梁赤周,虞 淼,秦 丽,徐 永
(1.浙江省农药检定管理所,浙江 杭州 310020 ; 2.杭州市余杭区农产品质量安全检验检测站,浙江 杭州 311100)
井冈霉素(jingangmycin)是由吸水链霉菌井冈变种产生的水溶性杀菌剂,共有A、B、C、D、E、F 6个组分,主要活性物质为井冈霉素A,其结构式(图1)。井冈霉素具有强内吸性和治疗作用,毒性低、对环境安全,且具高效性、持效长等特点,是我国南方稻区防治水稻纹枯病的主要农药品种[1-2]。值得指出的是,要改变井冈霉素无抗药性的观念[3],在有些地区病原菌菌株对井冈霉素已经产生抗药性[4],在防治水稻纹枯病时需与其他无交互抗性的药剂交替使用。
图1 井冈霉素A化学结构式
目前对井冈霉素A残留分析的研究主要集中于水稻[3,5-6],其在其他作物上的消解动态、最终残留方面的研究未见报道。本文旨在研究6%井冈·嘧苷素水剂(井冈霉素A 4%)防治杨梅褐斑病时在杨梅中的最终残留和降解规律,为井冈霉素在杨梅上的膳食风险评估、农药的合理安全使用和制定农药残留限量提供科学依据。为此,2016年,在浙江省桐庐县、浙江省开化县、湖南省张家界市、贵州省惠水县开展了6%井冈·嘧苷素水剂在杨梅上的残留田间试验。在参考文献的基础上,建立了杨梅中井冈霉素A的残留检测方法,用甲醇涡旋提取杨梅中的井冈霉素A,过有机滤膜,HPLC-MS/MS检测,方法前处理过程简单、快速、灵敏度高,很好地满足了对农药残留分析的要求。
1.1 试剂与仪器
1.1.1 药剂及试剂 井冈霉素标准品(99.0%),德国Dr. ehrenstorfer;6%井冈·嘧苷素水剂,浙江省桐庐汇丰生物科技有限公司。乙腈(HPLC级,美国Tedia公司),甲醇(HPLC级,德国Merck公司),氯化钠(AR级,广东光华科技股份有限公司),乙酸铵(色谱纯,美国fisher公司),乙酸(分析纯,浙江中星化工试剂有限公司)。
1.1.2 仪器设备 LC-30AD/QTRAP5500相色谱-串联质谱仪(LC-MS-MS)(美国SCIEX公司),ST 16R高速冷冻离心机(赛默飞世尔科技(中国)有限公司),BSA2202S电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司),DMT-2500多管漩涡混合仪(杭州米欧仪器有限公司),KQ-500E超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.2 田间试验设计 2016年在浙江省桐庐县、浙江省开化县、湖南省张家界市、贵州省惠水县进行田间残留试验。按农药残留试验准则要求设试验小区,2株杨梅树为1小区,重复3次,小区间设保护行,同时设空白对照小区。6%井冈·嘧苷素水剂防治杨梅褐斑病,推荐使用有效成分用药量为100~300mg/kg;施药方法为喷雾,施药3次,间隔7~10d。
1.2.1 消解动态试验 于杨梅成熟期一半大小时,按有效成分450mg/kg均匀喷雾施药,设3个小区,处理间设保护隔离区。施药后2h、1、3、5、7、14、21、28d,在小区内按随机方法摘取生长正常、无病害的杨梅果实,每小区采摘量≥2kg,装入样品袋中包扎妥当,贴好标签。
1.2.2 最终残留试验 按有效成分300和450mg/kg设2个施药剂量,各设3次和4次施药2个处理,施药间隔期为7d,每个处理3个小区,处理间设保护带,另设空白对照小区。最后1次施药后3、5、7、14 d,在各小区内按随机方法摘取生长正常、无病害的杨梅果实,每小区≥2kg,装入食品袋中包扎妥当,贴好标签。
1.3 分析方法
1.3.1 样品前处理 田间样本在采集后,8h内运回实验室。用匀浆机将杨梅打浆,分取样品150 g样品2份,分别装入封口样品容器中,贴好标签,保存于-20℃冰箱中。
称取处理好的杨梅试样5.00 g(精确至0.01g)于50mL离心管中,加入20.0mL甲醇,2 500r/min涡旋5min,8 000r/min离心3min,上清液转移至15mL离心管中,离心后的残渣用5mL 90%甲醇水溶液复提1次,合并上清液,混匀。
取5mL上述上清液45℃下氮吹至近干,用水定容至1mL,溶解后过0.22μm滤膜,LC-MS-MS测定。
1.3.2 液相色谱条件 色谱柱:HILIC(100mm×2.1mm×1.7μm);流动相:5mmol/L乙酸铵水溶液(A)和乙腈(B);流动相速度:0.3mL/min;柱温:30℃;进样体积:1μL。液相梯度洗脱程序(表1)。
表1 液相梯度洗脱程序
1.3.3 质谱条件 离子源:电喷雾离子源;离子源温度:550℃;电离方式:ESI+;离子化电压:5 500V;喷雾气流速:50L/h;气帘气流速:40L/h;碰撞气流速:约200~600L/h;定量方式:外标法。质谱其他条件(表2)。
表2 井冈霉素A测定的ESI-MS-MS条件
1.3.4 标准曲线 将井冈霉素标准品用水溶解制成母液,依次稀释成0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0mg/L的一系列标准溶液,在上述仪器条件下进行测定,以井冈霉素A标准溶液浓度为横坐标,以监测离子峰面积为纵坐标,做标准曲线。
1.3.5 添加回收 在空白杨梅样品中添加井冈霉素标准溶液,浓度分别为0.005、0.05、0.25mg/kg,每个添加水平设5个重复,充分混匀,然后按照上述方法进行提取、测定,计算添加回收率和相对标准偏差。
2.1 标准曲线与灵敏度 以监测离子峰面积y为纵坐标,进样浓度x为横坐标绘制标准曲线,井冈霉素标准样的线性回归方程为:y=15 243 042x-41 262,相关系数为:R2=1.0,结果表明,井冈霉素A的监测离子峰面积与其相对应的标准工作溶液在0.005~1.0mg/L范围内呈良好的线性关系。仪器最小检出量为2.8×10-14g。
2.2 回收率和精密度 井冈霉素在杨梅样品中的添加回收试验结果(表3),当添加浓度为0.005、0.05、0.25mg/kg时,其平均回收率在81.9%~102.5%之间,相对标准偏差为3.4%~4.7%,满足残留分析的要求。井冈霉素A在杨梅中的最低检测浓度为0.005mg/kg,相关色谱图(图2)
表3 井冈霉素在杨梅中添加回收率及相对标准偏差
A-E依次为:井冈霉素标准溶液(0.1mg/L)、杨梅空白样品、添加0.005mg/kg、添加0.05mg/kg、添加0.25mg/kg图2 井冈霉素在杨梅中添加回收色谱图
2.3 消解动态试验 6%井冈·嘧苷素水剂以450mg/kg进行喷雾施药,浙江桐庐、浙江开化、湖南张家界、贵州惠水井冈霉素在杨梅上的原始沉积量分别为1.901、0.954、3.055、0.517mg/kg,残留量随着时间推移逐渐降低。施药后7d,四地的降解率分别为96.9%、97.0%、90.4%、99.6%,符合一级反应动力学方程。井冈霉素A在杨梅中的消解半衰期为1.5~4.1d。 井冈霉素A在杨梅中的消解动力学参数(表4)。
表4 井冈霉素A在杨梅中的消解动力学参数
2.4 最终残留试验 最终残留试验结果表明,6%井冈·嘧苷素水剂分别按照300和450mg/kg的剂量,施药3次和4次,施药间隔7d,最后1次施药后3、5、7、14d,杨梅中井冈霉素A最终残留量分别为0.009~1.170mg/kg、<0.005~0.711mg/kg、<0.005~0.470mg/kg、<0.005~0.061mg/kg。井冈霉素在杨梅中的最终残留规律明显,残留量随着采收间隔期的延长而降低。
3.1 井冈霉素A在杨梅中的平均消解半衰期为1.5~4.1d,属易降解农药。
3.2 目前我国、CAC及其他国家都未规定井冈霉素在杨梅上的最大残留限量,GB 2763-2016中规定了井冈霉素在稻谷、糙米和小麦上的最大残留限量均为0.5mg/kg,日本规定井冈霉素的在水果上的最大残留限量值为0.05mg/kg。根据2016年的试验结果,用药量300~450mg/kg,施药3次和4次,末次施药后7d,井冈霉素A在杨梅中的最终残留量为<0.005~0.470mg/kg。建议我国井冈霉素在杨梅上的最大残留限量值为0.5mg/kg。
3.3 建议使用6%井冈·嘧苷素水剂防治杨梅褐斑病,有效成分用药量100~300mg/kg,最多施药3次,施药间隔7d,安全间隔期7d。