高效液相色谱—荧光法测定甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在烟叶及土壤中的残留及消解动态
材料与方法
1.1 试验材料 烟草试验品种: NC89(山东青岛)、CF27(四川西昌)。
1.2 药品、试剂及主要仪器
甲维盐(emamectin benzoate)标准品(99.0%%,德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司);乙腈(分析纯)、乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、去离子水、氯化钠(分析纯);衍生化试剂:N-甲基咪唑(NMIM)、三氟乙酸酐(TFAA)和N-丙基乙二胺键合固相吸附剂(PSA)。3.4%甲维盐悬浮剂(陕西上格之路生物科学有限公司)。
Waters Alliance e 2695/2475高效液相色谱仪-荧光检测器(HPLC-FD)(Waters公司); Waters Sun FireTMC18色谱柱(5.0 μm,4.6 mm×150.0 mm,Waters公司);超声波振荡机(RSQ-60AS,宁波荣顺公司); 千分之一电子天平(SHIMADZU-UW 420 H,日本Shimadzu公司);万分之一电子天平(ER-182 A,日本Tykyo公司);回旋式振荡器(BLUD PARD WSZ-200 A,上海蓝豹);旋转蒸发仪(HEIDOLPH-ADVANTAGE,德国海道尔夫)。
1.3 试验方法
1.3.1 烟叶动态试验。
设30 m2烟田为一小区,每个处理3次重复。在烟草旺长中后期,按照甲维盐3.375 g a.i./ hm2叶面喷雾,施药时保证烟叶均匀着药。于施药后1 h,1、3、5、7、14、21、28、35、42 d采集烟叶样品。将采集的烟叶样品去除烟梗,切成1 cm2左右,混匀后采用四分法留样200 g,装入样本容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。
1.3.2 土壤动态试验。
选一块15 m2的空白地块,按照甲维盐3.375 g a.i./ hm2地面均匀喷雾,于施药后1 h,1、3、5、7、10、14、21、28、35、42 d随机取点5~10个,用土钻采集0~10 cm土壤1~2 kg,除去土壤中的碎石、杂草和植物根茎等杂物,混匀后采用四分法留样300 g,装入样本容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。
1.3.3 最终残留量试验。
在烟草旺长后期,设30 m2烟田为一小区。按照甲维盐2.250、3.375 g a.i./hm2 2个剂量叶面喷雾,分别施药2、3次(交叉施药次数和剂量,共4个处理),施药间隔期7 d。分别于最后一次施药后7、14、21 d采集烟叶样品,在试验小区内随机采集上、中、下部正常成熟的烟叶样品不少于100片,烟叶经三段式烘烤工艺(不超过68 ℃)烘烤、去主脉,粉碎混匀后,采用四分法留样200 g。同时采集土壤样品,用土钻采集0~15 cm的土壤1~2 kg,除去土壤中的碎石、杂草和植物根茎等杂物,混匀后采用四分法留样300 g。分别装入样本容器中,粘好标签,贮存于-20 ℃冰柜中保存。每个处理重复3次,另设清水空白对照,处理间设保护带。
1.4 分析方法
1.4.1 提取。
鲜烟叶:称取鲜烟叶10.0 g,盛于250 mL三角瓶中,加入80 mL乙腈,振荡提取1 h,加入6 g NaCl,振荡15 min,静置,滤纸过滤,准确量取40 mL,45 ℃浓缩至近干,用2 mL乙腈定容,待净化。
干烟叶:称取干烟叶2.0 g,盛于250 mL三角瓶中,加8 mL蒸馏水,轻摇使样品润湿,静置10 min。加入60 mL乙腈,振荡提取1 h,加入6 g NaCl,振荡15 min,静置,滤纸过滤,准确量取30 mL,45 ℃浓缩至近干,用2 mL乙腈定容,待净化。
土壤:称取土壤20.0 g,盛于250 mL三角瓶中,加入适量蒸馏水,轻摇使样品润湿,静置10 min。加入60 mL乙腈,回旋式振荡器振荡提取1 h,加入6 g NaCl,再振荡15 min,静置,滤纸过滤,准确量取30 mL,45 ℃浓缩至近干,用2 mL乙腈定容,经0.22 μm微膜过滤至样品瓶中,再准确吸取0.5 mL于棕色样品小瓶中,待衍生化。
1.4.2 净化。
移取提取液上清液1.5 mL于盛有150 mg无水硫酸镁和25 mg PSA的 1.5 mL离心管中,于漩涡混合振荡仪上漩涡振荡2 min,再以6 000 r/min 离心2 min,上清液经0.22 μm有机相滤膜过滤至样品瓶中,再准确吸取0.5 mL于棕色样品小瓶中,待衍生化。
1.4.3 柱前衍生化。为避免强光照射,向待衍生化的棕色样品瓶中,分别加入0.25 mL N-甲基咪唑(NMIM)和0.25 mL 三氟乙酸酐(TFAA),立即盖上瓶盖,用手振荡摇匀,避光衍生化20 min后,进行 HPLC-FLD 测定。
1.4.4 检测条件。
Waters Alliance e 2695/2475高效液相色谱仪-荧光检测器(HPLC-FLD);Waters Sun FireTMC18色谱柱(5.0 μm,4.6 mm×150 mm);流动相:乙腈∶水溶液(95∶5,V/V);流速:1.0 mL/min;柱温:30 ℃;检测波长:荧光激发波长365 nm,发射波长:475 nm;进样量:10 μL。在此条件下,甲维盐的相对保留时间16 min左右。
2 结果与分析
2.1 标准曲线的绘制
采用外标法定量。准确称取0.01 g甲维盐标准品,用乙腈溶解并定容至100 mL,配制成100 mg/L的甲维盐母液;以100 mg/L标准品母液用乙腈逐级稀释成质量浓度分别为0.002、0.020、0.100、0.200、1.000、2.000、10.000 mg/L系列标准溶液,采用“1.4.3”的方法进行衍生化,以进样浓度为横坐标,所对应的色谱峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。线性方程Y=58 715 037X-1 769 997,相关系数r=0.999 8,其中,Y为甲维盐测定峰面积,X为甲维盐进样浓度。
2.2 方法灵敏度、准确度及精密度
2.2.1 灵敏度。
以最小添加浓度作为方法的最低检测浓度(LOQ),则甲维盐在鲜烟叶、干烟叶和土壤中LOQ分别为0004、0.008、0.000 5 mg/kg。
2.2.2 准确度及精密度。
用鲜烟叶、干烟叶和土壤的空白样品分别进行3个不同浓度的添加回收率试验,每个水平重复5次。按样品处理方法提取、净化、衍生后用外标法进样测定。结果表明,当添加浓度在0.004~1.000 mg/kg时,鲜烟叶中甲维盐平均添加回收率为90.7%~93.5%,RSD为24%~5.0%;当添加浓度在0.008~0.200 mg/kg时,干烟叶中甲维盐平均添加回收率为90.5%~92.2%,RSD为29%~5.5%;当添加浓度在0.000 5~0.1000 mg/kg时,土壤中甲维盐平均添加回收率为90.4%~92.5%,RSD为23%~4.9%(表1)。这表明该方法的准确度及精密度均符合农药残留分析要求。
2.3 甲维盐在烟叶及土壤中的消解动态
于2014~2015年在山东青岛、四川南昌进行[14]。甲维盐在山东、四川两地烟叶及土壤中的残留消解结果表明,甲维盐在烟叶和土壤中的消解曲线均符合一级动力学方程,其消解动力学参数见表2。由表2可知, 甲维盐在烟叶和土壤中的半衰期均较短,分别为4.4~5.4 和1.6~2.6 d,降解速率较快。
2.4 甲维盐在烟叶中的最终残留量
2014~2015年的最终残留试验结果表明,3.4%甲维盐悬浮剂按照2.250、3.375g a.i./hm2分别施药2、3次,施药间隔期7 d,于最后一次施药后7、14、21 d采集烟叶样品,并按照三段式烘烤工艺烘烤。山东、四川2年烟叶和土壤最终样品中甲维盐残留量均小于方法LOQ(烟叶0.008 mg/kg,土壤0.000 5 mg/kg)。
3 结论
采用分散固相萃取净化、柱前衍生、高效液相色谱-荧光法测定甲维盐在烟叶及土壤中的残留量,结果表明,该方法操作简便,有机溶剂用量少,符合农药残留检测技术对灵敏度、准确度及精密度的要求。
该试验对甲维盐在烟叶和土壤中的残留消解动态及最终残留量进行了研究,结果表明,甲维盐在烟叶和土壤中降解速率较快,半衰期分别为4.4~5.4和1.6~2.6 d。按照2.250和3375 g a.i./ hm2于烟草旺长中后期喷雾施药2~3次,安全间隔期 7 d时,烤后烟叶样品中甲维盐残留量均低于0.008 mg/kg。国际烟草合作研究中心(CORESTA)尚未规定甲维盐在烟草上的指导性残留限量。 GB 2763—2014规定阿维菌素在干辣椒中的最大残留限量(MRL)为0.2 mg/kg[15]。由于干辣椒和烟草的膳食结构比例相似,以阿维菌素在干辣椒中的MRL(0.2 mg/kg)为参考进行风险评估,甲维盐在烟草上的使用剂量和方法用于烟草烟青虫的防治,其残留量是安全的。
参考文献
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