甲维盐在小青菜中残留消解动态研究
2012-06-05陈海燕刘晓薇吴开亚
陈海燕， 唐 俊， 刘晓薇， 吴开亚
（1.合肥工业大学 资源与环境工程学院，安徽 合肥 230009；2.安徽农业大学 资源与环境学院，安徽 合肥 230036；3.北京师范大学环境学院，北京 100875）
甲维盐的活性高、残留少、毒性低、安全性好、剂型先进，是一种高效、低毒、绿色环保的生物农药［1］，主要用于防治甘蓝、菜花等蔬菜田中的小菜蛾等害虫和鱼类养殖中的寄生虫，其毒性较阿维菌素低。虽然甲维盐生物毒性低，选择性强，但是抗性的产生速度比较快［2］。文献［3］采用田间试验对甲维盐在甘蓝和土壤中的残留动态进行了研究，并在室内研究了甲维盐在灭菌与非灭菌土壤中的降解情况。文献［4］研究了甲维盐微乳剂药液在结球甘蓝叶和水稻叶上的表面张力特性及展布情况，结果表明甲维盐微乳剂药液的表面张力小于结球甘蓝叶和水稻叶临界表面张力。文献［5］采用反相高效液相色谱法对烟草及土壤中甲维盐进行残留量分析，结果表明其在烟叶中的平均回收率为94.92%～102.18%，相对标准偏差为2.66%～3.69%；在土壤中的平均回收率为96.76%～99.02%，相对标准偏差为2.23%～4.48%。对于菜地生态系统中该药的研究较少，且随着该药在蔬菜上的广泛使用，有必要对于其中的消解动态情况进行详细研究。
对于甲维盐的测定，一般采用LC－MS－MS法［6］、柱 前 衍 生－HPLC－FLD［7］和 HPLC－UVD法［8］进行蔬菜中的含量分析。本文采用 HPLCFD方法研究安徽、重庆两地1%甲维盐微乳剂在小青菜上的残留消解动态，结果表明甲维盐在菜地生态系统中的使用是安全、有效的，从而为该农药的消解速率评价和食用安全评估提供参考。
1 材料与方法
1.1 仪器设备
采用的仪器设备如下：Agilent1200高效液相色谱仪（荧光检测器），美国安捷伦科技有限公司（色谱柱为EclipseXDB－C18，4.6mm×150mm）；多功能食品粉碎机，SQ2119，上海帅佳电子科技有限公司；SHA－C水浴恒温振荡器，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；氮吹仪，N－EVAPTM112，Organomation Associates，Inc；旋转蒸发仪，RE－52AA型，上海青浦沪西仪器厂；电子天平，FA1104型，上海天平仪器厂；TPZ5多管架自动平衡离心机，长沙湘仪离心机仪器有限公司；离心管；量筒；浓缩瓶；容量瓶、三角瓶、漏斗等各种玻璃器皿。
1.2 试剂
试剂如下：甲维盐标准品（97.6%，国家农药标准中心）；甲维盐1%微乳剂（佳木斯兴宇化学有限公司）；乙腈（GR，天津市四友生物医学技术有限公司）；无水Na2SO4（AR，国药集团化学试剂有限公司）；氯化钠（AR，上海市试剂一厂）；乙酸乙酯（AR，汕头市西陇化工厂有限公司）；二氯甲烷（AR，汕头市西陇化工厂有限公司）、丙酮（AR，上海振企化学试剂有限公司）、N－甲基咪唑（上海化学试剂研究所）、三氟乙酸酐（上海天莲精细化工有限公司）、蒸馏水等。
1.3 田间试验及样品制备
试验时间为夏季；安徽和重庆的年均气温为15～16℃与16～18℃，湿度均为70%左右。
按照我国农业部农药检定所颁布的农药残留试验准则进行了田间试验设计，每个小区面积为30m2，小青菜出苗后20d，用甲维盐1%微乳剂兑水喷雾，施药剂量为9g／ha，喷雾后2h、1、2、3、5、7、14、21d采集小青菜全株，去除根后切碎，四分法分样后留200g，放入－20℃冰箱保存备测。
1.4 室内分析步骤
1.4.1 提取
称取10g经处理后的小青菜样品和5g的NaCl于50mL离心管中，加入20mL乙酸乙酯与水的混合溶液（体积比1∶1），在恒温振荡器上振荡提取30min，提取3次。4000r／min离心5min。收集上清液过无水硫酸钠于150mL的浓缩瓶中，40℃下浓缩至近干，用6mL丙酮洗入5mL棕色容量瓶中，用氮气吹干，再用1mL乙腈溶解，待衍生化。
1.4.2 衍生化
通过三氟乙酸酐和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的反应，使甲维盐衍生化，产生荧光性基团，因而可以对荧光检测器产生高灵敏度的响应。该衍生化反应与阿维菌素的衍生化反应原理类似，是一项研究较为成熟的反应，很多文献都有涉及，因此，本试验采用此方法对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐进行了衍生化反应。
在待衍生化样品（小青菜植株）中加入250μL N－甲基咪 唑试剂，混旋 30s；再加 入250μL三氟乙酸酐试剂，此时有大量白色雾气，需立即将盖子盖紧，混旋30s；避光静置30min后取样进行HPLC分析。
1.5 液相色谱检测条件
色谱柱为EclipseXDB－C8，4.6mm×150mm；柱温30℃，流动相为乙腈的水溶液（体积比93∶7）。流速为1.0mL／min，荧光检测器，激发波长为365nm，发射波长为475nm，进样体积为20μL。
1.6 残留量计算公式
残留量公式为：
其中，R样为从标准曲线上计算出样品中甲维盐质量；V终为样品溶液的最终定容体积；X为测定溶液占总提取液的比例；V样为样品溶液进样体积；W为样品质量。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
吸取不同质量比甲维盐标准溶液（用乙腈配制）1mL进行衍生化，步骤如前所述。采用外标法对甲维盐进行定量计算。以进样量为横坐标，以峰面积为纵坐标绘制标准曲线，如图1所示。甲维盐标样色谱图如图2所示，其保留时间为10.4min左右。
图1 甲维盐标准曲线
图2 甲维盐标样色谱图
2.2 添加回收实验
在0.10～0.01mg／kg质量比范围甲维盐进行不同质量比添加回收实验，结果见表1所列。
由表1可知，小青菜中3个添加质量比平均回收率为80.43%～87.53%，回收率比较高，说明实验所使用的方法是可靠的；变异系数为8.48%～10.91%，在农药残留测定所允许的范围内；甲维盐的最小检出量为0.2ng，甲维盐最低检测质量比为0.01mg／kg，符合农药残留分析的要求。
甲维盐空白及添加回收样品色谱图如图3、图4所示。
表1 小青菜中甲维盐添加回收结果
图3 小青菜空白样品色谱图
图4 小青菜添加0.01mg／kg色谱图
2.3 甲维盐在小青菜中消解动态
1%甲维盐微乳剂9g／ha施用后，甲维盐消解动态曲线如图5所示，其在安徽（合肥）和重庆两地小青菜中残留消解速率见表2所列。
图5 甲维盐消解动态曲线
甲维盐在安徽和重庆两地小青菜中原始沉积量为0.130、0.241mg／kg，合肥试验点1d时消解率达83.85%，3d后残留量便低于最小检出质量比。重庆试验点1d时消解率达75.93%，3d时超过90%，7d时残留量为0.01mg／kg。
甲维盐在安徽和重庆两地小青菜中消解半衰期分别为1.75、1.76d，表明该药在小青菜中的消解速率快，并且在合肥的消解速率较快。图5清晰地显示出合肥试验点的消解速率较重庆的快。
表2 甲维盐在安徽和重庆小青菜中残留消解动态
3 讨 论
3.1 高效液相色谱法的确定
甲维盐的常量分析可以使用气相色谱法，但在残留分析中不能使用该方法，因为甲维盐的热稳定性较差，不满足气相色谱的分析条件，所以只能采用高效液相色谱法进行残留分析。甲维盐在365nm的波长激发下发出波长为475nm的光，选取乙腈与水的混合溶液为流动相、C18分离柱、荧光检测器可以得到很好的峰型，并使其与杂质很好地分开。
3.2 提取剂的选择
由于甲维盐在乙酸乙酯／水的溶解度比较大，因此用其进行反复提取，再用丙酮进一步提取，回收率达到要求，且无杂质干扰。
3.3 荧光检测器
本试验采用荧光检测器进行样本检测，其灵敏度高，最小检出量可达10－14g，具有良好的选择性，能够避免不发出荧光的成分干扰。
4 结论
（1）小青菜中甲氨基阿维菌素苯甲酸盐采用乙酸乙酯提取，衍生化测定，在0.01～0.10mg／kg添加质量比下，甲氨基阿维菌素苯甲酸盐回收率为 80.43% ～87.53%，变 异 系 数 8.48% ～10.91%，故所使用的方法可靠，均符合农药残留分析实验要求。
（2）1%甲维盐微乳剂在安徽和重庆两地的小青菜中消解动态符合一级动力学模型，在合肥试验点半衰期为1.75d，重庆试验点为1.76d，由此可知合肥试验点消解速率较快。总体上看，由合肥与重庆的田间试验的分析可知，1%甲维盐半衰期短，降解速率快，属低残留农药，可以广泛施用。尽管如此，为了安全有效地利用仍需要进行多次的试验并结合毒性资料制定严格的最大允许残留量。
［1］李 娟，王 斌，卫军峰，等.2.7%氟虫脲·甲维盐对飞蝗的室内毒力测定及田间防效［J］.西北农业学报，2009，8（5）：88－92.
［2］孙 娟，孟水强，刘幽良.甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的产业史和发展前景［J］.世界农药，2010，1（Z1）：50－51.
［3］史陶中.甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的残留分析方法及其在甘蓝土壤中的降解情况［D］.合肥：安徽农业大学，2009.
［4］范 鹏.甲维盐微乳剂的研制及其在甘蓝和水稻叶面的展布分析［D］.扬州：扬州大学，2009.
［5］曹爱华，孙惠青，徐金丽，等.甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在烟草及土壤中残留分析方法的研究［J］.中国烟草科学，2010，31（4）：64－68.
［6］夏潇潇，潘 见，吴泽宇.超声波萃取－高效液相色谱－串联质谱快速检测叶菜中残留农药［J］.合肥工业大学学报：自然科学版，2009，32（2）：198－201，277.
［7］王 磊.毒死蜱、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在甘蓝和土壤中的残留消解与相关光解研究［D］.合肥：安徽农业大学，2009.
［8］张侃侃，胡德禹，张钰萍，等.甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在水稻环境中的残留及消解动态［J］.农药学学报，2010，12（2）：190－194.
