液相色谱-串联质谱法分析噻虫嗪在菜薹上的残留行为

李如美，刘同金，梁慧，冯义志，梁林，李瑞娟，于建垒

（1山东省农业科学院植物保护研究所，济南 250100；2山东省农药科学研究院，济南 250033）

0 引言

噻虫嗪是一种新型烟碱类杀虫剂，它具有高效、广谱、低毒等特点，对害虫具有胃毒、触杀及内吸活性。噻虫嗪作用药效快、持效期长，尤其对刺吸式害虫（如粉虱、蚜虫、飞虱、蓟马等）防治效果效良好[1-3]。目前噻虫嗪已在茄果类、叶菜类、根茎类等多种蔬菜上登记使用，中国已制定噻虫嗪在番茄、菠菜、甘蓝等蔬菜上的最大残留限量(MRL)国家标准[4]，但尚未制定噻虫嗪在菜薹上的最大残留限量(MRL)标准。

目前，噻虫嗪的登记作物广泛，因此关于噻虫嗪在作物上残留行为也多有研究，从粮食作物小麦[5]、玉米[6]到经济作物马铃薯[7]；从蔬菜中番茄[8]、辣椒[9]到水果中苹果[10]都有其残留行为的研究。随着人们生活质量的提高，一些小作物上残留行为研究也越来越引起重视，目前已在大葱[11-12]、甘蔗[13]、节瓜[14-15]、苦瓜[16]、菜豆[17]、韭菜[18]、冬枣[19]等部分小作物上发现残留行为的报道。但是，关于化学农药在菜薹上的残留行为研究甚少。菜薹是十字花科芸薹属芸薹种以花薹为产品的一种特色蔬菜，在中国又称菜心[20]。在中国的大部分地区都有种植，尤其在长江流域以南地区常年种植，是广东及其他华南地区的主要蔬菜之一[21]，并能周年生产供应[22]。随着人民生活水平的不断提高，人们越来越关注健康的生活方式和生活习惯，越来越关注农产品的质量安全，因此研究化学农药在菜薹上的残留行为至关重要[23]。但由于目前缺乏噻虫嗪在菜薹上的残留试验数据，中国还尚未制定噻虫嗪在菜薹上最大残留限量国家标准，这也直接影响了中国菜薹中农药残留的安全监管。

本研究采用高效液相色谱-质谱串联法研究噻虫嗪在菜薹中的残留消解动态及最终残留量，为噻虫嗪在菜薹上的科学、合理、安全使用，以及制定噻虫嗪在菜薹中的最大残留限量标准提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂和材料

仪器：Aglient1260-6400 高效液相相色谱-串联质谱联用仪（安捷伦中国科技有限公司）；IKA-RV8旋转蒸发仪（艾卡广州生产设备有限公司）；电子天平（梅特勒科技有限公司）；超声波清洗仪（天津奥特赛恩斯仪器有限公司）；Z326K高速冷冻离心机（HERMLE）等。

试剂：供试药剂为25%噻虫嗪水分散粒剂（先正达作物保护有限公司）；噻虫嗪标准品（纯度99.6%，上海安谱实验科技股份有限公司）；无水硫酸镁、乙腈（色谱纯，美国TEDIA公司）；氯化钠、石墨化炭黑（GCB，38～75 μm筛孔）、N-丙基乙二胺(PSA，40～60µm)。

实验材料：‘60天甜菜心’（山东）、‘湘红一号’（湖南）、‘五彩紫薹3 号’（四川）、‘油青皇70 天菜心’（北京）、‘四九菜心’（安徽、广东）。

田间试验于2018 年10—11 月在山东省莘县俎店镇（大棚）、四川省彭州市濛阳镇（露地）、安徽省宿州市王寨镇（露地）、北京市通州区漷县镇（大棚）、湖南省长沙县春华镇（露地）、广东省湛江市麻章区麻章镇（露地）六地开展，室内试验在山东省农业科学院植物保护研究所实验室，于2019年2月—4月进行。

1.2 田间试验方法

参照《农作物中农药残留试验准则》[24]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[25]，在北京、湖南、四川、山东、安徽和广东6地开展25%噻虫嗪水分散粒剂在菜薹上最终残留试验，同时在其中的安徽和山东2个试验点开展消解动态试验。

1.2.1 消解动态试验小区面积50 m2，施药时期为菜薹生长期施药，施药时应保证菜薹植株表面均匀着药。施药剂量为84.375g a.i./hm2，于喷药后2 h、1、2、3、5、7、14、21 d采集菜薹植株。

1.2.2 最终残留量试验设计低剂量和高剂量2个施药剂量。低剂量为56.25 g a.i./hm2，高剂量为84.375 g a.i./hm2。小区面积50 m2，分别设2次和3次施药2个处理，每个处理设3个重复，施药间隔期7 d。采样时间距最后一次施药的时间间隔为2 h、5 d、7 d、10 d。同时设清水空白对照区，各处理间设置保护带。

1.2.3 菜薹样本的采集与制备在小区内取不少于12株菜薹，随机采集菜薹植株地上部分，每个小区采集1 kg 装入适当样本容器中包扎，在8 h 内运回实验室，然后在实验室样本处理室用不锈钢刀切成1 cm 大小的碎块，在不锈钢盆中充分混匀，用四分法把样本缩分，分别取2份约150 g的样本，装入封口样本容器中，贴好标签，放入低温冰箱（-18℃以下）中保存，备用。

1.3 分析方法

1.3.1 提取与净化称取5.0 g 试验样本于50 mL 离心管中，加入10 mL乙腈，匀浆2 min后，加入3 g 氯化钠涡旋2 min，6000 r/min离心5 min，取2 mL上清液转移到加入0.05 g PSA，0.2 g 无水硫酸镁、0.02 g GCB 的15 mL 离心管中涡旋2 min，8000 r/min 离心5 min，取上清液过0.22 μm有机滤膜，待测。

1.3.2 仪器条件色谱条件：色谱柱：Eclipse plus C18(3.5µm，2.1×100 mm)，柱温：35℃，进样5 µL，流速0.4 mL/min，流动相A：0.1%甲酸水，流动相B：甲醇。梯度洗脱程序：0～0.5 min，90%A+10%B；>0.5 min～2.0 min，80%A+20%B；>2.0 min～3.0 min，50%A+50%B；>3.0 min～5.0 min，10% A + 90% B；>5.01 min～8.0 min，90%A+10%B。

质谱条件：ESI电喷雾离子源采用正离子扫描方式(ESI+)；脱溶剂温度：300℃；脱溶剂气流量：10 L/min；毛细管电压：4KV(-)；雾化器压力：35 psi；检测方式：多重反应监测(MRM)。噻虫嗪定性离子对292.1/211.1；定量离子对292.1/180.9，驻留时间100 ms，裂解电压80 V，碰撞能6 eV，21 eV；噻虫胺定量离子对250/131.9，定性离子对250/169.1；驻留时间100 ms，裂解电压80 V，碰撞能9 eV，12eV。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

噻虫嗪标准曲线：外标法定量，在进样量2.5×10-11～1×10-8范围内噻虫嗪的峰面积响应值与进样量之间有良好的线性关系。配制不同浓度(0.005、0.010、0.10、0.50、1.00、2.00 mg/kg)的噻虫嗪标准品做标准曲线，直线回归式为：Y=57860.107X+108.262，R2=0.9994（甲醇）；Y=131805.958X-553.128，R2=0.9929（菜薹基质）。

代谢产物噻虫胺标准曲线：采用外标法定量，在进样量2.5×10-11～1×10-8g范围内噻虫胺的峰面积响应值与进样量之间有良好的线性关系。配制不同浓度(0.005、0.010、0.10、0.50、1.00、2.00 mg/kg)的噻虫胺标准品做标准曲线，直线回归式为：Y=49317.913X+88.357，R2=0.9996（甲醇）；Y=66580.816X+109.5，R2=0.9982（菜薹基质）。

2.2 方法准确度、灵敏度及精密度

定量分析：在上述仪器条件下，噻虫嗪及代谢产物噻虫胺的最低检出量均为0.025 ng。噻虫嗪、噻虫胺在菜薹中的最低检出浓度均为0.01 mg/kg。

噻虫嗪添加回收率及相对标准偏差：在空白菜薹样本中分别添加0.01、0.02、1 mg/kg 三档浓度的噻虫嗪、噻虫胺标准溶液，重复5 次，用外标法定量分析测定回收率。噻虫嗪和噻虫胺在菜薹中的添加回收率分别为89%～102%和93%～100%，相对标准偏差为5.8%～8.5%和4.0%～9.5%。

本方法有较好的准确度、灵敏度及精密度，符合农药残留试验检测要求。

2.3 25%噻虫嗪水分散粒剂在菜薹中的残留消解动态

2018年在山东、安徽对25%噻虫嗪水分散粒剂在菜薹中的残留消解动态规律进行研究，其消解动态规律均符合一级动力学方程式Ct=C0e-KT（Ct为施药后残留农药浓度，C0为施药后的原始沉积量，K为消解速率常数，T为施药后的天数）。噻虫嗪在山东菜薹中的半衰期为1.8 d，药后7 d 消解达92.7%，噻虫嗪在安徽菜薹中的半衰期为1.2 d，药后7 d 消解达97.9%，总趋势基本一致，消解速度较快（见表1）。

表1 噻虫嗪在菜薹中的残留消解动态(n=3，2018)

2.4 25%噻虫嗪水分散粒剂在菜薹中的最终残留量

六省市试验结果看出，25%噻虫嗪水分散粒剂56.25 g a.i./hm2，2 次、3 次药后2 h，菜薹中噻虫嗪残留量为0.586～2.03 mg/kg；2 次药后5 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.0795～0.797 mg/kg，2 次药后7 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.0419～0.158 mg/kg，2次药后10 d，菜薹中噻虫嗪残留量为<0.02～0.0804 mg/kg；3 次药后5 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.130～1.00 mg/kg，3 次药后7 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.0663～0.235 mg/kg，3 次药后10 d，菜薹中噻虫嗪残留量为<0.02～0.0944 mg/kg；25%噻虫嗪水分散粒剂84.375 g a.i./hm2，2 次、3 次药后2 h，菜薹中噻虫嗪残留量为1.05～3.02 mg/kg；2次药后5 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.176～1.13 mg/kg，2 次药后7 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.0704～0.360 mg/kg，2次药后10 d，菜薹中噻虫嗪残留量为<0.02～0.110mg/kg；3次药后5 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.216～1.17 mg/kg，3次药后7 d，菜薹中噻虫嗪残留量为0.0945～0.399 mg/kg，3次药后10d，菜薹中噻虫嗪残留量为<0.02～0.125 mg/kg。对照区样品中噻虫嗪残留量均未检出(<0.02 mg/kg)（表2）。

表2 噻虫嗪在菜薹中的最终残留量(n=3，2018)

3 讨论与结论

本研究建立了通过高效液相色谱-串联质谱法测定菜薹中噻虫嗪残留量的分析方法，噻虫嗪进样量在2.5×10-11～1×10-8g 之间线性关系良好。噻虫嗪的最小检出量为2.5×10-11g，代谢产物噻虫胺的最小检出量为2.5×10-11g。该方法重现性好，前处理方法简单易操作，有较好的准确度、精密度和灵敏度。

2018 年在山东省莘县、安徽省宿州市、北京市通州区、四川省彭州市、广东省湛江市、湖南省长沙县的残留试验结果，25%噻虫嗪水分散粒剂用药量56.25～84.375g a.i./hm2，施药间隔7 d，施药2～3 次，药后5 d，收获期菜薹中的噻虫嗪残留量为0.0795～1.17 mg/kg，药后7 d，收获期菜薹中的噻虫嗪残留量为0.0419～0.399 mg/kg，药后10 d，收获期菜薹中的噻虫嗪残留量为<0.02～0.125 mg/kg。25%噻虫嗪水分散粒剂在菜薹上残留消解动态均符合一级动力学方程，残留消解的半衰期为1.2～1.8 d，药后7 d 消解率达到92.7%以上，消解速率较快，表明噻虫嗪在菜薹降解速率较快，属于易降解农药(T1/2＜30 d)。最终残留数据显示，相同处理不同地区间样品中农药残留量有一定差异，原因可能与不同施药时期，光照、温度以及雨水淋洗等影响因素不同，导致样品中农药残留量有一定差异。

目前仅在欧盟国家中规定噻虫嗪在芸薹属类上的最大残留限量(MRL)为0.02 mg/kg，中国尚未制定噻虫嗪在菜薹中的最大残留限量国家标准，因此本研究为制定噻虫嗪在菜薹上的最大残留限量标准提供了依据。通过本实验研究表明，使用25%噻虫嗪水分散粒剂防治菜薹上跳甲时，推荐最高用药量56.25g a.i./hm2，最多施药2次，安全间隔期为7 d。