王鹏思,薛健*,王玉洁,金红宇,马双成
(1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所,北京 100193;2.中国食品药品检定研究院,北京 100050)
高效氯氰菊酯在中药材金银花上的消解动态研究△
王鹏思1,薛健1*,王玉洁1,金红宇2,马双成2
(1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所,北京100193;2.中国食品药品检定研究院,北京100050)
目的:研究高效氯氰菊酯在中药材金银花上的消解动态规律。方法:2014、2015年分别在山东平邑、河南封丘两地进行田间试验,采得的金银花样品经丙酮超声提取,气相色谱-电子捕获检测器(GC-ECD)检测,外标法定量。结果:高效氯氰菊酯在金银花上的消解曲线符合一级动力学方程,其半衰期为1.8~3.0d。在推荐剂量及3倍推荐剂量下,高效氯氰菊酯于第9天的消解率均高于90%。所采用的测定方法在0.10~0.20mg·kg-1的添加水平下,高效氯氰菊酯的平均回收率为93.1%~94.6%,相对标准偏差为4.9%~5.7%。最低检出量为0.001ng。结论:高效氯氰菊酯在金银花上消解较快。本实验建立的金银花中高效氯氰菊酯的残留测定方法简便、快速、可靠,符合农药残留分析的要求。
金银花;高效氯氰菊酯;消解动态;中药材;气相色谱
金银花为忍冬科植物忍冬LonicerajaponicaThunb.的干燥花蕾或带初开的花。夏初花开放前采收,干燥。金银花性寒,味甘。归肺、心、胃经。具有清热解毒,疏散风热的功效。用于痈肿疔疮,喉痹,丹毒,热毒血痢,风热感冒,温病发热[1]。作为大宗常用中药材之一,金银花在我国分布较为广泛,北起辽宁,西至陕西,南达广西北部,西南至贵州、云南各省区均有栽培,道地产区为山东平邑和河南封丘[2]。在金银花的种植过程中,金银花植株的虫害种类较多,主要的有蚜虫、木蠹蛾类、尺蠖和天牛等4种[3-4],其中蚜虫的危害最为严重和常见,且其发生时间正值金银花植株花期,由于农民分散种植,农药使用不合理,导致金银花植株和环境的严重污染,使金银花药材的农药残留严重超标,大大影响了药材的品质[5]。
高效氯氰菊酯是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,生物活性较高,是氯氰菊酯的高效异构体,具有触杀和胃毒作用。其杀虫谱广、击倒速度快,杀虫活性较高[6]。在防治金银花蚜虫危害中被普遍使用且效果良好,但是由于没有相应的“农药使用规范”,在市售金银花中有高残留检出[7],这严重威胁到人民用药安全,更影响到金银花出口至国外市场,因此备受消费者和各级政府的关注。为保障人民用药安全,打破金银花出口瓶颈,本课题组对高效氯氰菊酯在金银花上的消解动态进行了研究,以期为其在金银花上的合理安全使用提供基础数据。
1.1材料
供试作物:金银花。
供试农药:高效氯氰菊酯(4.5%乳油,山东科大创业生物有限公司),购自北京市植物保护站。
主要仪器:Agilent6890N气相色谱仪(配μ-ECD检测器),色谱柱为毛细管色谱柱(AgilentDB-1701,30m×0.32mm×0.25μm),载气为高纯氮气(纯度≥99.999%,北京氦普北分气体工业有限公司);LABOROTA4000/4型旋转蒸发器(德国海道夫);Feb-80型离心沉淀器(金坛市医疗仪器厂);SB-5200DT超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司)等。
主要试剂:高效氯氰菊酯标准品溶液(农业部环境保护科研监测所);正己烷(色谱纯,FisherChemical公司);石油醚(60~90℃)、丙酮均为分析纯(北京化工厂)等。
1.2方法
1.2.1田间试验与样品采集 参照中华人民共和国农业部所颁行业标准《农药残留试验准则》(NY/T788-2004)[8]进行田间试验设计。试验地2014年设在山东平邑,分别设置推荐剂量(29.7g·hm-2)、三倍剂量(89.1g·hm-2)、空白对照三个处理,每个处理三个重复小区,每个小区面积为15m2,小区内种植3年生金银花6株,小区间设置1.5m隔离行。2015年试验地设在河南封丘,试验方法与2014年相同。
在金银花花蕾初期蚜虫发生时,对每个小区进行喷雾施药,并于施药后2h,1,2,3,4,5,7,9,11,13,15d后随机采集金银花花蕾。新鲜花蕾于40℃杀青4h后,55℃烘干10h,干燥后于-20℃低温冰箱中保存待测。
1.2.2样品前处理
①粉碎:金银花粉碎后过2号筛(24目,850μm±29μm),粉碎顺序从采样日期最大(15d)开始,依次递减至施药2h。
②提取:准确称取2.0g样品置于100mL具塞锥形瓶中,加入丙酮30mL,超声提取15min(300W,40kHz),过滤,滤渣重复上述操作两次,合并三次滤液于100mL梨形瓶中,将滤液于40℃水浴中旋转蒸发浓缩至近干,转移至5mL具塞试管中,用石油醚定容至4mL,混匀,离心15min,取上清液进行测定。
1.2.3色谱测定AgilentDB-1701毛细管色谱柱(30m×0.32mm×0.25μm);升温程序:200℃保持2min,以12℃·min-1升温至260℃,保持20min;进样口温度为250℃;载气为高纯氮气,流速1mL·min-1;检测器温度为300℃;进样量为1μL,不分流进样。高效氯氰菊酯标准品溶液和样品溶液色谱图见图1。
注:1、2、3、4为高效氯氰菊酯的4个立体异构体图1 高效氯氰菊酯标准溶液(A)和金银花样品溶液(B)的气相色谱图
2.1提取溶剂的选择
根据高效氯氰菊酯的溶解特性并查阅参考文献[9-14]后,本实验采用直接添加法对丙酮、丙酮-石油醚(1∶1)、石油醚共3种提取溶剂体系进行比较。3种溶剂体系在0.20mg·kg-1的添加水平下平均回收率结果分别为94.5%、67.7%、62.2%,在0.50mg·kg-1的添加水平下平均回收率结果分别为101.9%、88.5%、67.0%。实验结果见表1。由表中数据可知,在两个添加水平下,丙酮的平均回收率均为最高,故本实验选用丙酮为最优溶剂。
表1 三种溶剂体系提取金银花中高效氯氰菊酯的回收率考察(%,n=4)
2.2方法学考察
2.2.1标准曲线及最低检出量 分别精密量取高效氯氰菊酯标准品溶液(1.0×10-6g·mL-1)1mL,0.5mL,0.25mL,0.125mL,0.05mL,定容至5mL,则得浓度为200、100、50、25、10μg·mL-1的标准品溶液。按1.2.3节的条件测定,以高效氯氰菊酯标准溶液的浓度X(g·mL-1)为横坐标,以其色谱峰面积Y为纵坐标,绘制标准曲线,得到其标准曲线方程为:Y=76.47X+393.62,r=0.9994。表明高效氯氢菊酯在10~200μg·mL-1范围内线性良好。以3倍信噪比(S/N=3)计算,仪器的最低检出量为0.001ng。
2.2.2准确度和精密度 参考气相色谱对高效氯氰菊酯标准品溶液的响应情况,以及GB2763-2014中高效氯氰菊酯的最大残留限量,设置0.10mg·kg-1和0.20mg·kg-1两个添加水平,每个水平做5次平行实验。分别量取浓度为0.10μg·mL-1和0.20μg·mL-1的高效氯氰菊酯标准品溶液2mL,精密量取,加至2.0g金银花空白样品中,制作农药添加样品。按照1.2.2中的提取步骤及1.2.3的色谱条件进行测定,计算加标回收率和相对标准偏差,结果见表2。
表2 金银花中高效氯氰菊酯的添加回收率(%,n=5)
由表2可知,在0.10 mg·kg-1添加水平下,高效氯氰菊酯的回收率为88.0~101.6%,RSD=5.7%;在0.20 mg·kg-1添加水平下,高效氯氰菊酯的回收率为86.6~96.4%,RSD=4.9%,能达到NY/T 788-2004对添加水平在0.1~1 mg·kg-1范围内的回收率(70~110%)和相对标准偏差(RSD≤15%)的要求,此方法可行。
2.2.3 高效氯氰菊酯在金银花中的消解动态 田间试验和样品采集按1.2.1节的方法进行,共获得喷药后不同时间金银花样品132个,按照1.2.2节的提取方法和1.2.3节的测定方法检测样品,同一个处理的三个小区结果取平均值,得到不同采样时间金银花上残留量,将高效氯氢菊酯的残留量与时间拟合,得到的消解动态曲线见图2,消解动态方程见表3。实验结果表明,高效氯氰菊酯在金银花中的消解动态符合一级动力学降解模式。
表3 高效氯氰菊酯在金银花上的残留情况
注:■为2014年山东三倍剂量小区;●为2015年河南三倍剂量小区;◆为2014年山东推荐剂量小区;▲为2015年河南推荐剂量小区图2 高效氯氰菊酯在金银花上的消解动态曲线
3.1高效氯氰菊酯在金银花上的消解特征
由以上的实验结果可以看出,2014年山东平邑金银花上推荐剂量和3倍剂量高效氯氰菊酯的半衰期分别为2.0d、1.8d,2015年河南封丘金银花上推荐剂量和3倍剂量高效氯氰菊酯的半衰期分别为3.0d、2.7d,两年两地推荐剂量和3倍剂量高效氯氰菊酯的半衰期分别相差1.0d、0.9d,可见同一农药即使在相同作物上,其半衰期也会受到时间、地点、温度等因素的影响。此外,与报道过的高效氯氰菊酯在其他类作物(枸杞[15]:5.2~6.5d,大棚西芹[16]:6.93d)上的半衰期相比,高效氯氰菊酯在金银花上的消解较快。
3.2高效氯氰菊酯在金银花上的安全使用建议
目前我国对金银花中高效氯氰菊酯的最大残留限量(MRL)尚无规定,日常生活中,金银花常以茶饮和汤药形式摄入,《中华人民共和国药典》2015版[1]规定金银花最大用量为15g。鉴于金银花的主要摄入途径和特点,可参考GB2763-2014[17]中规定的韭菜和芸薹类蔬菜(结球甘蓝除外)的MRL值(1.0mg·kg-1),按推荐剂量使用,建议高效氯氰菊酯的安全间隔期定为9d(消解率大于90%,残留量低于1.0mg·kg-1),如果以3倍内剂量或推荐剂量使用三次以上,安全间隔期至少要15d以上,以此类推。
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DegradationDynamicsofBetaCypermethrininHoneysuckle
WANGPengsi1,XUEJian1*,WANGYujie1,JINHongyu2,MAShuangcheng2
(1.InstituteofMedicinalPlantDevelopment,ChineseAcademyofMedicalScience&PekingUnionMedicalCollege,Beijing100193,China;2.NationalInstitutesforFoodandDrugControl,Beijing100050,China)
Objective:The purpose was to study degradation dynamics of beta cypermethrin in Honeysuckle.Methods:Field experiments were respectively carried out in Pingyi County Shandong province in2014and Fengqiu County Henan province in2015.The collected honeysuckle samples were extracted by acetone with ultrasound assistance,detected by gas chromatograph with electronic capture detector (GC-ECD) and determined by external standard method.Results:Degradation curves of beta cypermethrin in Honeysuckle conformed to the first-level dynamic equation.The half-life of degradation of beta cypermethrin was1.8-3.0d.At the recommended dose and3times the recommended dose,the digestion rates were both higher90% on the ninth day.At fortified levels of0.10-0.20mg.kg-1,the adopted method’s average recoveries of beta cypermethrin in the Honeysuckle were93.1%-94.6%,with the relative standard deviation being4.9%-5.7%.The limit of detection was estimated to be0.001ng.Conclusion:The degradation rate of beta cypermethrin in the Honeysuckle was relatively quick.The method created in this experiment was not only simple,rapid and reliable but in line with the requirements of pesticide residue analysis.
Honeysuckle;beta cypermethrin;degradation dynamic;Chinese herbal medicines;gas chromatography
10.13313/j.issn.1673-4890.2016.9.022
2016-03-02)
国家重大新药创制专项:中药质量安全检测和风险控制技术平台(2014ZX09304307-002)
*
薛健,研究员,研究方向:中药成分分析及农药残留重金属研究;Tel:(010)57833097,E-mail:xuejian200@sina.com