嘧菌酯在苹果和土壤中的消解规律研究

梁京芸+王玉涛+刘涛+王文博+李增梅+苑学霞+李瑞菊+邓立刚+张树秋

摘要：采用乙腈提取、超高效液相色谱一串联质谱联用分析检测的方法，研究了嘧菌酯在山东、安徽和陕西3地苹果和土壤中的消解动态及最终残留。结果表明：采用10%嘧菌酯悬浮剂在有效成分150mg/kg施药剂量下对苹果植株和土壤分别喷雾施药一次，嘧菌酯在苹果中的半衰期（t1/2）为2.97～4.36d，在土壤中的半衰期（t1/2）为2.80～4.73d；而在150mg/kg施药剂量下施药4次，第4次施药后14d，嘧菌酯在苹果和土壤中的最终残留量均低于检出限（0.01mg/kg），远低于欧盟规定的最大残留限量值（0.05mg/kg）。

关键词：嘧菌酯；苹果；土壤；超高效液相色谱-串联质谱；残留；消解

中图分类号：S481+.8文献标识号：A文章编号：1001-4942（2015）04-0106-05

嘧菌酯，化学名称：（E）2-{2-[6-（2-氰基苯氧基）嘧啶-4-基氧]苯基}-3-甲氧基丙烯酸甲酯，分子式：C22H17N3O5，是20世纪90年代末开发成功的一种新的甲氧基丙烯酸类广谱抗真菌剂，具有内吸传导、预防、保护、治疗等多重作用，对子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌纲四大类病原真菌所引起的霜霉病、白粉病、炭疽病、叶斑病等大部分病害均有很好的防效[1，2]。

目前国内尚未制定苹果中嘧菌酯的残留限量标准，日本制定的是2mg/kg，欧盟制定是0.05mg/kg。嘧菌酯残留分析方法主要有气相色谱-电子捕获检测（GC-ECD）测定[3，4]、气相色谱-氮磷检测法（GC-NPD）[5，6]、气相色谱-串联质谱法[7，8]和液相色谱-紫外检测法[9]、液质联用法[10]，鉴于串联质谱检测方法越来越多地用于农药残留的测定，本研究采用超高效液相色谱-质潜联用分析方法测定。目前国内外关于嘧菌酯的报道多集中于残留检测分析，如在苹果中的残留检测分析和储存期间的变化[11]，在作物中的残留消解动念也有研究[3，12，15]，但尚未见其在苹果和土壤中的残留及消解动力学方面的研究。笔者选择苹果种植区，利用超高效液相色谱-质谱联用分析方法研究了嘧菌酯在苹果和土壤中的残留及消解行为，旨在为评估嘧菌酯在苹果和土壤中的安全使用提供参考。

收稿日期：2014-08-19

基金项目：山东省2013年度农业重大应用技术创新课题“优质安全苹果标准化生产关键技术的研究”

1材料与方法

1.1仪器与药剂

高效液相色谱系统：ACQUITYUltraPerformanceLC（Waters公司）；质谱系统：MicromassQuattroUltimaIMPT质谱仪（Waters公司）；匀浆机：IKA-MerkT25；超声波清洗机、高速离心机（SIGMA公司）、涡流混合器、电子天平、精密移液枪、氮吹仪以及其它实验室常用仪器设备。

嘧菌酯标准品：纯度99.0%，购于农业部环境保护科研检测所；甲酸（色谱纯，美国Sigma公司）；甲醇（色谱纯，德国默克公司）；乙腈[色谱纯，赛默飞世儿科技（中国）有限公司]；Na2SO4、NaCl（分析纯）；试验用水为去离子水。

1.2试验地概况

田间试验时间为2011、2012年7～9月，试验苹果品种分别是山东省烟台的红富士、安徽省宿州的乔纳金、陕西省成阳的美国八号。烟台属暖温带大陆性季风气候；咸阳市地处暖温带，属大陆性季风气候，四季冷热干湿分明；宿州市属暖温带半湿润季风气候，四季分明，光照充足，雨量适中。

1.3嘧茵酯的消解动态及最终残留试验

1.3.1消解动态试验依据《农药残留试验准则》和《农药登记残留田间试验标准操作规程》设置试验小区，小区面积30m2，每小区3棵树，重复3次。小区间设保护带，另设喷施清水为空白对照。小区边行和每行距离两端0.5m内不采样。在苹果生长到成熟个体一半大小时均匀施药1次，施约剂量为10%嘧菌酯悬浮剂对水稀释2670倍（150mg/kg有效成分）。根据树冠的大小决定用水量，为保证施药均匀，一般喷施2遍，以树叶滴水为准。分别于施药后2h、1、3、5、7、10、14、21、30d采样，随机在试验小区内采集2kg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，切碎、混匀后采用四分法留样500g，装入样本容器中，贮存于-20℃冰柜中。

选一块30m2的地块，单独施药，施药浓度为高剂量制剂量的2670倍（150mg/kg有效成分），施药后2h、1、3、5、7、10、14、21、30d采样，另设清水空白对照，重复3次。随机取点10个，用土钻采集0～10cm的土壤l～2kg，除去碎石、杂草和植物根茎等杂物，混匀后采用四分法留样500g，装入样本容器中，贮存于-20℃冰柜中保存。

1.3.2最终残留试验分别采用低剂量制剂量4000倍（有效成分100mg/kg）和高剂量制剂量2670倍（有效成分150mg/kg）于生长期间施药100mg/kg剂量施药3次，150mg/kg剂量施药4次，施药间隔期15d。分别于最后1次施药后14、21d采集苹果和土壤样品。苹果和土壤处理的设置和样品的采集均同1.3.1。

1.4样品分析方法

1.4.1样品提取称取苹果样品10.0g于50mL离心管中，准确加入20mL乙腈，加入5gNaCl和5g无水硫酸钠，高速匀浆1min。剧烈振荡离心，取上清液10mL旋转蒸发至干，然后加入2mL乙腈+水（3+2）溶解，用0.22μm滤膜过滤后待测。

称取土壤样品10.0g于50mL离心管中，准确加入20mL乙腈，加入10mL水，加入5gNaCl和5g无水硫酸钠，超声波提取10min。剧烈振荡离心，取上清液10mL旋转蒸发至干，然后加入2mL乙腈+水（3+2）溶解，用0.22μm滤膜过滤后待测。endprint

1.4.2色谱分析条件仪器条件：流动相为0.1%甲酸（A）和乙腈（B）。梯度洗脱程度：0min，300%B；O～3min，30%～70%B；3～5min，70%～80%B；之后进行系统平衡。流速0.3mL/min；柱温40℃，进样量5μL。色谱柱：XterraRP18柱（2.1mm×100mm，3.5μm）。

质谱条件：大气压电喷雾离子源（ESI）正离子模式；毛细管电压：3.5kV；锥孔电压：45V；离子源温度：110℃；脱溶剂气温度：450℃；锥孔气流量：64L/h；脱溶剂气流量：539L/h；光电倍增器电压：650V；碰撞室真空度：8.34e-4（mbar）；质量分析器真空度：2.90e-5（mbar）。定性离子对（403.80/328.70）、定量离子对（403.80/371.70）、碰撞能量和锥孔电压等质量条件参数详见表1。

1.4.3标准曲线准确称取嘧菌酯标准品10mg（精确至0.0001g），用乙腈溶解并定容至10.0mL，配成标准母液。再用空白样品提取溶液将标准母液稀释成质量浓度分别为200.0、100.0、75.0、50.0、25.0、10.0、1.0μg/L系列标准溶液，在上述液相色谱-质谱条件下进行测定，以嘧菌酯标准溶液浓度为横坐标，监测离子峰面积为纵坐标作标准曲线。

1.4.4添加回收试验分别在空白苹果和土壤样品中添加0.01、0.05、0.5mg/kg的嘧菌酯，用上述分析方法测定回收率，计算添加回收率和相对标准偏差（RSD）。每个水平重复5次，同时设空白对照。

1.4.5数据处理采用一级动力学方程式（Ct=C0e-kt），计算嘧菌酯在苹果和土壤中的残留量半衰期（t1/2）=ln2/k[13]。

2结果与分析

2.1线性范围及准确度、精密度和灵敏度

嘧菌酯在苹果和土壤中的标准曲线回归方程分别为y=1580.66x-5551.77，r=0.9957；y=909.467x+10415.7，r=0.9990；这表明在1.0～200μg/L范围内峰面积与质量浓度间呈良好的线性关系。

由表2可见，该方法具有很好的准确度和精密度，在上述色谱条件下嘧菌酯在苹果和土壤中的最低检出浓度为0.01mg/kg。图1和表2结果表明该方法对嘧菌酯具有良好的分离效果，灵敏度和准确性均符合农药残留分析的要求。

2.2嘧菌酯在苹果和土壤中的消解动态

10%嘧菌酯悬浮剂150mg/kg施药剂量下，在山东、安徽和陕西苹果和土壤中消解动态均符合一级反应动力学方程模式（表3）。消解动态曲线图见图2，随着时间延长残留量逐渐降低。2011和2012年嘧菌酯在苹果中的半衰期（t1/2）分别为2.97～3.90、3.51～4.36d，2011和2012年嘧菌酯在土壤中的半衰期（t1/2）分别为2.80～4.73、3.42～4.70d，药后14d消解90%以上，该药属于易降解农药（t1/2<30d）[14]。

2.3嘧菌酯在苹果和土壤中的最终残留

山东、安徽和陕西3地的最终残留试验结果表明：两个剂量试验最后一次施药后14d，苹果和土壤中嘧菌酯残留量均小于0.01mg/kg，可以看出，嘧菌酯在苹果和土壤中的消解速率较快，最终残留量远低于依据欧盟规定嘧菌酯在苹果中的MRL值（0.05mg/kg）。

3结论

样品经乙腈提取采用液相色谱-质谱联用分析法测定了嘧菌酯在苹果和土壤中的残留动态。结果表明：嘧菌酯在苹果和土壤中的最低检出量为0.01mg/kg，平均添加回收率为95.5%～106.5%，相对标准偏差（RSD）为0.72%～4.58%，均符合农药残留分析要求。

两年田间试验结果表明：嘧菌酯在苹果上的半衰期为2.97～4.36d，在土壤上的半衰期为2.80～4.73d；100mg/kg和150mg/kg剂量最后一次施药后14d苹果和土壤中嘧菌酯最终残留量均小于0.01mg/kg。建议10%嘧菌酯悬浮剂在苹果和土壤上的使用浓度为80～100mg/kg，每年用药1～2次，安全间隔期15d。endprint