阿维菌素在柑橘园中的消解动态研究

彭 筱 ，龚道新 ，周 歆

（1.湖南农业大学资源环境学院，湖南 长沙 410128；2.湖南农业大学农业环境保护研究所，湖南 长沙 410128）

阿维菌素，英文名：Avermectins（简称 AVM），是一种新型抗生素类杀虫剂、杀螨剂[1-2]。阿维菌素对捕食性昆虫和寄生天敌有直接触杀作用，其在植物表面残留少，在环境中无累积作用，且对益虫的损伤很小，是当前农业害虫综合防治中较为理想的生物农药[3-4]。但由于阿维菌素类农药的特殊作用机理和其对哺乳动物繁殖能力的潜在毒性[5]，国际上对阿维菌素的最高残留限量（MRL）要求非常严格，对其农药残留的检测标准十分重视，各国都分别制定了相当严格的MRL值。目前，中国、日本、澳大利亚和欧盟等国家和地区及食品法典委员会（CAC）均规定柑橘中阿维菌素的MRL值为0.01 mg/kg，美国和加拿大规定柑橘类食品中其MRL值为0.02 mg/kg[6]。

为探索阿维菌素使用后对食品及环境安全的影响，研究了在施用50 g/L的阿维菌素后，其在柑橘果实和柑橘园土壤中的消解动态，以期为阿维菌素在柑橘中的合理使用及其安全性评价提供重要科学依据[7-10]。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 仪 器 HP-1100型液相色谱仪（美国惠普公司），SHY-2AS水浴恒温振荡器（江苏大地自动化仪器及环保设备厂），JYL-350A榨汁搅拌机（九阳股份有限公司），TP-220A电子天平（湘仪天平仪器设备有限公司），SHZ-D（III）循环水式真空泵（浙江黄岩求精真空泵厂），RE-2000A型旋转浓缩仪，梨形抽滤瓶，具塞三角瓶，250 mL分液漏斗，布氏漏斗，量筒，容量瓶，玻璃层析柱（长20 cm，直径1.5 cm），移液管，滴定管，玻璃棒等。

1.1.2 试 剂 95.0%的阿维菌素标准品（陕西韦尔奇作物保护有限公司），分析纯甲醇、色谱甲醇（江苏汉邦科技有限公司），氯化钠、无水硫酸钠、二氯甲烷、石油醚、丙酮（分析纯，湖南长沙湘科精细化工厂），弗罗里硅土（Florisil 60－100 mesh，美国 ACROS ORGANICS），用前在 550℃ 烘 3～5 h，待冷却后以2%蒸馏水脱活，保存在130℃的烘箱中，备用。

1.2 田间试验设计

用阿维菌素50 g/L悬浮剂对水（50 kg/667m2）稀释1 333.3倍（即有效成分的浓度为37.5 mg/L），在选定的柑橘园中对柑橘树和柑橘园土壤进行均匀喷雾处理，分别在施药后 2 h、1、3、5、7、10、14、21、28、35、42 d采集柑橘果实（每个试验小区至少采集12个柑橘果实，采样量不少于1.0 kg）和柑橘园土壤（柑橘园土壤样品用土壤取样器按对角线法取样，取样深度为0～10 cm，取样点不少于10个，取样量不少于1 kg）。试验重复3次，同时采集空白对照样品。

1.3 样品处理

1.3.1 样品提取 柑橘园土壤样品：准确称取柑橘园土壤样品20.0 g，置于250 mL具塞三角瓶中，加入60 mL甲醇，在水浴恒温振荡器中振荡30 min，经过布氏漏斗减压抽滤，再用30、20 mL甲醇洗涤残渣和抽滤瓶2次，合并抽滤液转入250 mL磨口三角瓶中，在旋转蒸发仪上浓缩（45℃）至近干；用二氯甲烷将浓缩液洗入250 mL分液漏斗中，再加入20 mL饱和氯化钠溶液，摇匀后分别用30、30、20 mL二氯甲烷各萃取1次，合并二氯甲烷萃取液，在旋转蒸发仪上浓缩近干，用2 mL石油醚∶二氯甲烷混合液（7∶3，V/V）溶解，待 Florisil柱净化。

柑橘全果（橘皮、橘肉）样品：准确称取柑橘全果、果皮和果肉样品各20.0 g，置于250 mL具塞三角瓶中，加入60 mL甲醇，在水浴恒温振荡器中振荡30 min，经过布氏漏斗减压抽滤，再用甲醇（30 mL/次）洗涤残渣和抽滤瓶2次，合并抽滤液转入250 mL磨口三角瓶中，在旋转蒸发仪上浓缩（45℃）至近干；用二氯甲烷将浓缩液洗入250 mL分液漏斗中，再加入20 mL饱和氯化钠溶液，摇匀后分别用30、30、20 mL二氯甲烷各萃取1次，合并二氯甲烷萃取液，在旋转蒸发仪上浓缩近干，用2 mL石油醚∶二氯甲烷混合液 （7∶3，V/V） 溶解，待Florisil柱净化。

1.3.2 净 化 层析柱从下至上依次装有少许脱脂棉、2 cm厚无水硫酸钠、4.0 g弗罗里硅土和2 cm厚无水硫酸钠，在装柱的过程中要敲紧敲实，并用 20.0 mL 石油醚∶二氯甲烷混合液（7∶3，V/V）淋洗，备用。将上述提取浓缩液用2 mL石油醚∶二氯甲烷混合液（7∶3，V/V）溶解无损转移至层析柱中，用 40 mL 石油醚∶二氯甲烷（7∶3，V/V）混合液分 4～5次淋洗，收集淋出液，于旋转蒸发器上浓缩至近干，再用色谱甲醇定容至5.0 mL，过0.45 μL膜，待HPLC测定。

1.3.3 高效液相色谱检测条件 液相色谱柱：HP-1100型高效液相色谱仪（带紫外检测器和化学工作站），色谱柱（不锈钢柱）为：XB-C18柱（4.6×150 mm），流动相为甲醇∶水=91∶9（V/V），流速为 0.44 mL/min，紫外检测波长 λ=245 nm，T=25℃，进样量为20 μL，阿维菌素相对保留时间为14 min。

2 结果与分析

2.1 准确度和精确度

在柑橘园土壤、柑橘全果、果肉和果皮的空白对照样品中分别添加阿维菌素的标准工作溶液至其浓度为0.01、0.10、1.00 mg/kg，每个浓度处理重复5次，按上述所选定的方法及检测条件进行样品的分析检测，试验结果见表1。结果表明：5次重复试验中各样品的相对标准偏差均在1.93%～8.56%之间，这说明该检测方法是准确有效地；在选定的液相色谱条件下，阿维菌素的最小检出量是4.0×10-10g，在柑橘园土壤、柑橘全果、柑橘果肉和果皮中的最低检出浓度均为1.0×10-2mg/kg，这说明该方法的精确度有是有保障的。

表1 阿维菌素在柑橘园土壤、柑橘果皮、果肉和全果中的添加回收率

2.2 阿维菌素的标准工作曲线

采用梯度稀释法，配制阿维菌素浓度分别为0.02、0.05、0.10、0.50、1.00、2.00、5.00 mg/L 的 标 准工作溶液，并在选定的HPLC检测条件下测定，得出阿维菌素的标准工作溶液所对应的色谱峰面积；再以标准工作溶液的浓度（x，mg/L）与相对应的色谱峰面积（y）绘制阿维菌素的标准工作曲线。经统计分析得到阿维菌素的标准工作曲线的回归方程式为：Y=93.17 X－0.387，相关系数 R2=0.999 9。

2.3 阿维菌素在柑橘园中的消解动态试验结果

2009年和2010年两年在湖南长沙、浙江杭州和贵州贵阳三个试验点将阿维菌素50 g/L悬浮剂施用于柑橘园土壤或柑橘树上后，在施药后21 d时，阿维菌素在柑橘园土壤及柑橘全果中的降解率均达90%以上，其中在柑橘全果中的半衰期在3.93～4.53 d之间，平均为4.09 d，在柑橘园土壤中的半衰期在6.22 d～7.15 d之间，平均为6.64 d。这表明在我国自然条件下，阿维菌素在柑橘全果和柑橘园土壤中的消解较快。

试验结果还表明，阿维菌素在柑橘园土壤和柑橘全果中的残留量（C，mg/kg）与其施用后的取样时间（t，d）之间呈较明显的负指数关系，故可以用一级化学反应动力学方程式：Ct=C0e-kt（其中C0为施药后阿维菌素的原始沉积量，Ct为施药后间隔t时间的阿维菌素浓度，K为消解速率常数，t为施药后的取样天数）来拟合试验数据。阿维菌素在柑橘全果及柑橘园土壤中的消解动态曲线见图1～图6，其消解动力学方程及其半衰期和相关系数见表2。

表2 阿维菌素在柑橘园土壤和柑橘全果中的消解动力学方程及其半衰期和相关系数

3 结论

50 g/L的阿维菌素悬浮剂施用于柑橘园后，其有效成分阿维菌素在柑橘全果和柑橘园土壤中的消解均较快，其半衰期均小于8 d，这表明阿维菌素在柑橘园中属易降解农药，不过阿维菌素在柑橘全果上的降解要稍快一些，在柑橘园土壤中的降解则要稍慢一些。阿维菌素在柑橘全果和柑橘园土壤中的消解符合一级化学反应动力学，所以科学地施用阿维菌素不会对柑橘果实及柑橘园土壤的安全性造成威胁。

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