抑芽丹在烟草上的消解趋势及安全性评价

郑 晓，徐金丽，徐光军

（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，青岛 266101）

抑芽丹在烟草上的消解趋势及安全性评价

郑 晓，徐金丽，徐光军

（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，青岛 266101）

为评价抑芽丹在烟草上的消解趋势及安全性，建立了一种简单可行的残留量测定方法，并开展两年两地消解动态和最终残留研究。结果表明，烟草以酸化甲醇提取，SPE-C18固相萃取小柱净化，高效液相色谱测定，抑芽丹最低检测浓度为0.1 mg/kg。在1.0～80.0 mg/kg添加水平下，抑芽丹在鲜烟叶和干烟叶中的平均回收率分别为81.81%～95.89%和82.01%～83.08%，相对标准偏差分别为2.39%～7.03%和1.04%～1.71%。在消解动态试验施药后21 d，抑芽丹在烟草上的消解率超过90%，理论半衰期7.9～9.6 d，消解趋势符合一级动力学方程；施药后7 d，抑芽丹最终残留量低于80 mg/kg的指导性残留限量标准，安全风险处于较低水平。

抑芽丹；烟草；残留；消解趋势；安全性

抑芽丹（maleic hydrazide, MH），又称马来酰肼，化学名称为顺丁烯二酰肼，是一种植物生长调节剂，可被植物的根部或叶面吸收，由木质部和韧皮部传导至植株体内，通过阻止细胞分裂，从而抑制植物生长，常用来防止贮藏期的马铃薯、大蒜、萝卜等发芽[1-2]，以及控制烟草侧芽生长，提高烟叶品质[3]。1995年美国确定抑芽丹对人体有致癌风险，将其列入PIC名单，随后日本、欧盟等国严格限用，我国目前只在烟草和马铃薯上登记使用[4]。2006年1月9日，《烟草控制框架公约》（FCTC）在我国正式生效[5]，控烟的同时，烟草的农药使用和残留问题以及烟叶安全性更加受到关注。

国际烟草科学研究合作中心（CORESTA）和中国烟草企业标准（YQ50—2014）规定烟草上抑芽丹的指导性残留限量为80 mg/kg，虽然限量值相对较高，但我国烟叶在出口贸易中也曾出现残留量超标现象。为进一步明确抑芽丹在烟草上的消解趋势和最终残留量情况，在优化残留分析方法的基础上，开展两年两地消解动态和最终残留试验，并对比分析研究结果与残留限量和推荐安全间隔期之间的一致性，为客观评价抑芽丹在烟草上的安全性提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1试验材料

试验于2013年和2014年分别在山东省青岛市中国农科院烟草研究所即墨试验基地和四川省西昌市中国农科院烟草研究所西南试验基地进行。山东试验点烟草品种为NC89，四川试验点烟草品种为CF27。供试农药为30.2%抑芽丹水剂，由重庆双丰化工有限公司提供。

1.2试验设计

1.2.1 田间试验设计 试验设3个处理，每个处理分3个重复小区，小区面积30 m2，随机排列，小区间设保护行，另设不施药对照小区。根据农药登记资料，30.2%抑芽丹水剂抑制烟草腋芽，推荐稀释倍数为40～50倍。

消解动态试验（处理1）：稀释倍数26.67倍（制剂用量12375 mL/hm2），用水量900 L/hm2，于旺长中后期在烟草叶片上1次喷雾施药。

最终残留试验（处理2、3）：按照20 mL/株的药液用量和16500株/hm2的种植密度计算，药液用量330 L/hm2。其中处理2稀释倍数40倍（制剂用量8250 mL/hm2），处理3稀释倍数26.67倍（制剂用量12375 mL/hm2）。分别于烟草打顶后1次杯淋施药。

对照：不施药。

所有试验操作均参照文献[6]、[7]实施。

1.2.2 田间试验取样 处理1：分别在施药后1 h、1、3、5、7、14、21、28、35、42 d，在试验小区内随机采集40～50片生长正常、无病害的叶片，切碎混匀后四分法留样300 g，装入塑料袋中，粘好标签，贮存于-20 ℃冰柜中。小区边行和每行距离两端0.5 m内不采样（施药前、施药后7、28 d，采集对照样品）。

处理2、3：于施药后7、14、21 d，在试验小区内随机采集100片正常成熟的烟草叶片，经三段式工艺烘烤、粉碎混匀后四分法留样200 g，装入塑料袋中，粘好标签，贮存于-20 ℃冰柜中。小区边行和每行距离两端0.5 m内不采样（同步采集对照样品）。

1.3样品测定

1.3.1 主要仪器与试剂 高效液相色谱仪-紫外检测器（HPLC-UV），Waters Alliance e 2695/2489；超声波振荡器，BLVD PARD WSZ-200A；涡旋混合仪，Dragon MX-F；旋转蒸发仪，HEIDOLPH ADVANTAGE；千分之一电子天平，SHIMADZUUW420H；万分之一电子天平，ER-182A。

抑芽丹标准品，纯度97.5%，德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；甲醇，分析纯、色谱纯，国药集团（上海）化学试剂有限公司；磷酸，分析纯，天津市瑞金特化学品有限公司；盐酸，分析纯，烟台三和化学试剂有限公司。提取液，酸化甲醇（80 mL甲醇+20 mL去离子水+1 mL 4 mol/L HCl）。SPE-C18固相萃取小柱，500 mg/6 mL。淋洗液，0.3%磷酸水溶液。

1.3.2 测定方法 （1）提取。称取鲜烟叶样品10.0 g（干烟叶样品2.0 g），置于50 mL离心管中，加入20 mL提取液，经涡旋混合仪振荡2 min和超声波震荡器提取20 min后，以4000 r/min离心5 min。吸取上层清液10 mL，在旋转蒸发仪上50 ℃减压浓缩蒸除甲醇，待净化。（2）净化。分别用5 mL甲醇、5 mL去离子水预淋洗SPE-C18小柱，将提取液残渣转移到柱中，用8 mL淋洗液淋洗SPE-C18小柱，收集全部淋出液并定容至10 mL，经0.22 µm微孔滤膜过滤，待测定。（3）检测条件。色谱柱：CNW-Athena C18-WP柱，5.0 µm，4.6 mm×250 mm；流动相：梯度洗脱（表1）；流速：1.0 mL/min；柱温：30 ℃；测定波长：205 nm；进样量10 μL。（4）标准曲线绘制。准确称取0.05 g抑芽丹标准品于50 mL容量瓶中，用0.1 mol/L氢氧化钠溶液溶解并定容至刻度，以此作为抑芽丹标准品母液。吸取一定量的母液，依次配制成质量浓度分别为0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 mg/L的标准曲线工作溶液，按（3）的条件进行测定，以抑芽丹进样浓度为横坐标、相应色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线。在0.1～20.0 mg/L浓度范围内，抑芽丹标准溶液线性方程为y=84706x+2070.5（r=1），其中y为抑芽丹响应峰面积，x为抑芽丹进样浓度。

表1流动相梯度洗脱条件Table 1 Gradient elution conditions of mobile phase

2 结 果

2.1方法的灵敏度、准确度及精密度

分别用最低检测浓度（LOQ）、添加回收率和相对标准偏差（RSD）表示方法的灵敏度、准确度和精密度。抑芽丹在鲜烟叶和干烟叶中最低检测浓度为1.0 mg/kg。在对照烟叶中添加一定浓度的抑芽丹标准溶液，用1.3.2的方法提取、净化和测定。在1.0～80.0 mg/kg添加水平下，抑芽丹在鲜烟叶中平均回收率为81.81%～95.89%，RSD为2.39%～7.03%，在干烟叶中平均回收率为82.01%～83.08%，RSD为1.04%～1.71%。结果表明，该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合农药残留试验准则要求（表2、图1）。

表2抑芽丹在鲜烟叶和干烟叶中的添加回收率Table 2 Recovery rates of Maleic hydrazide in green and dried tobacco leaves

图1抑芽丹标样(a)、鲜烟叶CK(b)、鲜烟叶样品(c)、干烟叶CK(d)、干烟叶样品(e)典型色谱图Fig. 1 Chromatogram of Maleic hydrazide in the standard sample (a), control of green tobacco leaves (b), sample of green tobacco leaves (c), control of dried tobacco leaves (d), and sample of dried tobacco leaves (e)

2.2抑芽丹在鲜烟叶中的消解趋势

表3示出，2年2地试验的鲜烟叶样品中，抑芽丹1 h原始沉积量371.95～677.24 mg/kg，施药后3 d时消解率全部超过70%，施药后21 d时消解率全部超过90%。理论半衰期7.9-9.6 d，平均9.1 d。

2.3抑芽丹在干烟叶中的最终残留量

试验结果表明（表4），30.2%抑芽丹水剂稀释40倍施药1次，施药7 d后抑芽丹残留量为5.33～32.07 m

g/kg，14 d时残留量为3.95～9.26 mg/kg， 21 d时残留量为1.27～3.57 mg/kg；稀释26.67倍施药，施药7 d后抑芽丹残留量为7.35～58.33 mg/kg，14 d时残留量为4.47～16.11 mg/kg，21 d时残留量为1.55～6.46 mg/kg。

表3抑芽丹在鲜烟叶中的消解动态Table 3 Degradation dynamics of Maleic hydrazide in green tobacco leaves

表4抑芽丹在干烟叶中的最终残留量Table 4 Final residues of Maleic hydrazide in dried tobacco leaves

3 讨 论

3.1影响烟叶中抑芽丹沉积和消解的因素

药液在烟草叶片表面的附着量，受烟草品种、叶片面积大小和施药器械雾滴粒径等因素影响，而叶片表面药液的附着量，直接影响消解动态试验原始沉积量的大小。抑芽丹作为一种内吸性较强的植物生长调节剂，叶面喷施后，很快被吸收并传导至烟株体内各部位。烟草旺长中后期，叶片质量增加、表面积增长等生长稀释因素[8]起到了降低农药残留量的作用。另外，光照、温度等环境因素促进农药残留降解，以及雨水冲刷等物理因素也会加速抑芽丹在烟叶中的降解速率。

3.2影响烟叶中抑芽丹最终残留量的因素

在烟草生产中，抑芽丹作为抑芽剂，为烟株打顶后在打顶位置一次性杯淋施药，药液沿烟株主茎向下流至各节叶腋处，起到抑制腋芽的作用。从试验结果分析，在施药次数和末次施药与采收间隔期相同的情况下，施药剂量越大，叶片中农药残留量越高，烟叶中抑芽丹的残留量与施药量呈正相关；在施药剂量和施药次数相同的情况下，末次施药与采收间隔期越长，叶片中农药残留量越少，所以烟叶中抑芽丹的残留量与采收间隔期呈负相关。

3.3抑芽丹在烟草上的安全风险评价

抑芽丹在烟草上的消解趋势表明其在烟草叶片上消解速率较快，施药后21 d时消解率已超过90%；最终残留试验中施药后7 d时的最大残留量为58.33 mg/kg，低于80 mg/kg的指导性残留限量标准。

成熟采收的烟叶需经过5～7 d的初烤过程，这个过程对降低烟叶农药残留量作用明显。烤后的烟叶在卷制前，还需经过复烤和2～3年的储藏醇化过程，在此期间农药残留量进一步降低[9]。在燃吸过程，抑芽丹向主流烟气的迁移率为1.41%～3.67%，向侧流烟气的迁移率为0.24%～0.86%[10]。对于吸烟人群，烟草摄入量在膳食结构中的比例较低，且烟草中的抑芽丹经过田间自然降解、初烘复烤降解、储存降解、燃吸迁移等多个环节后，残留量已处于较低水平，其对人体的安全风险同样处于较低水平。

4 结 论

采用高效液相色谱（HPLC-UV）测定鲜烟叶和干烟叶中残留的抑芽丹，最低检测浓度为1.0 mg/kg，在鲜烟叶中的平均回收率为81.81%～95.89%，RSD为2.39%～7.03%，在干烟叶中平均回收率为82.01%～83.08%，RSD为1.04%～1.71%，灵敏度、准确度和精密度均符合农药残留试验准则要求，可实现对烟叶中抑芽丹残留量的测定。

抑芽丹在烟叶中的消解趋势符合一级动力学方程，施药后21 d时消解率全部超过90%，理论半衰期平均为9.1 d。最终残留试验中施药后7 d时的最大残留量低于80 mg/kg的指导性残留限量标准，且随着采样间隔期的推迟，残留量进一步降低。抑芽丹作为一种烟草抑芽剂，不与烟草叶片直接接触，因此严格控制施药浓度和规范施药操作过程是降低烟叶中抑芽丹残留量和提高安全性的保障。

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Degradation Trend and Safety Evaluation of Maleic Hydrazide in Tobacco Leaves

ZHENG Xiao, XU Jinli, XU Guangjun
( Tobacco Research Institute of CAAS, Key Laboratory of Tobacco Pest Monitoring Controlling & Integrated Management, Qingdao 266101, China)

To evaluate the degradation trend and safety of maleic hydrazide in tobacco leaves, a simple and feasible residue analytical method was established, which was used in the study of digestion dynamics and final residues for 2 years. Maleic hydrazide in tobacco leaf samples was extracted with acid methanol and purified on C18 solid phase extraction column. The results showed that the limit of quantification (LOQ) was 0.1 mg/kg by the determination of high performance liquid chromatography. At spiked levels of 1.0-80.0 mg/kg, the average recoveries ranged from 81.81% to 95.89% for green tobacco leaves and from 82.01% to 83.08% for dried tobacco leaves, with relative standard deviations (RSD) of 2.39%-7.03% and 1.04%-1.71%, respectively. The results of maleic hydrazide degradation dynamic tests showed that the digestion rate in green tobacco was over 90% after 21 days of treatment, with the theoretical half-life being 7.9-9.6 days and the digestion trend was in line with the first order kinetic equation. Maleic hydrazide residues after 7 days of spraying were below the MRL of 80 mg/kg. The residual amount of maleic hydrazide in tobacco was at a lower level of safety risk.

maleic hydrazide; tobacco; residue; degradation trend; safety

S481.08

1007-5119（2017）03-0051-05 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2017.03.009

郑 晓（1983-），女，实验师，主要从事烟草农药残留分析研究工作。E-mail：zhengxiao@caas.cn

2016-11-02

2017-03-28