全 文 :第 31卷第 9期 西 南 大 学 学 报(自然科学版) 2009年 9月
Vo l.31 No.9 Journal of Southwest University (Natural Science Edition) Sep. 2009
文章编号:1673-9868(2009)09-0015-05
广枯灵中甲霜灵在头花蓼及土壤中的残留消解动态①
班 睿1 , 2 , 宋宝安1 , 黄荣茂1 , 胡德禹1
1.贵州大学 精细化工研究开发中心 , 贵阳 550025;
2.贵州民族学院 化学与环境科学学院 , 贵州 贵阳 550025
摘要:采用田间试验及高效液相色谱检测方法 , 研究了广枯灵中甲霜灵在中药材头花蓼及土壤中的残留消解动
态.实验结果表明 , 甲霜灵在头花蓼和土壤上的半衰期分别为 6.7 ~ 7.3 d 和 12.6 ~ 13.9 d.按最高推荐剂量
22.5 g· a· i/hm2 和 2 倍高剂量45 g · a· i/ hm2 使用 2~ 3次 , 末次施药距收获间隔 14 d , 甲霜灵在头花蓼植株和
土壤中的最终残留量均低于我国蔬菜上的最大残留量 0.5 mg/ kg.所以广枯灵中的甲霜灵在贵阳地区头花蓼上按
照推荐剂量 11.25 ~ 22.50 g · a· i/ hm2 使用 2 ~ 3 次 , 降解速度较快 , 不易发生积累作用 , 使用安全.
关 键 词:甲霜灵;头花蓼;残留;消解动态
中图分类号:TQ450.2 文献标识码:A
广枯灵是贵州大学精细化工研究开发中心研制 , 由杂环类杀菌剂恶霉灵和有机酰胺类杀菌剂甲霜灵为
有效成分复配而成的杀菌剂.该药剂毒性低 , 药效突出 , 对立枯[ 1] 、猝倒 、枯萎[ 2-3] 、根腐[ 4] 等病有良好的
防治效果 , 是防治中药材病害的一种常用药剂[ 5-6] .
在广枯灵的两个主要成分中 , 甲霜灵的残留报道主要集中在常规检测 , 洪奕[ 7] 和董顺玲等[ 8] 采用高效
液相色谱法对诃子 、三七等药材中甲霜灵的残留量进行了研究 , Oliva J等[ 9] 对甲霜灵的气相色谱残留检测
方法进行了研究.Mehta N 等[ 10] 对甲霜灵在芥菜中的吸收及降解进行了研究 , 但关于甲霜灵在中药材头花
蓼上的消解研究未见报道.本文通过振荡提取 、液-液萃取净化后 , 再柱净化以及 RP-HPLC 检测的残留分
析方法 , 测定了甲霜灵在头花蓼中的消解动态的残留量及最终残留量 , 该方法满足了农药残留检测的要
求 , 为广枯灵在中药材头花蓼上的安全使用提供依据.
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验农药:广枯灵(3%恶 ·甲水剂)(贵州大学精细化工研究开发中心提供).
试验作物:头花蓼(Polygonum capi tatum Buch).
试验地点:贵州省贵阳市花溪区.
1.2 施药时间与施药方法
施药时间:2005年 6-7月和 2006年 6-7月.
施药方法:将广枯灵稀释后 , 用卫士牌 NS-16型背负式手动喷雾器进行叶面喷雾.
① 收稿日期:2008-10-10
基金项目:贵州省省长基金[ 黔科教办(200407)] ;贵州省自然科学基金资助项目(20043020);贵州省教育厅自然科学研究项目
(2007055).
作者简介:班 睿(1981-), 男 , 贵州长顺人 , 布依族, 讲师 , 主要从事农药残留分析与环境毒理学研究.
DOI :10.13718/j.cnki.xdzk.2009.09.025
1.3 田间试验设计
1.3.1 残留消解动态
试验设土壤 、头花蓼消解动态 2个处理和土壤 、头花蓼 2个空白对照 , 处理的施药剂量为推荐剂量高
剂量的 2倍 , 即 45 g · a· i/hm2 , 施药次数为 1次 , 3次重复 , 每个重复小区面积 30 m2 , 分别于施药后 2 h
和 1 , 3 ,5 , 7 ,10 ,14 , 21 ,30 ,45 d用多点随机采样法对土壤和头花蓼进行采样.头花蓼采集其植株茎叶部位 ,
土壤样品采集 0 ~ 10 cm 耕作层 , 四分法留样 1 kg 置于-20 ℃的冰柜中贮存.
1.3.2 最终残留试验
试验设 4个处理和 1个空白对照 , 处理的施药剂量分别为推荐剂量的高剂量和 2倍高剂量 , 即22.5和
45 g · a ·i/hm2 , 施药次数分为 2和 3次 , 每处理 3次重复 , 每个重复小区面积为30 m2 , 分别于末次施药
后的第 7 , 14 d和收获采收期(距最后一次施药 60 d)进行采样 , 样品的采集方法 、采样量 、采集部位及贮存
方法等同“1.3.1” .
1.4 分析方法
1.4.1 仪器与试剂
Waters 600高效液相色谱仪 , 配 Wate rs 2487双波长紫外可见光检测器;SZ-93 自动双重水过滤器;
RE-52AA 旋转蒸发仪;FJ-200 高速匀浆机;QL-901涡旋混合器;AS3120 恒温水浴锅;超声波清洗池;
HY-4型调速多用震荡器;氮吹仪;SHZ-D循环水式真空泵;玻璃层析柱 (20×1.7 cm)等.
甲醇 、二氯甲烷 、丙酮 、乙腈均为分析纯且经重蒸处理;氯化钠;二次蒸馏水;助滤剂 Celi te545;无水
硫酸钠 (分析纯 , 450 ℃烘烤 4 h , 于干燥器中保存备用);中性氧化铝(层析 , 80目 , 550 ℃烘 4 h , 冷却后
加入 10%水失活);甲霜灵标样(纯度 99.5%, 贵州大学精细化工研究开发中心).
1.4.2 样品的前处理
1.4.2.1 土 壤
提取:取 10.0 g 土壤样品于干燥的 250 mL 具塞三角瓶中 , 加入甲醇/水 (4∶1 , V/V)混合溶剂
40 mL , 振荡 1 h.用布氏漏斗抽滤(2层滤纸上铺约 3 g 助滤剂 Celite545), 用10 mL 提取液分次冲洗滤渣
和抽滤瓶 , 合并滤液并转移至 250 mL 分液漏斗中.加入 4%氯化钠水溶液 50 mL , 二氯甲烷 30 ,20 ,20 mL
进行萃取 , 振荡 、摇匀 、放气后 , 合并有机相 , 经无水硫酸钠过滤除水 , 在旋转蒸发仪 (<40 ℃)上蒸至近
干 , 氮气吹干 , 用重蒸的乙腈定容至 2.0 mL , 待测.
1.4.2.2 植 株
提取:取 10.0 g 头花蓼植株样品于干燥的 250 mL 具塞三角瓶中 , 加入甲醇/水(4∶1 , V/V)混合溶
剂 40 mL , 超声波提取 15 min , 用“1.4.2.1”中的方法抽滤 、萃取 , 将有机相在旋转蒸发仪 (<40 ℃)上蒸
至近干 , 待柱净化.
图 1 甲霜灵标准样品色谱图(2.0 μg· mL-1)
柱净化:200×φ10 mm 玻璃柱 , 自下至上
分别装入 1.0 g 无水硫酸钠 , 4.0 g 中性氧化
铝 , 1.0 g 无水硫酸钠 , 用 2.0 mL 1%丙酮-二
氯甲烷(V/V)混合溶液溶解样品并转移至层
析柱中 , 用 20 mL 1%丙酮-二氯甲烷混合溶液
淋洗 , 弃去淋洗液 , 然后再用 8%丙酮-二氯甲
烷(V/V)混合溶液淋洗 , 收集 50 mL 淋洗液.
在旋转蒸发仪 (<40 ℃)上蒸至近干 , 氮气吹
干 , 用重蒸的乙腈定容至 2.0 mL , 待测.
1.4.3 色谱分析条件
色谱柱:Kromasil ODS-1 反相柱 (250 ×
4.6 mm , 5μm);流动相:V乙腈∶V水=4∶6;检测器波长:220 nm;柱温:室温;流速:1.0 mL/min;进样量:
20μL;保留时间:8.217 min;甲霜灵标准样品色谱图见图 1.
16 西南大学学报(自然科学版) 投稿网址 ht tp://xbgjx t.sw u.cn 第 31卷
2 结果与分析
图 2 甲霜灵标准曲线
2.1 标准曲线及回归方程
在上述条件下测定 0.05 , 0.5 , 2.0 ,
5.0 ,10.0 μg/mL 系列浓度的标准溶液 , 以
进样量为横坐标 , 峰面积为纵坐标 , 得到
甲霜灵的标准曲线图 , 回归方程为:Y =
8 437 234.305X -15 591 548.78 , 相关系数
r =0.999 5 , 表 明 甲霜 灵 在 0.05 ~
10.0μg/mL的浓度范围内 , 与出峰面积线
性关系良好.
2.2 添加回收率试验
在头花蓼和土壤空白样品中添加 0.05 ,
1.0 ,2.0 mg/kg 的甲霜灵标准溶液 , 依上述方法提取 、净化 、测定 , 同一添加浓度5次重复 , 检测结果见表
1.甲霜灵在植株中的平均回收率为 104.4%~ 114.7%, 相对标准偏差为 2.7%~ 5.0%, 在土壤中的平均
回收率为 83.7%~ 101.8%, 相对标准偏差为 1.7%~ 3.4%, 均符合满足农药残留分析要求.
表 1 添加回收率
样本 添加浓度/(mg · kg -1)
添加回收率/ %
1 2 3 4 5 平均
RSD
/ %
头花蓼
0.05 120.0 107.8 109.2 119.4 116.9 114.7 5.0
1.0 111.4 105.6 100.1 112.8 105.2 107.0 4.8
2.0 99.2 101.3 98.5 103.2 105.0 104.4 2.7
土壤
0.05 83.0 83.5 85.5 85.0 81.5 83.7 1.9
1.0 99.2 101.3 98.5 103.2 107.0 101.8 3.4
2.0 95.6 94.8 97.3 96.4 99.1 96.6 1.7
2.3 甲霜灵在头花蓼及土壤中的残留消解动态结果
按照上述试验设计进行操作和取样测定 , 得到甲霜灵在土壤及头花蓼中的残留消解动态结果见表2 , 3.
表 2 甲霜灵在土壤中的残留消解动态
试验时间
间隔天数/ d
2005
残留量/(mg · kg -1) 降解率/ %
2006
残留量/(mg · kg -1) 降解率/ %
0 1.794 - 1.623 -
1 1.461 18.56 1.254 22.78
3 1.163 35.17 0.873 46.24
5 0.893 50.06 0.689 57.57
7 0.728 59.42 0.641 60.53
10 0.592 67.00 0.583 64.10
14 0.472 73.69 0.503 72.97
21 0.439 75.53 0.439 72.98
30 0.299 83.33 0.213 86.88
45 0.052 97.10 <0.05 >96.92
回归方程 C=1.257e(0.049 9 t C=1.140 5e(0.054 8 t
半衰期 13.9 12.6
r -0.961 7 -0.974 2
由表 2可知:甲霜灵在土壤施药后的 45 d , 消解达到 96%以上 , 消解半衰期为 12.6 ~ 13.9 d.
17第 9期 班 睿 , 等:广枯灵中甲霜灵在头花蓼及土壤中的残留消解动态
表 3 甲霜灵在头花蓼中的残留消解动态
试验时间
间隔天数/ d
2005
残留量/(mg · kg -1) 降解率/ %
2006
残留量/(mg · kg -1) 降解率/ %
0 3.723 - 3.521 -
1 3.034 22.78 3.034 13.88
3 2.473 46.24 2.673 24.13
5 1.718 57.57 1.418 59.75
7 1.679 60.53 0.967 72.55
10 0.868 64.10 0.868 75.36
14 0.703 72.97 0.503 85.72
21 0.439 72.98 0.339 90.38
30 0.201 86.88 0.154 95.63
45 <0.05 >97.31 <0.05 >97.16
回归方程 C=3.092 3e(0.095 6 t C=2.821 7e(0.103 8 t
半衰期/ d 7.3 6.7
r -0.986 7 -0.972 5
由表 3可知:甲霜灵在头花蓼植株施药后的 30 d , 消解达到 85%以上 , 消解半衰期为 6.7 ~ 7.3 d.
2.4 甲霜灵在头花蓼及土壤中的最终残留结果
按照上述试验设计 , 分别对最终残留处理区内进行 2次和 3次的连续喷药 , 在最后 1次喷药后的第 7 ,
14 d和收获期(药后 60 d)进行采样并测定头花蓼和土壤中甲霜灵的最终残留 , 所测得结果见表 4.
表 4 甲霜灵在头花蓼和土壤中的最终残留量 mg · kg-1
样品 施药剂量 施药次数 2005
7 d 14 d 收获期
2006
7 d 14 d 收获期
头花蓼
22.5 2 0.521 0.082 <0.05 0.452 0.160 <0.05
3 0.622 0.062 <0.05 0.303 0.158 <0.05
45.0 2 0.721 0.125 <0.05 0.621 0.154 <0.05
3 0.824 0.267 <0.05 0.779 0.194 <0.05
土壤
22.5 2 0.219 0.086 <0.05 0.118 0.095 <0.05
3 0.422 0.100 <0.05 0.320 0.178 <0.05
45.0 2 0.325 0.073 <0.05 0.209 0.075 <0.05
3 0.629 0.177 <0.05 0.504 0.351 <0.05
由表 4可知:距最后一次施药后 7 d , 每个处理小区的土壤和头花蓼植株中均有不同程度的残留;距最
后一次施药后 14 d , 甲霜灵在土壤和头花蓼植株中的残留量均小于 0.5 mg/kg , 低于我国规定的蔬菜中甲
霜灵的最大残留限量(MRL)0.5 mg/kg[ 11] .甲霜灵在头花蓼及土壤中的最终残留两年的结果基本相似 ,
甲霜灵残留量随施药浓度 、施药次数的增加而增加 , 随间隔时间的延长而减少.但个别数据出现异常现象 ,
因施药时贵阳地区多雨 , 可能是由于降雨等气候条件的影响造成.
3 结 论
在空白头花蓼和土壤中添加 0.05 , 1.0 ,2.0 mg/kg 甲霜灵标样 , 添加回收率均在 83.7%~ 114.7%之间 ,
各处理重复间的相对标准偏差都小于 10%, 满足农药残留分析要求.甲霜灵最低检出量为 3.58×10-10 g , 在
头花蓼样本中最低检出浓度为 0.05 mg/kg.
甲霜灵在头花蓼和土壤上的残留和消解动态研究结果表明 , 其半衰期分别为 6.7 ~ 7.3 d(头花蓼植株),
12.6 ~ 13.9 d(土壤).距最后一次施药后 7 d , 每个处理小区的土壤和头花蓼植株中均有不同程度的残留;距
最后一次施药后 14 d , 甲霜灵在土壤和头花蓼植株中的残留量均小于 0.5 mg/kg , 低于我国规定的蔬菜中甲霜
灵的最大残留限量.当收获采收期时 , 甲霜灵在头花蓼植株和土壤中的最终残留量均小于 0.05 mg/kg.说明
广枯灵中的甲霜灵在贵阳地区按照推荐剂量使用降解速度较快 , 不易发生积累作用 , 使用安全.
18 西南大学学报(自然科学版) 投稿网址 ht tp://xbgjx t.sw u.cn 第 31卷
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Degradation Dynamics of the Residue of Metalaxyl
in Guangkuling in Polygonum capitatum Buch and Soil
BAN Rui1 , 2 , SONG Bao-an1 , HUANG Rong-mao1 , H U De-yu1
1.Center of Research and Development of Fine Chemicals , Guizhou University , Guiyang 550025 , China;
2.College of Chemistry and Environmental Science , Guizhou University for Nationalities , Guiyang Guizhou 550025 , China
Abstract:Degradat ion dynamics and final residues of metalaxy l in the fungicide hymexazo l-metalaxy l aque-
ous so lut ion(it s Chinese commercial name being Guangkuling)in the Chinese t raditional medicinal plant
Polygonum capi tatum Buch we re estimated by HPLC.The resul ts show ed that the half-life of metalax yl
in P.capitatum and the soil w as 6.7 ~ 7.3 days and 12.6 ~ 13.9 day s , respectively .When the P.capi ta-
tum plants w ere sprayed twice or th ree t imes at the recommended maximum dose of 22.5 g ·a ·i/ha or e-
ven at 45 g · a· i/ha and harvested 14 days af ter the last application , the residue level of metalaxy l in P.
capi tatum and the soi l w as low er than 0.5 mg/kg , the permissible maximum residue limi t on vege tables in
China.Therefore , 11.25 ~ 22.50 g · a ·i/ha should be a safe recommended do se on P.capitatum in Guiy-
ang region.
Key words:metalaxy l;Polygonum capitatum Buch;residue;deg radation dynamics
责任编辑 陈绍兰
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