菊花中啶虫脒的残留降解规律

卢飞 郑尊涛 张江兆

摘要：通过食用液相-质谱联用方法研究河南安阳、江苏盐城、贵州贵阳、广东广州、浙江杭州及湖北湘潭等6地菊花啶虫脒的残留降解规律，为菊花病虫害防治以及菊花中的啶虫脒残留分析提供参考。以菊花为试材，建立啶虫脒在菊花上的液相色谱-三重四极杆串联质谱（HPLC-MS/MS）测定方法，并使用该方法研究啶虫脒在菊花上的残留量动态变化和最终残留量。结果表明，以啶虫脒标准溶液的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，啶虫脒的线性回归方程为y=5.924 66×107x+3211 49×104（r2=0.998 51），峰面积与溶液质量浓度呈良好的线性关系，且啶虫脒在001、0.20、0.50 mg/kg 3个添加水平下，样本的添加回收率和变异系数均在允许范围内。啶虫脒在江苏盐城、河南安阳等地的半衰期差异不大，分别为268、2.85 d。

關键词：菊花;啶虫脒;液质联用;降解规律;半衰期;HPLC-MS/MS;残留量

菊花药材在种植过程中发生病虫害较多[1]，影响菊花产量和质量，危害菊花的主要病虫有霜霉病、叶枯病、病毒病及蚜虫等[2]。为保障菊花产量、质量和经济价值，田间常以化学方法对病虫害进行防治。目前对各品种药用菊花、食用菊花中农药残留量的研究较少并且没有明确的限量标准，因此本研究拟通过液相-质谱联用来分析菊花中啶虫脒的残留动态，为保障菊花食用和药用安全提供一定的理论依据[3]。

啶虫脒为第3代氯化烟碱类杀虫剂，具有触杀、胃毒、内吸和渗透等作用方式，通过作用于害虫突触后膜上的烟酰乙酰胆碱受体，使害虫神经系统紊乱，造成害虫兴奋、麻痹，最后死亡的效果[4-5]。啶虫脒具有高度选择性，对同翅目、鳞翅目害虫等具有相比于同类产品更高的药效、持效性和作用速率[6]。

为明确啶虫脒在中草药菊花中的消解动态规律及残留量，以及确定啶虫脒残留量分析方法，本研究于2020年6月在江苏省农业科学院农产品营养研究室中进行试验，对江苏盐城、河南安阳、贵州贵阳、广东广州、浙江杭州及湖北湘潭等地的菊花进行残留动态研究，旨在为制定啶虫脒在中草药菊花上的合理使用准则提供参考建议。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

主要试剂有98%啶虫脒（Acetamiprid）标准品（上海源叶生物技术有限公司）、5%啶虫脒微乳剂（海南江河农药化工厂有限公司）、十八烷基键合硅胶吸附剂（C18，上海安谱实验科技股份有限公司）、甲醇[色谱级，默克化工技术（上海）有限公司]、乙腈（分析纯，天津科密欧化学试剂有限公司）、N-丙基乙二胺（PSA，博纳艾杰尔科技有限公司）。

1.2 仪器与设备

主要仪器有1290-6470A液相色谱-串联质谱仪（美国Agilent公司）、QL-901涡流混合器（江苏海门市麒麟医用仪器厂）、R10.V.V食品切碎搅拌机（法国Robot Coupe公司）、Talboys数显型多管式旋涡混合器（上海安谱实验科技股份有限公司）、JJ-200百分之一电子天平（常州双杰电子有限公司）、AL204十万分之一电子天平[梅特勒托利多仪器（上海）有限公司，瑞士]。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备采集 于菊花生长中期，按照啶虫脒30 g a.i./hm2（制剂用药量40 mL/666.7 m2）兑水50 L/666.7 m2，以喷雾方法施药1次。药后2 h、1、3、5、7、10、14、21、28 d采集生长正常、无病害的地上部分菊花植株样本，同时除去明显腐坏和萎蔫部分茎叶。

1.3.2 样品提取净化 称取上述样品各5.0 g于50 mL离心管中，分别加入20 mL乙腈，在数显型多管式漩涡混合器中振荡15 min，于5 000 r/min下离心5 min;取2 mL上清经含50 mg C18填料和50 mg PSA填料的滤膜过滤，滤液置于进样瓶中，待测。

1.3.3 HPLC-MS/MS检测条件 色谱条件：Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱（2.1 mm×50.0 mm，1.8 μm）;柱温为35 ℃;进样体积为 2.0 μL;流动相为80%乙腈和20%甲酸水（甲酸浓度为0.1%），流速设置为0.35 mL/min。

质谱条件：电喷雾离子源;多反应监测正离子扫描模式;毛细管电压为3 500 V;干燥气温度为300 ℃;干燥气流速为6 L/min;喷雾器压力为 172 kPa;鞘流气温度为250 ℃;鞘流气流速为 5 L/min;采集参数见表1。

2 结果与分析

2.1 检测条件的优化

采用甲醇与水的梯度洗脱为HPLC-MS/MS的流动相，正离子扫描反应离子监测模式检测啶虫脒，保证啶虫脒有较高的灵敏度和准确度。进入一级质谱后，在正离子检测方式下，啶虫脒产生稳定的[M+H]+分子离子峰，即m/z 223.1;进行二级质谱扫描，得到啶虫脒的特征碎片离子为m/z 126.1和m/z 56.0，选取m/z 126.1为啶虫脒的定量离子，m/z 56.0为啶虫脒的定性离子。

啶虫脒是极性较强的一种物质，按照相似相溶原理，结合样品基质的特性，选取常用的4种一元溶剂：乙腈、丙酮、乙酸乙酯、甲醇进行比较。按“132”节所述方法分别加入4种提取溶剂（所有提取溶剂均为20 mL）进行提取，5 000 r/min离心 5 min 后吸取2 mL提取液于小管，使用氮吹浓缩仪在40 ℃下转换成乙腈溶剂，用乙腈定容至2 mL，涡旋摇匀后过0.22 μm滤膜，检测回收率。在所选提取溶剂用量（10 mL）一致的情况下，结果表明，乙酸乙酯和甲醇提取啶虫脒的回收率均小于60%，而乙腈和丙酮的提取效率均较好，且回收率较高。若用丙酮提取，则基质中的色素和糖等无法去除，因此综合考虑之后，为确保目标化合物的有效提取并使提取液中的杂质较少，选用乙腈作为提取溶剂。

借鉴QuEChERS净化方法[7-12]，经系列浓度的PSA和C18交叉处理。由表2可知，PSA>100 mg时，添加回收率<75.3%;C18>50 mg时，添加回收率<72%。PSA≤100 mg和C18≤50 mg时，2个处理添加回收率均不低于91%，添加回收水平测试结果详见表2。为保持良好的添加回收率，综合考虑，本试验选用100 mg PSA和 50 mg C18作为QuEChERS处理的吸附剂，此时所得添加回收率为最高值。图1即为液质色谱不同前处理方法的典型图谱。

2.2 方法的线性范围、定量限、精密度和准确度

使用空白溶剂，配制标准工作溶液1、2、5、10、20、50、100、200、500、1 000 μg/L，在“1.3.3”节液相色谱-质谱条件下测定，以啶虫脒标准溶液的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准工作曲线。其中，啶虫脒线性回归方程为y=5.924 66×107x+3211 49×104（r2=0.998 51）。峰面积与溶液质量浓度间呈良好的线性关系。以3信噪比为仪器检出限，啶虫脒的检出限均为2×10-3 ng。

由表3可知， 在0.01、0.20、0.50 mg/kg 3个添加水平下，啶虫脒的添加回收率可以达到90%～94%。用此方法对样品进行处理，结果发现，啶虫脒在河南安阳、江苏盐城、贵州贵阳、广东广州、浙江杭州及湖北湘潭的回收率分别为90%～94%、94%～99%、89%～92%、90%～93%、91%～94%和88%～94%，相对标准偏差分别为37%～61%、3.5%～7.3%、3.4%～5.2%、4.5%～62%、4.6%～5.6%、5.0%～7.1%。各样本的添加回收率和变异系数在允许范围内，符合NY/T 788—2018《农作物中农药残留试验准则》的要求[13]。空白添加典型图谱见图2。

2.3 残留消解动态

啶虫脒在菊花的原始沉积量在江苏盐城和河南安阳地区分别为2.22、2.56 mg/kg。由图3可知，啶虫脒在菊花中的残留量与施药后间隔时间呈指数关系，消解动态符合一级反应动力学方程。从上述数据结果可以看出，啶虫脒在江苏盐城和河南安阳的半衰期差异不大，分别为2.68、2.85 d（表4）。

2.4 安全间隔期

在GB 2763.1—2018《食品安全国家标准》中，对菊花中啶虫脒的限量值作出明确规定，即参考茶类饮品的限量值。施藥3 d菊花中啶虫脒的沉积量仍略高于参考值，药后7 d降解至参考值以下。根据降解方程计算，啶虫脒施用5 d时在菊花中降解到参考国家标准限定值的参考值下，因此，在菊花中的啶虫脒建议施用安全间隔期为5 d。

2.5 最终残留分析

由啶虫脒在菊花花瓣中的最终残留量可知，施药剂量为30 g/hm2，施药7、14、21 d时，在菊花花瓣中啶虫脒的残留量均在检测限以下（图4）。可见，施药量为30 g/hm2时，菊花中的残留量在0.01 mg/kg以下。

3 结论与讨论

本研究建立菊花中啶虫脒的QuEChERS-LC-MS/MS分析方法，将样品处理后，可使用仪器检测啶虫脒，且准确性高，精密度好，可以用于菊花样品中啶虫脒的定量分析。在净化条件优化过程中发现，通过选用100 mg PSA和50 mg C18作为QuEChERS处理的吸附剂，所得添加回收率可达最高值。

通过一级质谱的正离子检测和二级质谱扫描，得到啶虫脒稳定的[M+H]+分子离子峰m/z 2231，特征碎片离子m/z 126.1定量离子和m/z 56.0定性离子。在液相色谱-质谱条件下测定，以啶虫脒标准溶液的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制的标准工作曲线中，啶虫脒线性回归方程的峰面积和溶液质量浓度之间呈现良好的线性关系。3信噪比为仪器的检出限，啶虫脒的检出限均为2×10-3 ng。在0.01、0.20、0.50 mg/kg 3 个添加水平下，啶虫脒在河南安阳、江苏盐城、贵州贵阳、广东广州、浙江杭州及湖北湘潭的回收率和变异系数均在允许范围内，可满足菊花中啶虫脒及其代谢物残留检测的要求。啶虫脒在菊花中的残留量和施药后的间隔时间呈指数关系，其消解动态符合一级动力学方程。本试验测得啶虫脒在江苏盐城、河南安阳2地的半衰期分别为2.68、2.85 d。最终残留结果显示，施药剂量为30 g/hm2时，啶虫脒在菊花中施药7、14、21 d的残留量均在0.01 mg/kg以下，啶虫脒在菊花中的建议安全间隔期为5 d。

参考文献：

[1]王志华，董立坤，于静亚，等. 武汉地区菊花主要病虫害及综合防治技术[J]. 湖北林业科技，2017，46（3）：38-41.

[2]王 杰，胡惠露，张成林，等. 菊花病虫害综合防治研究[J]. 应用生态学报，2002，13（4）：444-448.

[3]陆 钫，蔡昊哲，苏义龙，等. 7种菊花中有害物质与农药残留的分析测定[J]. 粮食与食品工业，2020，27（2）：66-71.

[4]唐振华. 新烟碱类杀虫剂的结构与活性及其药效基团[J]. 现代农药，2002，1（1）：1-6.

[5]李惠明，邢 平，王小平，等. 啶虫脒防治蚜虫药效试验[J]. 长江蔬菜，2000（5）：19-20.

[6]周 育，庾 琴，侯慧锋，等. 新型烟碱类杀虫剂啶虫脒研究进展[J]. 植物保护，2006，32（3）：16-20.

[7]孙 星，闫小龙，杨邦保，等. QuEChERS-HPLC-MS/MS法分析丙硫菌唑及其代谢物在小麦和土壤中的残留[J]. 食品科学，2018，39（22）：269-275.

[8]Lee S W，Choi J H，Cho S K，et al. Development of a new QuEChERS method based on dry ice for the determination of 168 pesticides in paprika using tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography，2011，1218（28）：4366-4377.

[9]Li L，Jian F，Chu Y S，et al. Determination of dinotefuran residue in foods with HPLC-MS/MS[J]. Food Science，2008，29（1）：538-540.

[10]Tran K，Eide D，Nickols S M，et al. Finding of pesticides in fashionable fruit juices by LC-MS/MS and GC-MS/MS[J]. Food Chemistry，2012，134（4）：2398-2405.

[11]Duca R C，Salquebre G，Hardy E，et al. Comparison of solid phase-and liquid/liquid-extraction for the purification of hair extract prior to multi-class pesticides analysis[J]. Journal of Chromatography，2014，955-956（1）：98-107.

[12]杨昌彪，付春艳，罗廷武，等. QuECHERS-LC-MS/MS快速检测番茄18种农药残留[J]. 江苏农业科学，2020，48（9）：218-222.

[13]农业农村部. 农作物中农药残留试验准则：NY/T 788—2018[S]. 北京：中国农业出版社，2018. 王 晓，陈冰洁，刘晨霞，等. ClO2缓释熏蒸处理对小白菜保鲜效果的影响[J]. 江苏农业科学，2021，49（6）：160-163.