QuEChERS—GC—ECD快速测定葡萄和土壤中苯醚甲环唑残留
2016-07-10罗雪婷吴迪潘洪吉张希跃矫健
罗雪婷 吴迪 潘洪吉 张希跃 矫健
摘要[目的]对苯醚甲环唑在葡萄和土壤中的残留分析方法进行探讨并测定其残留消解动态。[方法]采用乙腈提取、基质固相分散净化后,GCμECD外标法定量。[结果]在葡萄和土壤样品中添加0.01~2.00 mg/L苯醚甲环唑,葡萄的平均回收率为88.5%~107.3%,相对标准偏差为4.2%~6.8%;土壤的平均回收率为85.9%~115.9%,相对标准偏差为1.7%~7.3%;苯醚甲环唑在葡萄中的消解动态方程为y=1.165e-0.11x,在土壤中的消解动态方程为y=0.172e-0.04x,其在葡萄中半衰期为6.3 d,在土壤中半衰期为17.3 d。[结论]该方法灵敏度、准确度、精密度高,前处理简单,仪器耗材普遍易得,能够为大规模监测苯醚甲环唑的残留情况提供参考。
关键词 苯醚甲环唑;残留;葡萄;土壤;消解动态
中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2016)05-083-03
Abstract[Objective]To discuss the residue analysis methods of difenoconazole in grapes and soils, and to detect the residue degradation dynamics.[Method]Detection was carried out by acetonitrile method, quantitative external standard method, and matrix solidphase dispersion after purification.[Result]When adding 0.01-2.00 mg/L difenoconazole in blank grape and soil sample, the average recovery rate of grape was 88.5%-107% with 4.2%-6.8% relative standard deviation; the average recovery rate of soil was 85.9%-115.9% with 1.7%-7.3% relative standard deviation. Digestion dynamic equation of difenoconazole in grape was y=1.165 e-0.11x, that in soil was y=0.172 e-0.04 x. The halflife periods in grape and soil were 6.3 and 17.3 d, respectively.[Conclusion]This method has high sensitivity, accuracy and precision with simple pretreatment and widely available instruments, which provides references for the largescale monitoring of difenoconazole residue.
Key words Difenoconazole; Residue; Grape; Soil; Degradation dynamics
苯醚甲环唑(Difenoconazole)又名恶醚唑,通用名“世高”,是一种三唑类广谱杀菌剂,能够有效防治黑星病、黑痘病、白腐病、斑点落叶病、白粉病、褐斑病、锈病、条锈病、赤霉病等,广泛应用于果树、蔬菜等作物,在国内登记使用在番茄、芹菜、荔枝、葡萄树、苹果树、洋葱、大蒜、石榴、柑橘树、大白菜、茶树、芦笋、西瓜、菜豆、黄瓜、辣椒、葡萄、水稻、小麦、大豆、玉米、花生、烟草、蔷薇科观赏花卉等多种作物上。
2014年CAC规定葡萄中苯醚甲环唑的MRL值为3 mg/kg[1]。我国已制定了柑橘、苹果等16种水果上的苯醚甲环唑最大残留限量值[2](MRL值),但对于苯醚甲环唑在葡萄上的MRL值尚未制定。开展葡萄中苯醚甲环唑残留的探讨,不仅可应用于田间用药指导、农产品质量安全监测,还将为残留限量的制定累积数据。
目前,国内苯醚甲环唑的农药残留检测方法主要分为两大类:一类为前处理方法相对较繁琐,其使用仪器为气相色谱仪、液相色谱仪[3-7];第二类所使用仪器为液相色谱-质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪[8-11],对实验室设备配置和人员技术水平要求较高。另外国外也有苯醚甲环唑残留检测方面的报道,相对处理方法也较繁琐[11-14]。笔者采用改良的QuEChERS[15]方法进行样品前处理,气相色谱-电子捕获检测器进行分析,以期为大规模监测苯醚甲环唑的残留情况提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料 供试材料为葡萄(巨峰)。
1.2 试剂、仪器与耗材 30%苯醚甲环唑悬浮剂(上海惠光化学有限公司);苯醚甲环唑标准品(99%,美国Chemservice公司),甲苯(色谱纯,迪马公司),PSA (乙二胺基N丙基,迪马公司)。
气相色谱仪:安捷伦6890μECD , 旋涡混合器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司),超声波清洗机(北京市天海双龙医疗设备有限责任公司),离心机(长沙英泰仪器有限公司),0.22 μm有机系滤膜(北化黎明)。
1.3 方法
1.3.1 样品前处理——改进的QuEChERS方法。①葡萄。称取5.0 g葡萄样品,加5 mL甲苯,涡旋2 min,于超声波发生器中超声30 min。以5 000 r/min离心5 min。取3 mL上清液于10 mL 离心管中, 加入200 mg PSA, 涡旋2 min,以8 000 r/min离心5 min后取上清液过0. 22 μm 滤膜。待气相色谱进行检测。②土壤处理同葡萄样品处理。
1.3.2 仪器条件。
色谱柱:HP5 30.00 m×0.25 mm×0.25 μm;进样口温度:230 ℃;柱温:初始柱温150 ℃,保持3 min,以20 ℃/min的速率升温至240 ℃,保持2 min,再以5 ℃/min的速率升温至260 ℃,保持10 min,然后,以25 ℃/min的速率升温至280 ℃,保持4 min;检测器温度:300 ℃;柱流量:1.5 mL/ min;进样量:1 μL;保留时间:22.494 min。
1.3.3 标准曲线。
准确称取99%苯醚甲环唑标准品10.10 mg,用甲苯溶解至10 mL,得到1 000 mg/L的甲苯母液。逐级稀释,用0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200、0.500、1.000、2.000、5.000 mg/L苯醚甲环唑标准溶液进样绘制标准曲线。
1.4 消解动态试验
1.4.1 30%苯醚甲环唑悬浮剂在葡萄中的消解动态。
选取葡萄园内有代表性的地块,设3个重复试验小区,每小区面积20 m2, 施药时期为葡萄生长至成熟个体50%大小时施药,施药时应保证用于动态试验的葡萄均匀着药。施药剂量为制剂量450 mg/kg (667倍液)处理,施药后2 h、1、3、5、7、14、21、30、45 d取样。
随机在试验小区内6~12个采样点采集6~8串(不少于1 kg)生长正常、无病害、半成熟或成熟的果实,采集部位遍及上中下部,去梗,混匀后缩分,留250 g样品2份,分别装入封口样品容器中,于-20 ℃冰箱保存备测定。小区边行和每行距离两端0.5 m内不采样。
1.4.2 30%苯醚甲环唑悬浮剂在土壤中的消解动态。
选取果园无植被土地20 m2,单独施药,施药浓度为高剂量制剂量450 mg/kg (667倍液),施药后2 h、1、3、5、7、14、21、30、45 d取样。随机取点5~10个,用土钻采集0~10 cm土层的土壤1~2 kg,除去土壤中的碎石、杂草和植物根茎等杂物,混匀后采用四分法留样300 g,装入封口样品容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰箱中保存。
2 结果与分析
2.1 标准曲线 以y轴为苯醚甲环唑峰面积,x轴为标准溶液浓度绘制标准曲线,苯醚甲环唑在0.005~5.000 mg/L的标准曲线为y=7 876x+406.4,相关系数r=0.999;表明在试验条件下仪器响应信号与进样量呈良好的线性关系。
2.2 灵敏度、准确度和精确度
该方法对苯醚甲环唑的最低检出量为5.0×10-12g,在葡萄和土壤中的最低检出浓度为0.010 mg/kg。分别在葡萄和土壤样品中添加0.01~2.00 mg/L苯醚甲环唑,葡萄的平均回收率为88.5%~107.3%,相对标准偏差为4.2%~6.8%(表1),土壤的平均回收率为85.9%~115.9%,相对标准偏差为1.7%~7.3%(表2),添加回收率和相对标准偏差均符合农残试验要求。
2.3 方法净化效果 通过该方法处理的葡萄、土壤空白样品和添加样品,在分析过程中排除了杂质干扰,说明该方法具有良好的净化效果(图2)。
2.4 残留消解动态
从表3和4可以看出,苯醚甲环唑消解动态趋势符合一级动力学模式,苯醚甲环唑在葡萄中的消解动态方程为y=1.65e-0.11x,在土壤中的消解动态方程为y=0.172e-0.04x;葡萄中苯醚甲环唑半衰期为6.3 d,土壤中苯醚甲环唑半衰期为17.3 d。从图2和3可以看出,苯醚甲环唑在葡萄中的消解前期相对较快。在确保苯醚甲环唑得到安全使用的前提下,参照其他国家已有的MRL值和安全间隔期,建议30%苯醚甲环唑悬浮剂防治葡萄白腐病,制剂用量48~75 mg/kg(4 000~6 000倍液),喷雾施药3~4次,施药间隔10~15 d,推荐的安全间隔期为7 d,推荐MRL值为0.5 mg/kg。
3 结论与讨论
该试验以传统的QuEChERS前处理法为基础,用甲苯替代乙腈作为提取液,一方面,甲苯极微溶于水,提取液中的含水量很少,易于除水;另一方面,甲苯极性较弱,相对提取的色素、糖类较少,弥补了传统QuEChERS方法除杂不彻底的缺陷;第三方面,该试验采用涡旋和超声的提取方法,减少了人员误差的同时,使前处理可以批量进行,节约了人力资源,提高了检测效率;第四方面,使用试剂量少,节约成本,减少了环境污染;第五方面,该方法采用的仪器、材料方便易得,适用于在各级检测单位推广使用;第六方面,该方法在葡萄和土壤中的最低检出浓度为0.010 mg/kg。在0.005~5.000 mg/L范围内,峰面积与标准溶液浓度呈良好的线性关系。表明该方法检测灵敏度、精确度较高,满足生产实际中的检测要求。
另外,目前我国尚未制定苯醚甲环唑在葡萄中的最大残留限量值,CAC(食品法典委员会)2014年规定葡萄中苯醚甲环唑最大残留限量值(MRL值)为3 mg/kg,日本规定在葡萄中MRL值为0.5 mg/kg,欧盟规定在葡萄中MRL值为0.5 mg/kg。通过对其残留消解动态的研究,结合已经制定最大残留限量值的国家和地区,建议苯醚甲环唑在葡萄上的MRL值为0.5 mg/kg。
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