烟叶及土壤中砜嘧磺隆农药残留及消解动态研究

徐金丽 王秀国 徐光军 郑晓 孙惠青 李义强 （中国农业科学院烟草研究所国家烟草专卖局病虫害监控与综合治理重点实验室，山东青岛 266101）

摘要[目的]研究砜嘧磺隆在烟草上使用后的残留行为及环境安全性。[方法]建立了利用HPLC-MS/MS技术检测烟叶及土壤中砜嘧磺隆残留量的方法。样品经过乙腈提取，N-丙基乙二胺（PSA）吸附剂净化，高效液相色谱-串联质谱检测，外标法定量。采用所建检测方法测定了GAP试验获得的烟草和土壤中砜嘧磺隆残留。[结果]在0.005～0.500 mg/kg的加标水平下，土壤和鲜烟叶中砜嘧磺隆的平均添加回收率分别为84.1%～95.8%、90.0%～94.2%，相对标准偏差分别为3.2%～6.4%、3.6%～7.3%，定量限均为0.005 mg/kg。在0.010～0.500 mg/kg的加标水平下，干烟叶中砜嘧磺隆的回收率为87.1%～90.1%，相对标准偏差为2.0%～8.9%，定量限为0.010 mg/kg。砜嘧磺隆在鲜烟叶中的原始沉积量为<0.005～0.041 mg/kg，在土壤中为<0.005～0.510 mg/kg，砜嘧磺隆在土壤中消解较快，理论半衰期为1.4～2.9 d；施药后70 d，烤后烟叶中农药残留量低于定量限。[结论]采用20%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂防治烟草田杂草，于烟草移栽期喷雾施药1次，制剂用药量为90～105 g/hm2（有效成分18～21 g a.i./hm2），安全间隔期为70 d。

关键词烟叶；土壤；砜嘧磺隆；残留

中图分类号S481+.8文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）23-0128-03

Residue and Dynamic Degradation of Rimsulfuron in Tobacco Leaf and Soil

XU Jinli，WANG Xiuguo，XU Guangjun et al

（Tobacco Research Institute of CAAS，State Tobacco Monopoly Administration，Key Laboratory of Tobacco Pest Monitoring Controlling & Integrated Management，Qingdao，Shandong 266101）

Abstract[Objective] The aim was to study the residual behavior and dissipation of rimsulfuron in tobacco and soil.[Method] The sample collected from the field experiment were extracted by acetonitrile，and cleaned up by dispersive solid phase extraction using Npropyl ethylenediamine （PSA） as adsorbent，and detected by HPLCMS/MS.[Result] The average recoveries of rimsulfuron at the level of 0.005-0.500 mg/kg in fresh tobacco leaf and soil were 84.1%-95.8% and 90.0%-94.2%； the relative standard deviation （RSD） were 3.2%-6.4% and 3.6%-73%，respectively； and the quantitative limit （LOQ） was 0.005 mg/kg.The average recovery of rimsulfuron at the level of 0.010-0.500 mg/kg in cured tobacco leaf was 87.1%-90.1%； the RSD was 2.0%-8.9%； and the quantitative limit （LOQ） was 0.010 mg/kg.The initial deposition of rimsulfuron in fresh tobacco leaf was <0.005-0.041 mg/kg，and was <0.005-0.510 mg/kg in soil.The halflife of rimsulfuron in soil was 1.4-2.9 days，and the final residue in cured tobacco leaves was below 0.010 mg/kg after the application of rimsulfuron for 7 days.[Conclusion] It is recommended to rimsulfuron applied at the stage of transplant to prevent weeds in tobacco fields with the dose of 18-21 grammer per hectare （active ingredients）.The safe intervals is 70 days.

Key wordsTobacco leaf；Soil；Rimsulfuron；Residue

作者簡介徐金麗（1963—），女，山东青州人，实验师，从事农药残留研究。

收稿日期2017-06-07

近几年烟叶生产中，随着规模化种植程度越来越高，烟田除草成为影响烟叶生产的制约因素，烟苗移栽到大田时使用除草剂可以大大降低劳动强度，对烟叶生产效率有较大提升。砜嘧磺隆为磺酰脲类选择性芽后除草剂，支链氨基酸合成抑制剂。用于防除一年生或多年生禾本科及阔叶杂草，对一年生杂草芽后早期使用尤佳[1]。但砜嘧磺隆使用后对烟叶安全性的影响鲜有报道，砜嘧磺隆在烟叶和土壤中残留降解趋势和采收烟叶中的残留状况缺少系统研究。

目前，砜嘧磺隆在马铃薯、玉米等作物和土壤中的农药残留检测方法已有较多报道[1-5]。但烟草中内在化学物质丰富，杂质较多，传统的提取、净化方法对去除干扰检测目标物的能力较差。笔者参考不同文献中农药残留量的测定方法[2-7]，建立了样品调节含水量，乙腈振荡提取，盐析离心分层，取上清液经吸附剂净化后，高效液相色谱-串联质谱检测的方法，并利用该方法考察了砜嘧磺隆在烟草和土壤中的残留及消解动态，以期为该农药的安全合理使用提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1主要仪器。TSQ QUANTUM ULTR A 三重四极杆质谱仪（美国 Thermo 公司）；BSA323 型万分之一电子天平（瑞士 Sartorius 公司） ， BL220-H型千分之一电子天平（日本岛津公司）；HYQ-3110 涡旋混匀器（美国 Crystal 公司）；T-25 basic高速植物组织捣碎机（德国 IKA 公司）；3K15 高速离心机（美国 Sigma 公司） 。

1.1.2药剂与试剂。砜嘧磺隆原药（纯度97.0%），由德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司提供。分散净化剂 N-丙基乙二胺（PSA，Agela Technologies 公司）；乙腈、甲酸、甲醇（色谱纯，百灵威科技有限公司）；乙腈、浓盐酸、柠檬酸钠、柠檬酸氢二钠、无水硫酸镁、氯化钠（分析纯，上海国药集团公司）；试验用水为蒸馏水。20%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂，由大连松辽化工有限公司提供。

1.2方法

1.2.1田间试验设计。农药登记资料：20%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂用于防治烟草田杂草，制剂用量90～105 g/hm2（18～21 g a.i/hm2），土壤喷雾，施药次数1次。根据《农药残留试验准则》[8]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[9]的要求，于2013—2014年在四川西昌和山东青岛开展了GAP模式的田间试验。供试药剂为20%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂，试验作物为烟草（四川西昌品种为中云烟87，山东青岛品种为中烟 100），小区面积30 m2，按照用药量由低到高排列，重复3次，用未施药的2行烟株作为保护行，另设对照小区。所有样品于-20 ℃保存。

1.2.1.1消解动态试验。

20%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂按1.5 倍推荐高剂量31.5 g a.i./hm2对水，于移栽还苗后（移栽后10 d左右）施药1次，分别于施药后2 h及 1、3、7、14、21、28、35、42 d 随机采集烟株上、中、下各部位烟叶，每小区每次采集烟叶不少于50 片，切碎缩分，留样 200 g。同时选一块30 m2的地块，单独施药，按“S”型取样法采集 0～10 cm 深土样，每次采样不少于 10个点，采样量不少于2 kg，筛分，留样 300 g。同步采集烟叶及土壤空白样品作为对照。

1.2.1.2最终残留试验。

20%砜嘧磺隆可分散油悬浮剂按推荐高剂量21 g a.i./hm2和1.5 倍推荐高剂量31.5 g a.i./hm2对水，于移栽还苗后（移栽后10 d左右）施药1次，分别于下部烟叶（移栽后约70 d）、中部烟叶（移栽后约85 d）和中上部烟叶（移栽后约100 d）成熟时，采集烟叶。每处理采样量不少于 100 片，烟叶经三段式烘烤工艺（不超过68 ℃）烘烤、粉碎、筛分，留样200 g。同时采集 0～15 cm 深土样，每次采样不少于 10 个点，采样量不少于2 kg，筛分，留样 300 g。同步采集烟叶和土壤空白样品作为对照。

1.2.2前处理方法。

称取已制备好的鲜烟叶样品5.0 g、土壤样品5.0 g、干烟叶样品2.0 g于50 mL具盖离心管中，土壤、干烟叶样品加入适量去离子水充分混匀，静置5 min。分别移取10 mL乙腈到各离心管中，采用漩涡混合振荡器振荡，时间1 min，加入1.0 g氯化钠、4.0 g无水硫酸镁、0.5 g柠檬酸氢二钠、1.0 g柠檬酸钠组成的混合盐包，为避免结块，立即用漩涡混合振荡2 min，振荡完全后稍微静置，4 000 r/min离心10 min。移取上清液1.5 mL，再用25 mg键合固相吸附剂和150 mg无水硫酸镁混合物，于漩涡混合振荡仪上漩涡振荡2 min，6 000 r/min 离心5 min，0.22 μm有机相滤膜把上清液过滤到样品瓶中，待测定。

1.2.3仪器条件。

1.2.3.1超高效液相色谱条件。色譜柱：Thermo Hypersil GOLD C18 （3.0 μm，2.1 mm×100.0 mm）；流动相：甲醇（A）与0.1%甲酸水（B） 按照如下梯度程序：0～0.5 min，10% A，0.5～1.0 min，10%～90% A，1.0～6.0 min，90% A，6.0～8.0 min，90%～10% A，8.0～10.0 min，10% A； 流速 0.25 mL/min；柱溫25 ℃；进样量10 μL。

1.2.3.2质谱条件。扫描方式：正离子源；离子源：电喷雾离子源ESI；喷雾电压：3 000 V；毛细管温度：300 ℃；气体压力50/20 arb（鞘气/辅助气）；定性离子对432.1/182.0 （碰撞能量 20 eV）；定量离子对432.1/325.1（碰撞能量13 eV）。

1.2.4标准曲线绘制。

砜嘧磺隆标准品0.01 g（±0.1 mg），转移到容量瓶并用乙腈定容至 100 mL，再用不同基质（空白土壤、鲜烟叶、干烟叶提取液）稀释，配制成 0.001、0.005、0.010、0.050，0.100、0.500 mg/L不同浓度系列标准溶液，按“1.2.3”条件进行测定，重复3次。以进样浓度为横坐标、峰面积为纵坐标绘制标准曲线，外标法定量。

1.2.5添加回收率试验。

对空白鲜烟叶和土壤样品中分别添加 3 个不同水平（0.005、0.100、0.500 mg/kg）、空白干烟叶样品中添加3个不同水平（0.010、0.100、0.500 mg/kg）的砜嘧磺隆标准工作溶液，每个浓度重复 5 次。按 “1.2.2”和 “1.2.3”方法对砜嘧磺隆进行分析测定。

2结果与分析

2.1前处理与分析条件的优化

为明确最佳离子化响应条件，针对甲酸、醋酸铵流动相的不同比例的混合溶液与砜嘧磺隆离子化效率的差异，选择合适的检测模式。最终确定以0.1%甲酸和甲醇作为流动相，液相色谱-质谱联用正离子扫描模式作为最佳检测条件。用乙腈进行目标农药提取，上清液加入150 mg无水硫酸镁和25 mg PSA吸附剂分散固相萃取净化，结果测定平均回收率在86.9%～94.4%。

2.2方法的线性范围与灵敏度

结果显示，砜嘧磺隆标准溶液在 0.001 ～0.500 mg/L时，样品相应的峰面积（y） 与进样浓度（x，mg/L）成线性关系，其线性方程分别为 y=35 775 207x+81 954（鲜烟叶）、y=32 242 051x+71 491（干烟叶）、y=44 688 302x-42 937（土壤），相关系数（r）分别为 0999 5、0.999 5、0.999 5。仪器的检出限为1.3×10-12 g。方法的定量限：鲜烟叶、土壤均为0.005 mg/kg，干烟叶为0.010 mg/kg，具有较好的灵敏度。

2.3方法的准确度及精密度

由表1和图1可知，在0.005～0.500 mg/kg 加标水平下，砜嘧磺隆在土壤和鲜烟叶中的平均回收率分别为84.1%～95.8%、90.0%～94.2%，相对标准偏差分别为3.2%～6.4%、3.6%～7.3%。在0.01～0.50 mg/kg的加标水平下，砜嘧磺隆在干烟叶中的回收率为87.1%～90.0%，相对标准偏差为2.0%～8.9%。检测方法符合农药残留准则要求。

2.4样品检测

结果表明，在1.5倍推荐剂量下，砜嘧磺隆在鲜烟叶中的原始沉积量较低，为<0.005～0.041 mg/kg。由于数据点较少，未计算半衰期。砜嘧磺隆在土壤中1 h的原始沉积量<0.005～0.510 mg/kg，2013年山东、四川1年2地试验表明，砜嘧磺隆在土壤中消解速率较快，3 d砜嘧磺隆残留消解率超过50%，14 d超过90%，理论半衰期1.4～2.9 d；2014年山东、四川试验残留量低于最小检出浓度，无法计算半衰期（表2）。按推荐高剂量21 g a.i./hm2和1.5倍推荐高剂量31.5 g a.i./hm2于烟草移栽还苗后施药1次，施药方法为杂草定向喷雾，分别于下部烟叶（移栽后约70 d）、中部烟叶（移栽后约85 d）和中上部烟叶（移栽后约100 d）成熟时，采集烟叶及土壤样品。山东、四川两地2年试验结果表明，干烟叶样品中砜嘧磺隆的最终残留量均<0.010 mg/kg，土壤样品中砜嘧磺隆的最终残留量均<0.005 mg/kg（表3）。

3结论

建立了液相色谱-串联质谱测定砜嘧磺隆在烟叶及土壤中的农药残留方法。试验结果表明，鲜烟叶、土壤在0.005～0.50 mg/kg、干烟叶在0.010～0.500 mg/kg 加标水平下，采用乙腈提取， PSA分散固相萃取净化，高效液相色谱-串联质谱检测，砜嘧磺隆在鲜烟叶、土壤、干烟叶中的平均回收率分别为90.0%～94.2%、84.1%～95.8%、87.1%～90.0%，相對标准偏差分别为3.6%～7.3%、3.2%～6.4%、2.0%～8.9%。以最小添加浓度为方法的定量限：鲜烟叶、土壤均为0.005 mg/kg，干烟叶为0.010 mg/kg。该方法应用于烟草中砜嘧磺隆的农药残留检测，具有选择性强、操作简便的特点，准确度、精密度、灵敏度均达到农药残留检测方法的要求[8]。

目前，中国、国际食品法典（CAC）以及国际烟草合作研究中心（CORESTA）等均未制定烟叶中砜嘧磺隆最大残留限量。该研究结果将为砜嘧磺隆在烟草上的安全合理使用及农药最大残留限量标准制定提供基础数据。

参考文献

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