枸杞果实中吡虫啉和毒死蜱的残留动态

2012-12-24胡晓岚冯乾健汤丽倩虞英民

浙江农业科学 2012年11期

胡晓岚，冯乾健，张蓉，汤丽倩，龚文，虞英民

(1.杭州澳医保灵药业有限公司，浙江杭州 310022;2.宁夏农林科学院植物保护研究所，宁夏银川 750002)

枸杞 (Lycium barbarum L.)属于茄科多年生落叶灌木，主要包括枸杞L．chinense Mill.和宁夏枸杞L．barbayum L.。枸杞干果枸杞子具有抗氧化、抗衰老、调节免疫、降血糖、降血脂等多种功效［1］。由于野生资源有限而市场需求量又大，枸杞的人工栽培发展很快［2］。处于栽培条件下的枸杞同样会遭受多种害虫如蚜虫、木虱、瘿蚊等侵袭，生产上常使用农药防治。

吡虫啉 (imidacloprid)，化学名称1-(6-氯吡啶-3-吡啶基甲基)-N-硝基亚咪唑烷-2-基胺，CAS号 138261-41-3，最早由 Bayer CropScience开发，是一种以乙酰胆碱受体作为主要靶标的内吸性杀虫剂。毒死蜱 (chlorpyrifos)，化学名称 O，O-二乙基-O-3，5，6-三氯-2-吡啶基硫逐磷酸酯，CAS号2921-88-2，最早由美国 Dow Chemical Company于1965年投入市场，是以乙酰胆碱酯酶作为主要靶标的有机磷杀虫剂。这两种杀虫剂常被用于枸杞害虫防治［3-6］。有关吡虫啉和毒死蜱在枸杞中的残留动态，已有文献报道［7-12］，但是缺乏系统地比较。本文在相同时间按推荐剂量和加倍剂量对生长于相同环境下的枸杞植株喷施吡虫啉和毒死蜱，喷药后定期采集果实，测定两种杀虫剂在鲜果中的残留。本项研究将有助于了解不同农药在枸杞果实中的消解特征，为枸杞害虫防治用药的筛选提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

受试药剂分别为吡虫啉2.5%可湿性粉剂 (山东京蓬生物药业股份有限公司出品)和毒死蜱40%乳油 (山东华阳科技股份有限公司出品)。试验于2007年7月在宁夏林科学院枸杞试验基地进行，以5年生枸杞品种宁杞1号为试材。试验共设吡虫啉推荐剂量 (12.5 mg·L-1)、吡虫啉加倍剂量 (25mg·L-1)、毒死蜱推荐剂量 (600 mg·L-1)、毒死蜱加倍剂量 (1 200 mg·L-1)及空白5个处理。每处理设3个重复，每小区9株，采用喷雾法施药。分别于施药后1 h和3，5，7，14，2l，28 d摘取果实样品。无法及时测定的样品冷藏于-20℃以下的冰柜内 (冷藏时间最长不超过90 d)。

1.2 吡虫啉农药残留分析

对于鲜果中的吡虫啉，多采用酸化的极性较强的有机溶剂，如甲醇、乙腈等进行提取，用液-液分配法去除提取液中的极性杂质，非极性杂质用柱层析法去除，最后用高效液相色谱 (HPLC)法对吡虫啉进行测定。本文参照张艳等［12］的方法并略作改动 (用C18固相萃取柱去除提取液中的非极性杂质)。

1.2.1 试剂

吡虫啉标准品 (纯度为99.8%)由农业部农药检定所提供;色谱纯乙腈、甲醇均为Sigma-Aldrich公司产品;分析纯甲醇、乙腈、乙酸乙酯、石油醚 (60～90℃)、二氯甲烷、氯化钠 (使用前在140℃下烘烤4 h)、浓盐酸均为国产;超纯水自制;AccuBOND ODS C18固相萃取小柱 (规格6 mL 500 mg)为Agilent产品。

1.2.2 仪器设备

Agilent 1100高效液相色谱仪，Kultra turrax高速匀质机 (德国IKA公司)，N-EVAPTM111氮吹仪(美国 Organomation Associates Inc.)。

1.2.3 样品提取

用组织捣碎机将采集的鲜果初步捣碎，准确称取20.00 g，置于250 mL打浆瓶中，加入10%盐酸0.5 mL，乙腈50 mL，高速匀浆2 min，静置3 min，抽滤到装有10 g氯化钠的250 mL具塞刻度试管中，加塞，剧烈振荡30 s，静置30 min，使乙腈相和水相分层，从乙腈相中准确移取20.0 mL，放入250 mL圆底烧瓶，在40℃下N2吹至近干。

1.2.4 样品净化

用2 mL二氯甲烷+3 mL石油醚溶解提取物，将其转移到预先用5 mL甲醇+5 mL石油醚顺序活化的C18固相萃取柱上。用10 mL石油醚淋洗容器中残留的提取物，一并上柱，弃去淋出液，将10 mL乙酸乙酯过柱，收集洗脱液，在55℃下氮吹至近干，用甲醇溶解残留物并定容至2 mL，过0.45 μm滤膜，待测。

1.2.5 色谱条件

Agilent C18色谱柱 (4.6 m ×250 mm，5 μm)，柱温30℃，流动相0～8 min，乙腈∶水0∶100，8～20 min，乙腈∶水 95∶5，流速 1.0 mL·min-1，检测波长270 nm，进样量20 μL，外标法定量。

1.2.6 标准曲线

准确量取吡虫啉标准品准储备液，用色谱甲醇稀释，配制成浓度为 5.00，2.00，1.00，0.50，0.20，0.10，0.05 μg·mL-1的工作液，按照1.2.5节设定的条件进行测定，在此基础上以标准品浓度为自变量，以每一浓度所对应的峰面积作为应变量，采用DPSⓒ建立线性方程。

1.2.7 添加回收率

准确称取20.00 g空白样品，分别加入浓度为0.10，1.00，10.00 mg·L-1的吡虫啉标准品 1 mL，制成含量为 0.005，0.050，0.500 mg·kg-1的加标样品，按照1.2.3和1.2.4节设定的方法对加标样品进行前处理，再按1.2.5节设定的条件对吡虫啉进行测定。

1.3 毒死蜱农药残留分析

1.3.1 试剂

毒死蜱标准品 (纯度99.5%，百灵威公司)，分析纯乙腈、丙酮、石油醚 (60～90℃)、氯化钠(使用前在140℃下烘烤4 h)、硫酸钠 (使用前在马福炉中灼烧2 h)、中性氧化铝 (100～200目，使用前在马福炉中灼烧4 h，再添加5%超纯水)均为国产。

1.3.2 仪器设备

6890气相色谱仪 (HP公司)，RE-85A旋转蒸发仪 (上海吉众有限公司)，N-EVAPTM111氮吹仪(美国 Organomation Associates Inc.)，30 cm×1.0 cm玻璃层析柱，恒温振荡器。

1.3.3 样品提取

用组织捣碎机将采集的鲜果捣碎，准确称取20.00 g，移入250 mL具塞三角瓶，加50 mL乙腈，加塞，以150 r·min-1的速度震荡40 min，用三角漏斗过滤，滤液收集于100 mL具塞量筒，用10 mL乙腈洗滤渣，向滤液中加15 g氯化钠，剧烈震荡1 min，静置10 min，准确移取上层提取液25 mL，置于250 mL平底烧瓶，于40℃下减压浓缩至近干，用少量混合溶剂 (丙酮∶石油醚50∶50)将残留物溶解。

1.3.4 样品净化

向玻璃层析柱中依次填入2 cm无水硫酸钠，5 g中性氧化铝，2 cm无水硫酸钠，用30 mL石油醚预淋，然后将提取液上柱，用40 mL混合溶剂(丙酮∶石油醚5∶95)淋洗，用100 mL梨形烧瓶收集洗脱液，在40℃以下减压浓缩近干，于室温(约25℃)下用N2吹至近干，用丙酮溶解残留物并定容至2 mL，待测。

1.3.5 色谱条件

ECD检测器，HP-5石英毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm)，柱温从80℃保持开始，以30℃·min-1的速度升至240℃，保持 2 min，再以10℃·min-1的速度升至260℃，保持5 min;进样口温度230℃，检测器温度250℃，进样量1 μL，外标法定量。

1.3.6 标准曲线

准确取毒死蜱标准品储备液，用丙酮配制成浓度为2.00，1.00，0.50，0.20，0.10，0.05，0.02 μg·mL-1的工作液，按照1.3.5设定的条件进行测定，在此基础上以标准品浓度为自变量，以每一浓度所对应的峰面积作为应变量，采用DPSⓒ建立线性方程。

1.3.7 添加回收率

准确称取20.00 g空白样品，分别加入浓度为0.10，1.00，10.00 mg·L-1的毒死蜱标准溶液 1 mL，制成含量分别为 0.005，0.050，0.500 mg·kg-1的加标样品，按照1.3.3和1.3.4节对加标样品进行前处理，再按1.3.5节设定的条件对毒死蜱进行测定。

2 结果和分析

2.1 线性关系

根据测定结果，获得吡虫啉的标准曲线:Y=103.184 1X+7.215 7，R2=0.999 9，说明5.00～0.05 μg·mL-1吡虫啉浓度与其对应的峰面积有良好线性关系;同理获得毒死蜱的标准曲线:Y=82 524X+35.301，R2=0.999 9，说明在 2.00～0.02 μg·mL-1毒死蜱浓度与其对应的峰面积有良好线性关系。

2.2 添加回收率

吡虫啉、毒死蜱的添加回收率测定结果见表1。吡虫啉的添加回收率 90.5% ～93.5%，RSD 2.2%～2.6%;毒死蜱的添加回收率95.4%～102.2%，RSD 3.5%～6.0%，符合农药残留分析要求。

2.3 残留动态

对采回的果实进行残留分析 (表2)。

以取样距离施药时的天数为自变量 (t)，以测得样品中受试药剂的残留量为应变量 (Ct)，采用DPSⓒ中的数学模型对数据进行拟合，其结果如表3所示。

表1 吡虫啉和毒死蜱在枸杞中的添加回收率

表2 吡虫啉和毒死蜱在枸杞鲜果中的残留动态

表3 吡虫啉和毒死蜱在枸杞鲜果中的消解方程

由表3中可知，在推荐剂量和加倍剂量下，吡虫啉指数方程的决定系数分别为0.954 4和0.967 9，F值分别为125.6和180.9;毒死蜱指数方程的决定系数分别为0.994 7和0.980 6，F值分别为1 123和303.9。从决定系数和 F值判断，无论是吡虫啉还是毒死蜱，其在果实中的消解动态均能够较好地符合指数方程。

在推荐剂量和加倍剂量下，吡虫啉修正指数方程的决定系数分别为0.977 3和0.984 7，F值分别为107.5和160.9;毒死蜱修正指数方程的决定系数分别为0.995 3和0.981 7，F值分别为424.9和134.1。与指数方程的决定系数和F值相比较，说明吡虫啉，毒死蜱的修正指数方程能更好拟合其在果实中的消解动态。

用修正指数方程拟合受试药剂在果实中的消解半衰期发现，在推荐剂量和加倍剂量下，吡虫啉的半衰期分别为3.9和4.3 d，毒死蜱的半衰期分别为1.4和1.1 d。可见毒死蜱在鲜果中的消解速度明显快于吡虫啉。

3 讨论

关于吡虫啉在枸杞中的残留，文献显示［7-12］，吡虫啉的消解半衰期介于1.6～4.3 d。本项研究显示，吡虫啉在推荐剂量和加倍剂量下的半衰期分别为3.9和4.3 d，其数值落在前人结论范围之内;毒死蜱在推荐剂量和加倍剂量下的半衰期分别为1.4和1.1 d，略短于张怡［9］等报道的2.9～3.2 d。

在同一地区长势相同的植株上同时喷药之后，毒死蜱在枸杞果实中的消解半衰期明显短于吡虫啉，对此本文无法给出确切解释。药剂理化性质的差异是可能的原因之一。

根据IUPAC(International Union of Pure and Applied Chemistry)提供的资料，毒死蜱和吡虫啉在25℃下的蒸气压分别为1.4 mPa和4.0×10-7mPa，在20℃、pH 7.0下的正辛醇/水分配系数log P分别为4.7和0.6。野外喷施的毒死蜱有可能因极性过低而较难被植株叶片和果实吸收。未被吸收的药剂又可能因蒸气压较高而较快挥发。吡虫啉则有可能因蒸气压过低而较难挥发，又因极性适中而较易被植株叶片和果实吸收。造成毒死蜱在枸杞果实中的消解半衰期明显短于吡虫啉的原因还有可能是毒死蜱在植株中的代谢率高于吡虫啉，但目前还没有证据能够证实这一猜测。

从害虫防治的角度看，消解快不利于药效的保持，而从食品安全的角度，消解快的农药不易造成残留超标。进行选择时，农药使用者需要同时考虑两方面因素，在两者之间寻找平衡。

对于吡虫啉和毒死蜱，我国目前尚未制定出针对枸杞鲜果的最高残留限量 (MRL)［13］。欧盟的相关 MRL值均为0.5 mg·kg-1［14］。既然已经证明修正指数方程能够更好拟合这两种杀虫剂在果实中的消解动态，将此MRL值分别带入表5中的方程Ⅱ，Ⅳ，Ⅵ和Ⅷ，求得相对应的t值分别为7.6，12.1，2.9和4.8 d。由此表明，按照推荐剂量和加倍剂量施用吡虫啉的田块，果实的采收至少应该在施药7.6和12.1 d后进行;按照推荐剂量和加倍剂量施用毒死蜱的田块，果实的采收至少应该在施药2.9和4.8 d后进行。需要指出的是，有关安全间隔期(PHI)的上述结论是在施药当地和当时的气候条件，针对特定长势的植株群体而得出的。如果上述前提发生改变，两种药剂的野外消解动态或许会发生相应改变，PHI值也会发生相应变化。

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