張永忠，劉 檀，任紅波，陳國峰，張曉波，袁 贊

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，哈爾濱 150030；2.農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心，哈爾濱 150086）

16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑由兩個有效成分組成（吡蟲啉和噻嗪酮分別占2%和14%）。吡蟲啉（Imidacloprid）屬硝基亞甲基類內(nèi)吸殺蟲劑，干擾害蟲運動神經(jīng)系統(tǒng)，用于防治刺吸式口器害蟲。噻嗪酮（Buprofezin）是二嗪類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑，干擾昆蟲新陳代謝，可有效防治水稻上的葉蟬科和飛虱科[1－2]。兩種農(nóng)藥長期單獨使用，造成很高抗性；而16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑可有效減緩抗藥性，對于水稻稻飛虱有很好防治效果。

國外對兩種農(nóng)藥在稻米中殘留研究較少，對其在蔬菜和水果中殘留關(guān)注較多，分析手段大多采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用和液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用[3－8]。吡蟲啉在蔬菜上的使用較多，王明明等報道采用乙腈提取、氨基固相萃取小柱凈化、高效液相色譜分離測定番茄中的吡蟲啉的殘留量[9]。殷春杭等采用二氯甲烷提取，并用C18柱凈化，用高效液相色譜儀測定蔬菜中吡蟲啉殘留量。近年來隨著吡蟲啉在水稻上的使用量增加，其在稻米中的殘留分析方法及消解動態(tài)研究也時見報道[10]。歐菊芳等建立以乙腈提取、GPC凈化的高效液相色譜法測定稻米中吡蟲啉殘留量分析方法。研究乙腈、丙酮、甲醇、乙酸乙酯的提取效率，考查C18、活性炭、PSA、氟羅里硅土和GPC對稻米樣品凈化效果的影響[11]。吳聲敢等采用高效液相色譜方法測定10%吡蟲啉可濕性粉劑的殘留量，得到吡蟲啉在稻桿、田水和土壤中的半衰期分別為1.2～2.0，1.1～3.1和5.6～15.3 d[12]。胡蓮英和高國文等用丙酮提取稻米中的噻嗪酮，提取液靜置過夜后過濾，濾液經(jīng)減壓濃縮后用正己烷萃取3次，脫水，用氣相色譜儀測定稻米中噻嗪酮的殘留量[13－14]。該方法存在樣品前處理步驟繁瑣，提取和凈化時間長的問題。本方法用乙腈作為吡蟲啉和噻嗪酮的共同提取劑，用氟羅里硅土固相萃取小柱和氨基固相萃取小柱快速凈化，分別采用反相HPLC－DAD和GC－μECD進(jìn)行檢測，建立吡蟲啉和噻嗪酮殘留的快速檢測和監(jiān)測方法，能滿足大批量稻米樣品快速檢測和監(jiān)測需要。

本試驗在黑龍江省哈爾濱市、河南省鄭州市、貴州省貴陽市進(jìn)行16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑在水稻田中消解動態(tài)試驗和稻米最終殘留試驗，客觀評價其在水稻田中消解動態(tài)，為該農(nóng)藥合理使用及環(huán)境評價提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 1100高效液相色譜儀（DAD檢測器）；Agilent 6890氣相色譜儀（μECD檢測器）；美國RE－52AA型氮吹儀；德國KQ－500B型振蕩器；WH－851型旋渦混合器。

吡蟲啉和噻嗪酮標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99.0%，由農(nóng)業(yè)部環(huán)境監(jiān)督檢驗測試中心提供）；正己烷、乙腈、丙酮、甲醇和二氯甲烷均為色譜純；氯化鈉為優(yōu)級純；氟羅里硅土固相萃取小柱（規(guī)格500 mg，6 mL）；氨基固相萃取小柱（規(guī)格500 mg，6 mL）。

1.2 田間試驗

1.2.1 供試藥劑

16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑由海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司提供。推薦使用方法為：施藥劑量為 22～25 g·667 m－2，施藥次數(shù)為 1次和 2次，施藥間隔為7 d，最后1次施藥距采收間隔期為14 d。

1.2.2 田間試驗設(shè)計

根據(jù)我國農(nóng)藥登記田間最終殘留試驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程[15]和推薦的使用準(zhǔn)則設(shè)計田間試驗。共設(shè)41個試驗小區(qū)，每個小區(qū)面積30 m2。稻米最終殘留試驗36個小區(qū)，水稻植株消解動態(tài)3個小區(qū)，另設(shè)土壤和田水動態(tài)試驗小區(qū)1個，空白對照小區(qū)1個。

1.2.3 消解動態(tài)試驗

植株動態(tài)：16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑以37.5 g·667 m－2（有效成分：吡蟲啉0.75 g·667 m－2，噻嗪酮5.25 g·667 m－2）的劑量施藥1次，施藥2 h、1、3、5、7、10、14、21、28、45 d后采集植株樣品。

土壤和田水動態(tài)：用同一個處理小區(qū)，以375.2 g·667 m－2（有效成分：吡蟲啉7.5 g·667 m－2，噻嗪酮52.5 g·667 m－2）的劑量施藥1次，施藥2 h、1、3、5、7、10、14、21、28、45 d后采集土壤和田水樣品。

1.2.4 稻米最終殘留試驗

在水稻生長期分別以25 g·667 m－2（有效成分：吡蟲啉0.5 g·667 m－2，噻嗪酮3.5 g·667 m－2）和37.5 g·667 m－2的劑量施藥2次和3次，施藥7、14、21 d后，采集稻米樣品。

1.2.5 田間試驗樣本的采集和制備

隨機(jī)多點采集植株樣品約2 kg，土壤樣品約1 kg，稻米樣品約2 kg，田水樣品約3 000 mL。植株剪成1 cm以下的小段，土壤過40目篩，田水用紗布過濾，稻米脫殼。低溫（－20℃）保存、備用。

1.3 分析方法

1.3.1 樣品的提取

稱取土壤、植株和稻米樣品各10.0 g，分別置于具塞三角瓶中，加20 mL蒸餾水和50 mL乙腈，振蕩30 min，過濾到盛有氯化鈉的量筒中，待濾液全部過濾完畢，蓋上塞子劇烈振搖后靜上分層（直至上層清晰透明）。量取田水樣品10 mL，置于50 mL具塞三角瓶中，加50 mL乙腈，振蕩1 h，過濾到盛有氯化鈉的量筒中，振蕩分層。

準(zhǔn)確吸取第一份上層乙腈相10 mL，在氮吹儀上吹干，用甲醇∶二氯甲烷（V/V為5/95）溶解殘渣待凈化，用于測定吡蟲啉。準(zhǔn)確吸取第二份上層乙腈相10 mL，在氮吹儀上吹干，用少量正己烷溶解殘渣后待凈化，用于測定噻嗪酮。

1.3.2 樣品的凈化

用甲醇∶二氯甲烷（V/V為5/95）活化氨基固相萃取小柱，將第一份待凈化液倒入氨基固相萃取小柱，用甲醇∶二氯甲烷（V/V為5/95）淋洗，收集淋洗液約15 mL，氮氣吹干，用甲醇定容至2 mL，供高效液相色譜儀（DAD檢測器）測定吡蟲啉。

用丙酮∶正己烷（V/V為10/90）活化氟羅里硅土固相萃取小柱，將第二份待凈化液倒入氟羅里硅土固相萃取小柱，用丙酮∶正己烷（V/V為10/90）淋洗，

圖1 吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)樣品液相色譜Fig.1 HPLC chromatogram of imidacloprid standard

按上述儀器測定條件確定吡蟲啉的最小檢出量為5×10－10g，噻嗪酮的最小檢出量均為2×10－11g。吡收集淋洗液約15 mL，氮氣吹干，用正己烷定容至2 mL，供氣相色譜儀（μECD檢測器）測定噻嗪酮。

1.4 色譜分析條件

1.4.1 吡蟲啉液相色譜分析條件

色譜柱：Waters－C18，4.6 mm×150 mm，填料粒徑 5 μm；動相：乙腈/水=20/80（V/V）；流速：1 mL·min－1；檢測波長：270 nm；柱溫箱溫度：35℃；進(jìn)樣量：10 μL。保留時間為6.2 min。

1.4.2 噻嗪酮氣相色譜分析條件

色譜柱：DB1－30 m×0.25 mm彈性石英玻璃毛細(xì)管柱；載氣：氮氣；載氣流速：1.0 mL·min－1；進(jìn)樣口溫度：200℃；檢測器溫度：300℃；柱溫：初始150℃保持1 min，6℃·min－1升到250℃保持10 min；進(jìn)樣量：1 μL。保留時間為14.5 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

準(zhǔn)確稱取10.0 mg吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇配制成濃度為100 mg·L－1的儲備液，再用甲醇逐級稀釋成0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg·L－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱取10.0 mg噻嗪酮標(biāo)準(zhǔn)品，用正己烷配制成濃度為100 mg·L－1的儲備液，再用正己烷逐級稀釋成0.05、0.1、0.3、0.5、1.0 mg·L－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。在上述色譜條件下測定，以峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性方程分別為Y=99.196x－2.7613，γ=0.9997；Y=32187x－1138，γ=0.9998。標(biāo)準(zhǔn)曲線呈良好的線性關(guān)系。獲得兩種農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖見圖1、2。蟲啉在植株、稻米、土壤和田水中的最低檢出濃度為0.05 mg·kg－1，噻嗪酮在植株、稻米、土壤和田水中的最低檢出濃度為0.02 mg·kg－1。

圖2 噻嗪酮標(biāo)準(zhǔn)樣品氣相色譜Fig.2 GC chromatogram of buprofezin standard

2.2 方法的準(zhǔn)確度和精密度分析

在土壤、稻米、植株和田水空白對照樣本中添加不同濃度吡蟲啉和噻嗪酮標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述色譜條件進(jìn)行回收率測定，在 0.02～0.5 mg·kg－1范圍內(nèi)，各種樣本的添加回收率均在89.2%～106.4%，變異系數(shù)在1.7%～13.2%。添加回收率和變異系數(shù)結(jié)果見表1。

稻米空白樣本及添加吡蟲啉和噻嗪酮樣本的色譜圖見圖3～6。

表1 吡蟲啉和噻嗪酮添加回收率及變異系數(shù)Table 1 Average recovery and coefficient of variation of imidacloprid and buprofezin(n=5)

圖3 稻米空白樣本液相色譜Fig.3 HPLC chromatogram of blank rice sample

圖4 稻米空白樣本氣相色譜Fig.4 GC chromatogram of blank rice sample

圖5 稻米樣本添加0.05 mg·kg-1吡蟲啉液相色譜Fig.5 HPLC chromatogram of rice sample with imidacloprid of 0.05 mg·kg-1

圖6 稻米樣本添加0.02 mg·kg-1噻嗪酮氣相色譜Fig.6 GC chromatogram of rice sample with buprofezin of 0.02 mg·kg-1

2.3 消解動態(tài)試驗

吡蟲啉在哈爾濱、鄭州和貴陽三地水稻田中的消解動態(tài)見表2，植株中降解方程分別為：C哈=8.3373e－0.3293x（γ=－0.9826），C鄭=7.5883e－0.3165x（γ=－0.9466），C貴=4.7054e－0.4138x（γ=－0.9967）；土壤中降解方程分別為：C哈=3.087e－0.2513x（γ=－0.9705），C鄭=1.2362e－0.3051x（γ=－0.9906），C貴=1.5782e－0.2619x（γ=－0.9612）；田水中降解方程分別為：C哈=0.9576e－0.5155x（γ=－0.9974），C鄭=0.8995e－0.339x（γ=－0.9879），C貴=0.5402e－0.4718x（γ=－0.9700）。

噻嗪酮在哈爾濱、鄭州和貴陽三地水稻田中的消解動態(tài)見表3。植株中降解方程分別為：C哈=0.6393e－0.2372x（γ=－0.9807），C鄭=0.3009e－0.2647x（γ=－0.9028），C貴=0.4849e－0.2976x（γ=－0.9939）；土壤中降解方程分別為：C哈=0.8625e－0.0545x（γ=－0.9495），C鄭=0.9839e－0.0738x（γ=－0.9811），C貴=4.7054e－0.2463x（γ=－0.9563）；田水中降解方程分別為：C哈=0.2045e－0.3011x（γ=－0.9765），C鄭=0.1768e－0.3855x（γ=－0.9731），C貴=0.1875e－0.3290x（γ=－0.9911）。

表2 吡蟲啉在水稻田中的消解動態(tài)殘留量Table 2 Dynamic degradation of imidacloprid in rice field (mg·kg-1)

表3 噻嗪酮在水稻田中的消解動態(tài)殘留量Table 3 Dynamic degradation results of buprofezin in rice field (mg·kg-1)

2.4 稻米最終殘留試驗

將16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑以25和37.5 g·667 m－2的劑量在水稻田水分別噴施2次和3次，末次施藥7、14、21 d后，哈爾濱、鄭州和貴州三地吡蟲啉在稻米中殘留量皆＜0.05 mg·kg－1，噻嗪酮在稻米中殘留量皆＜0.3 mg·kg－1。

3 討論與結(jié)論

吳聲敢等用二氯甲烷振蕩提取法提取稻桿和田水中的吡蟲啉，用甲醇索氏提取法和甲醇振蕩提取法提取土壤和稻米中的吡蟲啉[12]。而提取稻米中噻嗪酮的傳統(tǒng)方法則是用丙酮作為提取溶劑。本試驗優(yōu)化前處理條件，用乙腈可同時提取植株、土壤、田水和稻米中的吡蟲啉和噻嗪酮，提高提取效率。采用氟羅里硅土固相萃取小柱和氨基固相萃取小柱快速凈化，節(jié)省前處理時間，滿足大批量稻米樣品快速檢測和監(jiān)測需要。

吡蟲啉和噻嗪酮在水稻植株、土壤和田水中的消解為逐漸降低過程，均符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程。吡蟲啉和噻嗪酮的半衰期均小于30 d，都屬于易降解農(nóng)藥，在水中降解較快，在土壤中降解稍慢。由于哈爾濱、鄭州和貴陽三地氣候、降雨和土壤等因素不同，造成農(nóng)藥在三地的降解速率不同。這與農(nóng)藥本身的水解和光解行為有關(guān)[16－17]。

本試驗分別采用反相HPLC－DAD和GC－μECD檢測水稻植株、土壤、田水和稻米中吡蟲啉和噻嗪酮農(nóng)藥殘留量，提取方法簡單、易操作。該方法添加回收率為89.2%～106.4%，變異系數(shù)為1.7%～13.2%。在檢測靈敏度、準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性等方面均符合農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)要求。吡蟲啉在植株、土壤和田水半衰期分別為1.7～2.2、2.3～2.8和1.3～2.0 d，噻嗪酮在植株、土壤和田水半衰期分別為2.3～2.9、9.4～12.7和1.8～2.3 d。確定16%吡蟲啉·噻嗪酮可濕性粉劑按照推薦使用準(zhǔn)則，收獲稻米中吡蟲啉最終殘留量均未超我國NY/T 1500.5.1－2007規(guī)定稻米中MRL值0.05 mg·kg－1[18]。收獲稻米中噻嗪酮最終殘留量均未超我國GB/T 14970－1994規(guī)定稻米中MRL值0.3 mg·kg－1[19]。

[1]化工部農(nóng)藥信息總站.國外農(nóng)藥品種手冊[M].沈陽:化工出版社,1996:299,328.

[2]韓熹萊.中國農(nóng)業(yè)百科全書.農(nóng)藥卷[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1993.

[3]Obama H,Okihashi M,Akutsu K,et al.Determination of acetamiprid,imidacloprid and nitenpyram residues in vegetables and fruits by high－performance liquid chromatography with diodearray detection[J].Journal of Agric Food Chem,2002,50:4464－4467.

[4]Di Muccio A,Fidente P,Attard Barbini D,et al.Application of solid－phase extraction and liquid chromatography－mass spectrometry to the determination of neonicotinoid pesticide residues in fruit and vegetables[J].Journal of Chromatography A,2006,1108(1):1－6.

[5]Mol H,Van Dam R.Determination of polar organophosphorus pesticides in vegetables and fruits using liquid chromatography with tandem mass spectrometry:Selection of extraction solvent[J].Journal of Chromatography A,2003,1015(1/2):119－127.

[6]Pareja L,Cesio V,Heinzen H,et al.Analytical methods for pesticide residues in rice[J].Trends in Analytical Chemistry,2011,30(2):270－291.

[7]Schenck F J,Howard K V.Rapid solid phase extraction cleanup for pesticide residues in fresh fruits and vegetables[J].Bull Environ Contam Toxicol,1999,63:277－281.

[8]Blasco C,Fernandez M,Pico Y,et al.Simultaneous determination of imidacloprid,carbendazim,methiocarb and hexythiazox in peaches and nectarines by liquid chromatography－mass spectrometry[J].Analytic Chimica Acta,2002,461(1):109－116.

[9]王明明,龔艷,陳浩,等.吡蟲啉在番茄中的殘留動態(tài)及殘留去除方法[J].食品科學(xué),2010,31(19):133－136.

[10]殷春杭,錢允輝,張琰.蔬菜中吡蟲啉農(nóng)藥殘留分析方法[J].中國測試技術(shù),2008,34(3):98－100.

[11]歐菊芳,陳銘學(xué),支建梁,等.凝膠滲透色譜凈化液相色譜法測定稻米中吡蟲啉的殘留量[J].分析試驗室,2008(5):279－282.

[12]吳聲敢,吳俐勤,徐浩地,等.10%吡蟲啉在水稻中殘留動態(tài)研究[J].農(nóng)藥,2006,44(1):25－27.

[13]胡蓮英.氣相色譜法測定噻嗪酮在水稻中的殘留量[J].農(nóng)藥,1998,27(1):43.

[14]高國文,張瀅,童潔,等.噻嗪酮在稻谷中殘留檢測的2種方法比較[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2005,26(8):11－12,14.

[15]農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所.農(nóng)藥登記殘留田間試驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007:3－5.

[16]劉維屏.農(nóng)藥環(huán)境化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

[17]歐曉明.農(nóng)藥在環(huán)境中的水解機(jī)理及其影響因子研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境,2006,15(6):1352－1359.

[18]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 1500.5.1－2007[S].北京:農(nóng)業(yè)出版社,2007.

[19]中華人民共和國衛(wèi)生部,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 14970－1994[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1986.