丁醚脲在甘蓝和花菜中的残留动态研究
2016-07-22李旦阳许敏球钱利红
朱 烈, 李旦阳, 许敏球, 钱利红
(浙江省宁波市鄞州区农业信息与农产品质量检测服务中心,浙江宁波 315192)
丁醚脲在甘蓝和花菜中的残留动态研究
朱 烈, 李旦阳, 许敏球, 钱利红
(浙江省宁波市鄞州区农业信息与农产品质量检测服务中心,浙江宁波 315192)
摘要[目的]研究丁醚脲在蔬菜中的残留检测方法和田间消解动态,为丁醚脲在蔬菜上的使用安全提供参考依据。[方法]结合QuEChERS前处理技术和LC-MS/MS分析技术,开发建立丁醚脲在甘蓝和花菜中的检测方法,并采用田间试验方法研究丁醚脲在甘蓝和花菜中的残留消解动态规律。[结果]试验表明,在0.01~1.00 mg/kg添加水平范围内,甘蓝样品中的添加回收率在79.4%~86.8%,变异系数为4.6%~7.2%,花菜样品中的添加回收率在83.8%~88.5%,变异系数为5.1%~7.7%,检出限为2.5 μg/kg。田间残留试验表明,丁醚脲在甘蓝和花菜中降解符合动力学曲线,丁醚脲在甘蓝和花菜中的消解半衰期分别为2.2和3.2 d。[结论]该试验方法进行甘蓝和花菜中丁醚脲残留测定,灵敏度高,重现性好,符合农药残留检测的要求。消解动态和最终残留试验结果结合我国和国外MRL值,建议推荐用量的丁醚脲在甘蓝和花菜中的安全间隔期为7 d,出口蔬菜中谨慎使用丁醚脲。
关键词丁醚脲;甘蓝;花菜;残留;消解;液相串联质谱
丁醚脲是一种硫脲类高效杀虫剂,独特的作用机理使其没有交叉抗性问题,近几年在蔬菜病虫害防治上广泛推广。目前,有关丁醚脲在蔬菜的田间药效试验报道较多[1-3],检测方法大多为检测制剂和环境样品的液相色谱法[4-7],其在蔬菜上的残留测定方法和残留动态研究少见报道。笔者以甘蓝和花菜为试验作物,结合QuEChERS前处理技术和LC-MS/MS分析技术,建立丁醚脲在甘蓝和花菜中的检测分析方法,研究其在甘蓝和花菜中的残留消解动态规律,进而判断丁醚脲推荐用量在甘蓝和花菜上使用的安全性,为丁醚脲在蔬菜上的安全使用提供参考依据。
1材料与方法
1.1材料供试作物为甘蓝、花菜。主要仪器:Acquity UPLC XevoTMTQ MS液相色谱串联质谱仪,美国Waters公司,配有电喷雾电子离子源(ESI);色谱柱Acquity UPLC BEH C18(2.1×100 mm, 1.7 μm);台式多用冷冻离心机,美国KENDRO;氮吹仪,美国Organomation;高速分散匀质机,上海标本。
主要试剂:甲醇、乙腈,HPLC级,德国Merck公司;氯化钠、无水硫酸镁,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;PSA填料(40~60 μm),Agilent公司;丁醚脲标准品(纯度98.0%),德国Dr.Ehrenstorfer.GmbH公司。
1.2田间试验设计试验地点在宁波市鄞州区,供试作物甘蓝、花菜,试验农药为20%丁醚脲乳油,对水手动喷雾。田间试验设计参照NY/T 788—2004(农药残留试验准则)。
1.2.1田间消解试验。试验地每小区面积30 m2, 3个重复,小区之间设保护行,按一次施药多次取样进行试验。甘蓝和花菜均在生长到成熟个体一半大小时,采用对水手动喷雾的方式将20%丁醚脲乳油均匀喷洒在供试甘蓝和花菜的茎叶上,田间稀释倍数400倍。采样时间为:喷药后1 h和1、3、5、7、10、14、21、28 d采样。各小区随机多点采样,每小区各采集蔬菜样品6株,采集量不少于3 kg;按照农药残留试验准则对样品进行预处理,贮存在-20 ℃冰箱中保存待测。
1.2.2最终残留试验。小区面积30 m2,田间稀释倍数400倍,施药次数为2次,每次施药间隔7 d,分别于最后1次施药后3、7、14 d采样,样品处理同田间消解试验。
1.2.3空白对照小区。选取从未施用过丁醚脲及其制剂的蔬菜种植地30 m2,采集甘蓝和花菜样品作为对照,样品处理同田间消解试验。
1.3分析方法
1.3.1样品提取。甘蓝样品:称取预处理好的粉碎混匀甘蓝样品5.00 g于50 mL离心管中,加入20 mL乙腈,在高速分散匀质机中匀质1 min,再向离心管中加入5.00 g氯化钠和5.00 g无水硫酸镁,手动振摇1 min,将离心管放入离心机,以5 000 r/min离心3 min,吸取上层乙腈提取液待净化。花菜样品提取方式同甘蓝。
1.3.2样品净化。在10 mL离心管中加入50 mg PSA填料,再加入“1.3.1”中样品的乙腈提取液3.00 mL,剧烈振荡1 min,5 000 r/min离心3 min,吸取上层净化液1.00 mL在40 ℃水浴中氮气吹至近干,残渣用水/乙腈(7∶3,V/V)1.00 mL溶解,在旋涡混合器上混匀,过0.2 μm滤膜后备用。
1.3.3仪器条件。HPLC条件:Acquity UPLC XevoTMTQ MS液相色谱串联质谱仪;色谱柱为Acquity UPLC BEH C18(2.1×100 mm, 1.7 μm)柱;柱温为30 ℃;进样体积为10 μL;流动相A为乙腈,流动相B为水,梯度淋洗。梯度洗脱程序: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条件:采用电喷雾离子源ESI进行分析;负离子模式,毛细管电压3.0 kV;锥孔电压12 V;离子源温度150 ℃;脱溶剂气温度5 000 ℃;脱溶剂气流量1 000 L/h;锥孔反吹气流量50 L/h;RF透镜电压0 V。分析器1低端分辨率和高端分辨率14 V,入口透镜电压1 V,出口电压3 V;质量分析器低端分辨率和高端分辨率15 V。多离子反应模式(MRM)扫描确定丁醚脲(C23H32N2OS)的分析条件,以m/z383.20为母离子,进行二级质谱扫描,得到丁醚脲的特征碎片离子为m/z191.10(碰撞能量35eV)和m/z268.10(碰撞能量24eV),选取m/z268.10为定性离子,m/z191.10为定量离子。1.3.4添加回收率和精密度。称取经测定不含丁醚脲的蔬菜样品5.00 g于50 mL离心管中,分别添加25.00、2.50和0.25 mg/L丁醚脲标准溶液0.20 mL,使蔬菜样品中达到1.00、0.10和0.01 mg/kg添加浓度水平,每个浓度重复5次,立即试验方法测定,按测定数据计算回收率和相对标准偏差。
2结果与分析
2.1检测方法的确定经基质加标试验确定丁醚脲的基质效应均不明显,因此采用外标法定量。将丁醚脲标样用水/乙腈(7∶3,V/V)溶液释成1、10、50、200和500 μg/L系列标准溶液。在“1.3.3”的仪器条件下进样检测,以标样浓度为横坐标(X),定量离子的色谱峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归分析,得到的线性回归方程为Y=9.255 7X+81.729 0,相关系数R=0.990 5。结果表明,丁醚脲在1~500 μg/L
浓度范围内,峰面积与质量浓度线性关系良好,符合农药残留检测要求。
2.2方法的回收率、精密度和最低检出浓度在1.00、0.10和0.01 mg/kg添加浓度水平下,甘蓝和花菜中丁醚脲平均回收率和精密度数据见表1。结果表明,甘蓝样品中的平均回收率在79.4%~86.8%,变异系数为4.6%~7.2%;花菜样品中的平均回收率在83.8%~88.5%,变异系数为5.1%~7.7%。甘蓝和花菜中丁醚脲的最小检出浓度为2.5 μg/kg。因此,利用该方法进行甘蓝和花菜中丁醚脲残留测定,灵敏度高,重现性好,符合农药残留检测的要求。
表1丁醚脲在甘蓝和花菜中的添加回收率及变异系数
Table 1Recovery rate and variation coefficient of diafenthiuron in cabbage and cauliflower
作物Crops添加浓度Addingconc-entrationmg/kg平均回收率Averagerecoveryrate∥%变异系数Variationcoefficient%甘蓝Cabbage0.0186.87.20.1079.45.71.0083.24.6花菜Cauliflower0.0183.87.70.1088.55.11.0084.35.6
2.320%丁醚脲乳油在甘蓝和花菜中的消解动态由表2可知,田间稀释倍数400倍,20%丁醚脲乳油在甘蓝中的原始沉积量为0.587 mg/kg,施药7 d后降解达到89.9%,施药14 d后甘蓝中的未检出残留,20%丁醚脲乳油甘蓝中的消解方程式为Ct=0.630 1 e-0.316 4t,R2=0.979 6,半衰期T为2.2 d。20%丁醚脲乳油在花菜中的原始沉积量为0.352 mg/kg,施药7 d后降解达到80.4%,施药14 d后,在花菜中仍检出残留0.016 mg/kg,21 d时未检出残留,20%丁醚脲乳油在花菜中的消解方程式为Ct=0.308 4 e-0.214 2t,R2=0.993 2,半衰期T为3.2 d。
表2 丁醚脲在甘蓝和花菜中的消解试验结果
注:ND为未检出。
Note: ND indicates not detected.
2.420%丁醚脲乳油在甘蓝和花菜中的最终残留由表3可知,甘蓝中丁醚脲的残留量为0.006~0.310 mg/kg,花菜中丁醚脲的残留量为0.015~0.188 mg/kg。结合我国、欧盟和日本的最高残留限量(MRL),2次施药后14 d甘蓝和花菜中仍能检出丁醚脲,残留量符合我国标准,不符合欧盟标准。
表3 20%丁醚脲乳油在甘蓝和花菜中的最终残留试验结果
3结论与讨论
该研究采样QuEChERS技术和液相色谱串联质谱法,建立了丁醚脲在甘蓝和花菜中残留量的分析方法,该方法灵敏度高,重现性好,添加回收率和检出限都符合农药残留检测技术要求,具有一定的新颖性和实用性。试验研究了丁醚脲在甘蓝和花菜中的消解动态,20%丁醚脲乳油按照400倍田间稀释倍数,在供试作物生长到成熟个体一半大小时,采用对水手动喷雾的方式施药1次,在甘蓝和花菜中的原始沉积量分别为0.587和0.352 mg/kg,半衰期分别为2.2和3.2 d,降解动态符合一级动力学方程,相关系数较高。研究结果为丁醚脲在其他蔬菜的田间使用提供了数据参考和指导依据。
最终残留试验中,施药2次后7 d甘蓝和花菜中丁醚脲残留量分别为0.066和0.091 mg/kg,表明丁醚脲在甘蓝和花菜中降解速度较快,残留量符合我国MRL值要求,推荐用量使用较安全,建议安全间隔期为7 d。而欧盟和日本对蔬菜中丁醚脲的限量要求分别为不得检出和0.02 mg/kg,建议出口蔬菜中谨慎使用丁醚脲。
参考文献
[1] 洪文英,吴燕魁,应斯芳.虫螨腈、丁醚脲防治小菜蛾药效试验[J].浙江农业科学,2008(3):351-352.
[2] 宋玉泉,王军锋,常秀辉.丁醚脲对几种重要害虫的室内生物活性[J].农药,2008,47(8):609-611.
[3] 刘刚.新型果蔬杀虫杀螨剂:丁醚脲[J].西北园艺,2006(4):54.
[4] 宋增涛,贾增坡,鲁跃舟,等.丁醚脲10%微乳剂的高效液相色谱分析[J].农药科学与管理,2009,30(1):11-13.
[5] 吴培,林波,李永新.丁醚脲的高效液相色谱分析[J].山东化工,2007,36(12):34-35.
[6] 卢委委,孙福生,董杰,等.超声辅助离子液体分散液液微萃取-反相液相色谱法测定水中丁醚脲残留[J].分析测试学报,2010(11):1198-1202.
[7] 石卿,郭正元,张舜,等.应用液相色谱同时测定土壤中丁醚脲和哒螨灵残留量的新方法研究[J].湖南农业科学,2012(9):54-56.
作者简介朱烈(1980- ),男,浙江乐清人,农艺师,硕士,从事农产品质量安全研究。
收稿日期2016-03-28
中图分类号S 481+.8
文献标识码A
文章编号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