田春亚,王丹丹,曾令荣,王德飘,陈亦慧,孟信刚,胡德禹
QuEChERS-超高效液相色谱法定量检测柑橘中的吡唑醚菌酯
田春亚,王丹丹,曾令荣,王德飘,陈亦慧,孟信刚,胡德禹*
(贵州大学 精细化工研究开发中心,贵州 贵阳 550025)
建立了改进的QuEChERS-超高效液相色谱法,定量检测柑橘(果肉、果皮和全果)样品中残留的吡唑醚菌酯。样品用乙腈提取,经N-丙基乙二胺(PSA)和十八烷基硅烷(C18)净化,采用甲醇和水为流动相,用UPLC-PDA进行检测。试验结果表明,添加水平为0.05~5.0 mg/kg时回收率为82.34%~97.44%,相对标准偏差(RSD)为0.40%~5.66%。吡唑醚菌酯在贵州和湖南两地柑橘全果中的半衰期分别为10.34 d和9.76 d。施药剂量为180 mg a.i./m2和270 mg a.i./m2,施药3~4次,距最后1次施药7~28 d采样,吡唑醚菌酯在柑橘中的残留量为0.05~0.886 mg/kg。
超高效液相色谱(UPLC);吡唑醚菌酯;柑橘;消解动态;最终残留
吡唑醚菌酯是德国巴斯夫公司于1993年开发的一种新型甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,又名唑菌胺酯,英文名为pyraclostrobin,化学名为N-2-[1-(4-氯苯基)-1H-吡唑-3-氧甲基]苯基-(N-甲氧基)氨基甲酸甲酯[1]。吡唑醚菌酯具有杀菌谱广、活性高、持效期长、毒性低、对非靶标生物安全等特点,广泛用于防治水果、蔬菜、谷物等作物中的白粉病、锈病、网斑病、霜霉病、稻瘟病等病害。国际食品法典委员会(CAC)和欧盟(EU)规定吡唑醚菌酯在柑橘中的最大残留限量(MRL)为2 mg/kg,但我国尚未制定吡唑醚菌酯在柑橘上的MRL值。目前,国内外对吡唑醚菌酯在多种农产品中的残留测定方法已有大量报道[2-6],但已报道的气相色谱法、液相色谱质谱法分析柑橘中的吡唑醚菌酯[7-8],其样品前处理和净化方法复杂,试剂使用量大,对环境污染大,并且尚未有吡唑醚菌酯在柑橘中的消解动态和最终残留研究的报道。本实验结合施药浓度、施药次数及施药后的间隔时间等影响因素对吡唑醚菌酯进行消解动态差异、残留特点等对比分析,为吡唑醚菌酯在柑橘上的合理使用和制定《农药安全使用标准》提供一定的数据依据。
吡唑醚菌酯标准品(纯度为99.0%),购于Dr.Ehrenstorfer GmbH公司;N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基硅烷(C18),购于美国Bonna-Agela Technologies公司;乙腈、无水醋酸钠、无水硫酸镁等,分析纯。
Waters ACQUITY UPLC-PDA(美国Waters公司);色谱柱:ACQUITY UPLC® BEH C18 (50.0 mm×2.1 mm i.d., 1.7 µm,购于美国Waters公司);AS-3120型超声仪;QL-901型涡旋混合器;TGL-20B型离心机等。
根据《农药残留实验准则》[9]设计试验小区,分别在贵州和湖南进行田间试验。消解动态试验施药剂量为270 mg a.i./m2,于柑橘幼果生长至一半大小时施药1次,采样距施药间隔期为2 h 和1、2、3、5、7、10、14、21、28 d。最终残留试验施药剂量设为低剂量180 mg a.i./m2,高剂量270 mg a.i./m2,施药3~4次。施药时期为柑橘长至成熟果实一半大小时喷雾,距最后一次施药14、21和28 d采样。
柑橘田间样本在采集后,8 h内运回实验室,并立即按SOP FT-03-22(柑橘田间样本采集与实验室样品制备标准操作规程)的规定制备成实验室样品于-20 ℃冷冻保存。
1.5.1 色谱条件
(1) 色谱柱:ACQUITY UPLC® BEH C18 (50.0 mm×2.1 mm i.d., 1.7 µm);柱温:40 ℃;进样量:3.0 µL;流速:0.3 mL/min;检测波长:276 nm;流动相:甲醇∶水=58.5∶41.5(/)。此条件下,吡唑醚菌酯出峰时间约为6.3 min(图1)。
图1 吡唑醚菌酯标准溶液超高效液相色谱图
1.5.2 样品前处理
称取10 g(精确到0.01g)柑橘样品(果肉、全果和果皮)于50 mL离心管中,准确加入20 mL乙腈,涡旋3 min,超声5 min,加入2 g无水醋酸钠和3 g无水硫酸镁,涡旋3 min,6 000 r/min离心3 min,将全部上清液转移至100 mL梨形瓶中,旋转蒸发仪45 ℃恒温浓缩近干,甲醇定容至1 mL,转移至含30 mg PSA和30 mg C18的2 mL离心管中,涡旋30 s,离心1 min,过0.22 µm滤膜,待UPLC-PDA检测。
准确称取0.020 0 g吡唑醚菌酯标准物质于100 mL容量瓶,用甲醇溶解并定容至刻度,得到200 µg/mL储备液。将储备液逐级稀释为0.1、0.5、1、5、20、50 µg/mL系列标准溶液,按1.5.1的色谱条件进样,以吡唑醚菌酯的浓度为横坐标,峰面积值为纵坐标,得到吡唑醚菌酯的线性回归方程为:=31862-4645.3,相关系数为0.999 9。
吡唑醚菌酯在柑橘果肉、果皮和全果上的添加回收率试验结果如表1。吡唑醚菌酯在三个基质中3个添加水平下的平均回收率为82.34%~ 97.44%,相对标准偏差(RSD)为0.40%~ 5.66%。准确度和精密度符合我国农药残留试验准则。
贵州和湖南两地的消解动态试验样品残留量检测结果符合一级动力学特征(表2),消解方程分别为:= 0.4089-0.067,= 0.3426-0.071;半衰期分别为10.34 d,9.76 d;相关系数分别为0 .946 6和 0.902 4。试验结果表明,在贵州和湖南两地吡唑醚菌酯在柑橘上的消解速率差异较小,并且半衰期都较短,说明吡唑醚菌酯在柑橘中比较易于降解。
表1 吡唑醚菌酯在柑橘果肉、全果和果皮上的添加回收率和相对标准偏差
表2 吡唑醚菌酯在柑橘中的消解动态方程和半衰期
距末次施药14~28 d后,果肉、全果和果皮中吡唑醚菌酯的最终残留量如表3。
表3 距末次施药14~28 d后吡唑醚菌酯在果肉、果皮和全果中的残留量
结果表明,60%吡唑醚菌酯·代森锰锌水分散粒剂按施药剂量180~270 mg a.i./m2,施药3~4次后,柑橘中的残留量为0.05~0.886 mg/kg,低于国际食品法典委员会和欧盟规定的吡唑醚菌酯在柑橘中的MRL值。
吡唑醚菌酯在贵州和湖南两地柑橘上的消解动态研究结果表明,吡唑醚菌酯在柑橘上的半衰期大约为10 d,降解速率较快。最终残留研究结果显示,距末次施药后间隔14~28 d,柑橘中吡唑醚菌酯的含量为0.05~0.886 mg/kg,低于国际食品法典委员会(CAC)和欧盟(EU)规定的吡唑醚菌酯在柑橘中的MRL值。以此为依据,按施药剂量为180~270 mg a.i./m2,施药3~4次后,距末次施药14 d收获期的柑橘食用安全。
[1]张亦冰. 新颖甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂—唑菌胺酯[J]. 世界农药, 2007, 29(3): 47-48.
[2][2]Mercader J V, Agulló C, Esteve-Turrillas F A, et al. Immunoassays for pyraclostrobin analysis in processed food products using novel monoclonal antibodies and QuEChERS-based extracts[J]. Food control, 2013, 32(1): 42-48.
[3]Dong F, Chen X, Liu X, et al. Simultaneous determination of five pyrazole fungicides in cereals, vegetables and fruits using liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2012, 1262: 98-106.
[4]Zhang F, Wang L, Zhou L, et al. Residue dynamics of pyraclostrobin in peanut and field soil by QuEChERS and LC–MS/MS[J]. Ecotoxicology and environmental safety, 2012, 78: 116-122.
[5]Pan X, Dong F, Xu J, et al. Comparison of different cleanup procedures for oil crops based on the development of a trace analytical method for the determination of pyraclostrobin and epoxiconazole[J]. Journal of separation science, 2014, 37(24): 3669-3676.
[6]de Oliveira L A B, Pacheco H P, Scherer R. Flutriafol and pyraclostrobin residues in Brazilian green coffees[J]. Food chemistry, 2016, 190: 60-63.
[7]吴洁珊, 冯家望, 任永霞, 等. 气相色谱测定柑橘中多种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的残留量[J]. 农药, 2011, 50(10): 754-755.
[8]刘军, 张仙, 沈菁, 等. 液相色谱-质谱法对柑橘中吡唑醚菌酯残留的检测[J]. 湖北农业科学, 2014, 53(19): 4698-4700.
[9]中华人民共和国农业部. NY/T 788-2004.农业残留试验准则[S]. 北京: 中国农业出版社, 2004.
Determination of Pyraclostrobin Residue in Orange by UPLC Using a Modified QuEChERS
(Research and Development Center for Fine Chemicals, Guizhou University, Guiyang 550025, China)
A UPLC method was established for determination of pyraclostrobin residue in orange. The samples were extracted with acetonitrile, and the analyte was detected by UPLC with PDA with methanol-water mixed solution asmobile phase. The results showed that the recovery of pyraclostrobin was 82.34%~97.44%, with the relative standard deviation of 0.40%~5.66% at the spiking level of 0.05~5 mg/kg. The half lives of pyraclostrobin in oranges from Guizhou and Hunan were 10.34 d and 9.76 d, respectively.According to the research findings, when pyraclostrobin was applied 3 and 4 times to orange trees with dosage of 180 ~ 270 mg a.i./m2,the residue of pyraclostrobin in oranges picked after last using pyraclostrobin for 7~28 days was in the range of 0.05~0.886 mg/kg.
ultra performance liquid chromatography (UPLC); pyraclostrobin; orange; degradation; residue
2017-03-15
田春亚(1992-),女,苗族,硕士研究生,贵州铜仁人,研究方向:农药残留分析。
胡德禹(1965-),女,教授,研究方向:农药残留分析。
O 657
A
1004-0935(2017)05-0489-03