采用固相萃取-气相色谱法测定西瓜中氯吡脲的消解动态和残留量

吴 挺 （上海市崇明区陈家镇农业综合技术推广服务中心 202150）

氯吡脲，又名氯吡苯脲，英文名为Forchlorfenuron，是一种高活性、具有细胞分裂素活性的苯基脲类衍生物，具有促进细胞分裂和扩大、促进器官形成、促进蛋白质合成、提高光合作用效率等作用，被广泛应用于西瓜生产中[1-4]。氯吡脲作为植物生长调节剂的一种，若使用不当易造成药害，如2012年“西瓜爆炸”事件即怀疑是由于氯吡脲的违规使用造成。因此，在水果、蔬菜、畜禽等多种农产品上，欧盟、韩国、日本、中国等均制定了氯吡脲的最大残留限量。中国和韩国规定西瓜中氯吡脲的最大残留限量分别为0.1 mg/kg和0.05 mg/kg，美国EPA规定氯吡脲在大部分水果中的MRL 值为0.01 mg/kg[5]。目前，氯吡脲的分析方法主要包括气相色谱法[6]、液相色谱[3，7-10]和液相色谱-串联质谱法[1，11-12]，涉及水果、蔬菜和土壤等样本。在此背景下，为使大众更了解氯吡脲，促进氯吡脲在西瓜生产中安全应用，笔者针对西瓜膳食习惯，拟对瓜皮中氯吡脲的消解动态，以及瓜瓤、瓜皮和全瓜中氯吡脲的最终残留量进行测定，并对相关膳食风险进行评估。

1 材料与方法

1.1 仪器和材料

实验仪器分别为带电子捕获检测器的气相色谱（GC-2014，日本SHIMADZU公司）、毛细管色谱柱(rtx-5，30 m×0.25μm×0.25 mm)、HGC-24A氮吹仪（中国HENGAO公司）、MX-F涡动混合器(中国DRAGONLAB公司)、ST16离心机(美国Thermo SCIENTIFIC公司)、佛罗里硅土固相萃取柱(500 mg，3 mL，上海安谱实验科技股份有限公司)、0.22μm有机滤膜(天津艾杰尔公司)，实验试剂材料分别为氯吡脲标准品（100 mg/kg，上海农药研究所）、0.2%氯吡脲可溶液剂（上海市农药检定所）、色谱纯有机试剂（乙腈、丙酮和正己烷，美国默克公司）、氯化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。

准确量取氯吡脲标准品，用正己烷溶解配制成质量浓度分别为1、10、100μg/kg 的标准储备液，样品有效期为3个月。

1.2 田间试验

1.2.1 氯吡脲在瓜皮中残留的消解动态

试验地点为上海市崇明区陈家镇，供试西瓜品种为“8424”，试验时间是2012年和2013年。设喷施0.2%氯吡脲可溶液剂20 mg/kg（100倍液）和不施药2个处理，每处理重复3次，每小区面积30 m2。于西瓜植株开花当天施药1次。分别在施药后2 h、2 d、3 d、7 d、10 d、14 d、21 d采收，每次每小区采收2～3个西瓜，切碎后留取250 g瓜皮样品2份，贮藏于-20 ℃低温冰箱中。

1.2.2 氯吡脲在西瓜中的最终残留量测定

试验地点为上海市崇明区陈家镇，供试西瓜品种为“8424”，试验时间是2012年和2013年。设喷施0.2%氯吡脲可溶液剂20 mg/kg（100倍液）、10mg/kg（200倍液）和不施药3个处理，每处理重复3次，每小区面积30 m2。于西瓜植株开花当天，按上述浓度配置药液，施药1次。分别在施药后21 d、28 d、40 d和50 d各取样1次，取样和样品处理方法同1.2.1。

1.3 分析方法

1.3.1 样品制备

称取样品5.0 g于50 mL离心管中，加入乙腈10 mL，涡旋2 min，然后加入氯化钠2 g，并涡旋30 s，在4 000 rm/p离心5 min。取上清液4 mL在60 ℃下氮吹至近干，用正己烷2 mL溶解残渣，待净化。

分别用丙酮∶正己烷（1∶9，v/v）2.5 mL、正己烷2 mL预淋佛罗里硅土固相萃取柱，将提取液转入柱中，用丙酮∶正己烷（1∶9，v/v）2.5 mL洗脱2次并收集，于60 ℃下氮吹至干，用正己烷2 mL定容，经0.22μm微膜过滤，待测。

1.3.2 仪器条件

SHIMADZU GC-2014气相色谱仪配电子捕获检测器；色谱柱：rtx-5，30 m×0.25μm×0.25 mm；柱温，100 ℃保持1 min，以25 ℃/min升至 280 ℃，保持5 min；进样口温度为270 ℃；检测器温度为300 ℃；载气为氮气（≥99.999%）;流速为2.1 mL/min；进样量为1μL（不分流进样）。

2 结果与分析

2.1 分析方法建立

以氯吡脲标准溶液浓度与仪器响应峰面积作标准曲线，标样线性方程为：y=3 528 582.65 x+74 064.63，相关系数R2=0.998，其中，y为氯吡脲峰面积，x为标准溶液浓度。计算获得氯吡脲的最小检出限为0.3μg/kg，按照以最小添加水平为方法定量限，则氯吡脲的方法定量限为1μg/kg。

在西瓜、瓜瓤和瓜皮中分别添加1、10、100 μg/kg氯吡脲，另设空白对照，重复5个平行，按上述方法处理和定量分析。由表1可知，氯吡脲在西瓜全瓜、瓜瓤和瓜皮中的回收率为83.7%～105.1%，相对标准偏差均小于7.2%，符合农药残留试验准则的要求[13]。气相色谱图见图1。

表1 西瓜中氯吡脲的添加回收率测定

图1 氯吡脲气相色谱图（100μg/L）

2.2 氯吡脲在瓜皮中的残留消解动态

西瓜瓜皮中氯吡脲残留量消解动态符合一级动力学方程（CT=C0eKT），其中半衰期DT50=ln2/K[13]。由图2可知，施药后2 h，氯吡脲的初始残留量分别为981μg/kg (2012年)和1 324μg/kg(2013年）；药后21 d，西瓜中的氯吡脲残留量均低于1μg/kg。两年氯吡脲在瓜皮中的消解动态方程分别为：CT=0.633e0.418X(2012年)，CT=0.800e0.598X（2013年），相关系数R2为0.925～0.970，半衰期分别为1.66 d和1.16 d。

图2 氯吡脲在瓜皮中的消解动态

2.3 氯吡脲在西瓜中的最终残留量测定

由表2可知，0.2%氯吡脲10、20 mg/kg施药后21 d，瓜瓤、瓜皮和全瓜中的氯吡脲的残留量均低于5 ug/kg。其中，在2012年试验中，除高剂量处理瓜皮中氯吡脲残留量为4.15 ug/kg外（药后21 d），其余样品的氯吡脲残留量均小于1 ug/kg；在2013年试验中，除药后21 d、28 d，瓜皮和全瓜中氯吡脲残留量分别为1.32～2.51 ug/kg和1.04～1.54 ug/kg外，其余样品的氯吡脲残留量均小于1 ug/kg。以上结果表明，在西瓜收获期，氯吡脲残留量远低于各国关于氯吡脲在西瓜中的限量要求[5]，膳食安全风险较低。

表2 西瓜中氯吡脲最终残留量测定结果（单位：μg/kg）

3 结 论

本试验建立了简单、高效的采用固相萃取-气相色谱测定西瓜、瓜瓤和瓜皮中的氯吡脲残留量的分析方法，该方法测定氯吡脲的最小定量限为1 ug/kg，能满足目前关于西瓜中氯吡脲残留量的测定要求，亦适用于西瓜中氯吡脲残留量的日常监测。

陈长龙等[4]关于西瓜中氯吡脲的残留消解动态研究结果表明，西瓜中氯吡脲残留的半衰期为1.20～1.67 d，与本试验得出的瓜皮中氯吡脲残留半衰期基本一致（1.16～1.66 d）。这是因为前者通过测定全瓜中氯吡脲残留量计算消解动态，而本文考虑到氯吡脲主要残留于瓜皮内，仅采用瓜皮中氯吡脲的残留量来考察氯吡脲在西瓜中的消解动态。

氯吡脲在西瓜中的最终残留量测定结果表明，在所设4个采收间隔期（药后21 d、28 d、40 d和50 d）处理中，除高剂量处理，在药后21 d、28 d，瓜皮和全瓜中有氯吡脲残留量被检出外（1.04～4.05 ug/kg），其余样本中的氯吡脲残留量均低于方法定量限。

以上结果表明，氯吡脲应用于西瓜生产中所引起的膳食风险较低，其残留量远低于各国关于氯吡脲在西瓜中的最大残留限量。