetables, to provide reference basis for safety utilization. [Method] Using QuEChERS pretreatment technology and LC-MS/MS analysis method, detection method for diafenthiuron in cabbage and cauliflower was established, field experiment was carried out to study digestion dynamics of diafenthiuron residue in cabbage and cauliflower. [Result] Within the range of 0.01-1.00 mg/kg, recovery rate in cabbage samples was between 79.4%-86.8%, variation coefficient was 4.6%-7.2%; recovery rate was between 83.8%-88.5% in cauliflower samples, variation coefficient was 5.1%-7.7%, detection limit was 2.5 μg/kg. The field residue test showed that degradation of diafenthiuron in cabbage and cauliflower was accord with dynamics curve, the half-life period was 2.2 and 3.2 d respectively. [Conclusion] The residue determination for diafenthiuron in cabbage and cauliflower is sensitive, reproduciable and is in accordance with the requirements of pesticide residues detection. Combined with the MRL value of China and abroad, safety interval of diafenthiuron in cabbage and cauliflower is 7 d, the use of diafenthiuron should be careful in export vegetables.
Key wordsDiafenthiuron; Cabbage; Cauliflower; Residue; Digestion; Liquid chromatography tandem mass spectrometry