ABSTRACT

This work examined metalaxyl-M residue in cucumber and soil using acetonitrile extraction, amino extraction column purification, and LC-UV detection. The results showed that recovery of pesticide spiked in cucumbers, at 0.02, 0.5 and 1 μg/g, was 84.20%, 81.02%, and 87.73%, respectively; and in soil, when spiked at 0.02, 0.5 and 1 μg/g, recovery was 71.50%, 92.86%, and 90.82%, respectively. Digestion dynamic equation of metalaxyl-M was obtained by field test sample detection, of which the half-life period was 11.5 d in cucumber and 13.9 d in soil. The minimum determination concentration was 0.02 mg/kg in this sample, and the detectable limit of metalaxyl-M was estimated to be 4 × 10⁻¹¹ g.

Keywords:Metalaxyl-M, Residue, Cucumber, Soil, Degradation Dynamics

液相色谱法测定黄瓜和土壤中精甲霜灵的残留

张希跃，吴迪

北京市植物保护站，北京

收稿日期：2016年3月15日；录用日期：2016年4月8日；发布日期：2016年4月12日

摘 要

本文对精甲霜灵(Metalaxyl-M)在黄瓜和土壤上采用乙腈提取、Amino萃取小柱净化、LC-紫外进行检测。试验结果表明：黄瓜上添加标准品0.020、0.50、1.0 μg/g，回收率分别为84.20%、81.02%、87.73%；土壤中添加标准品0.02、0.5、1.0 μg/g，回收率分别为71.50%、92.86%、90.82%。通过田间试验样品检测得到的精甲霜灵的消解动态方程，其在黄瓜中半衰期为11.5 d，在土壤中半衰期为13.9 d。精甲霜灵在样品中最低检测浓度为0.02 mg/kg，最小检出量为4 × 10⁻¹¹ g。

关键词 :精甲霜灵，残留，黄瓜，土壤，消解动态

1. 引言

精甲霜灵，英文通用名为Metalaxyl-M，分子式C₁₃H₂₁NO₄。又称旋光甲霜灵，是外消旋物甲霜灵的R型异构体，其化学名称为：N-(2,6-二甲苯基)-N-(甲氧基乙酰基)-D-丙胺酸甲酯 [1] 。精甲霜灵是世界上第一个商品化的具有立体旋光活性的杀菌剂，可用于种子、土壤处理及茎叶处理，主要用于防治瓜果、蔬菜的霜霉病、疫病及马铃薯晚疫病等 [2] - [4] 。甲霜灵在果树上主要用于防治苹果疫病、根瘤病、茎腐病；葡萄霜霉病。

目前国内外有关于气相色谱法 [5] - [9] 、液相色谱法 [10] - [13] 与高效液相色谱法 [14] [15] 等分别测定精甲霜灵残留量的报道，其中，精甲霜灵在农作物中的残留分析方法采用氧化铝填充柱并用正己烷与石油醚混合液作为淋洗液净化 [16] 。而本实验中选用乙腈为提取液，采用填料为硅胶上键合丙氨基的氨基固相萃取柱，甲醇和二氯甲烷为淋洗液做净化处理，实验中所用试剂、材料等使用广泛、易得并对人体危害性小，方法简便、高效。

2. 材料与方法

2.1. 材料、试剂和仪器

黄瓜(产地：北京)。44%精甲霜灵·百菌清悬浮剂(广州植物龙生物技术有限公司)；精甲霜灵标准品(99.5%，美国Chemservice公司)；洗脱液(甲醇-二氯甲烷(1/99, v/v)，流动相乙腈为农残级，甲醇、二氯甲烷(均为色谱纯，迪马公司)。氯化钠(140℃，烘4 h) (分析纯，北京化学试剂公司)。

液相色谱仪(Shimadzu LC-2010)；多用途台式恒温振荡器DDHZ-300 (江苏太仓市实验设备厂)；旋转蒸发仪N-1NW (日本EYELA)；固相萃取仪VISIPREP^TM DL (SUPELCO)，Amion氨基萃取柱(500 mg/3mL，美国安捷伦公司)。

2.2. 方法

2.2.1. 样品前处理

黄瓜

称取20.0 g黄瓜，加入约10 g NaCl和40 mL乙腈，用高速匀浆机匀浆1 min，静置10 min。

用滤纸过滤，滤液收集到装有10g氯化钠的100 mL具塞量筒中，收集滤液30 mL~40 mL，盖上塞子，剧烈震荡1 min，在室温下静置30 min，使乙腈相和水相分层。取20 mL上清液至100 mL圆底烧瓶中，40℃旋转蒸发，浓缩至2 mL，加入2 mL甲醇-二氯甲烷(1/99, v/v)。待上柱。

用2 mL甲醇-二氯甲烷(1/99, v/v)两次，将氨基柱预洗条件化，当溶剂液面到达柱吸附层表面时，立即加入上述待净化溶液，用10 mL离心管收集洗脱液，用2 mL甲醇-二氯甲烷(1/99, v/v))洗烧杯后过柱，并重复一次，将离心管置于氮吹仪上，水浴温度50℃，氮吹蒸发至近干，用甲醇准确定容到2.0 mL。在混合器上混匀后0.22微米滤膜过滤，待测。

土壤

准确称取20.0 g土壤放入烧杯中，加入5 mL水，加入10 g氯化钠和40.0 mL乙腈，30℃下200 r/min震荡1 h，静置10 min。

其余同黄瓜样品检测步骤。

2.2.2. 色谱条件

Shimadzu LC-2010液相色谱仪配置DAD检测器，色谱柱Shim-pack VP-ODS (250 × 4.6 mm, 5 μm)；柱温：35℃；流动相：乙腈 + 水(50 + 50)；流速：0.7 mL/min ；进样量：20 μL；运行时间：30 min；保留时间：12.10 min。

2.2.3. 标准曲线

准确称取99.5%精甲霜灵标准品0.0205 g (精确至0.0001 g)，用甲醇溶解至50 mL，得到1000 mg/L的甲醇母液。再用甲醇逐级稀释至0.020、0.050、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0、5.0 mg/L的系列标准溶液，在上述色谱条件下分别进样，2次重复，精甲霜灵标准溶液进样得到标准工作曲线。

2.3. 添加回收率测定

黄瓜和土壤空白样品中，添加质量分数为0.02、0.5、1.0 mg/kg的精甲霜灵标准液，依上述方法提取、净化、测定，获得全流程回收了结果，每个处理重复5次。

2.4. 气候条件、土壤类型

北京怀柔试验点地处大陆性季风型半湿润气候，土壤为砂壤质，土质中性略偏碱，pH为7.75，土壤有机质含量7.38%。试验期间降雨量为3962 mm。

山东烟台试验地点处于温带海洋性气候，土壤类型为粘土，pH为7左右，土壤有机质含量10%。试验期间降雨量为292.2 mm。

广东广州试验点地处亚热带季风气候，土壤为粘土，试验期间降雨量为292.2 mm。

2.5. 田间实验设计

本试验是按照《农药登记残留试验准则》(NY/T 788-2004)的规定进行，在北京、山东、广东三地进行最终残留试验和消解动态试验，试验地前茬均不得使用与供试农药类型相同的农药。试验均设空白对照区、低剂量(推荐剂量)试验区、高剂量(推荐剂量的1.5倍)试验区以及消解动态试验区。最终残留试验小区面积30 m²，每个处理重复3次，同时，黄瓜和土壤采样方法按照NY/T 788-2004进行。

2.5.1. 消解动态试验

实验小区面积为30 m²，设3个重复试验小区。以180 g a.i./kg处理，药液兑水750 L/hm，黄瓜生长至成熟个体一半大小时，开始对黄瓜整个植株手动喷雾处理，保证施药均匀。药后分别间隔2 h以及1、3、5、7、14、21、28 d随机于试验区内上、中、下、左、右不同部位，采集6条以上(不少于2 kg)确保已着药(施药时需标记)、生长正常、无病害的黄瓜，混匀后缩分留250 g样品。

选取试验小区无植被土地30 m²，以有效成分用量180 g a.i./kg处理，按照药后2 h以及1、3、5、7、14、21、28、45、60 d采土样测定(用专用取土工具，取土深度0~10 cm)，多点取样1.0 kg，过1 mm孔径筛，混匀后，分取300 g装入塑料袋中。同时采集对照区空白样品。所有样品用塑料袋封装、标记、编号，贮存于−20℃冰柜中待测。

2.5.2. 最终残留试验

按照推荐剂量为：90 g a.i./ha (推荐剂量)和135 g a.i./ha (推荐剂量的1.5倍)。于黄瓜生长中期按照实际生产中的处理方式均匀喷雾施药，施药次数为3、4次，每次施药间隔7d，末次药后间隔1、2、3和5 d分别采样。用随机的方法，在试验小区上、中、下、左、右不同部位，采集6条以上(不少于2 kg)、生长正常、无病害的黄瓜。同时采集对照区空白样品。将田间样品用不锈钢刀切成1~2 cm大小的碎块，于不锈钢盆中充分混匀，用四分法缩分，分取200 g样品。所有样品用塑料袋封装、标记、编号，贮存于−20℃冰柜中待测。

3. 结果与分析

3.1. 线性相关性测定

准确称取99.5%精甲霜灵标准品0.0205 g (精确至0.0001 g)，用甲醇溶解至50 mL，得到1000 mg/L的甲醇母液。再用甲醇逐级稀释至0.020、0.050、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0、5.0 mg/L的系列标准溶液，在上述色谱条件下分别进样，2次重复，精甲霜灵标准溶液进样得到标准工作曲线。以峰高y对进样浓度x (mg/L)作图，得到精甲霜灵标准溶液工作曲线。其直线方程为y = 86475 x − 165.4，r² = 0.9999

3.2. 灵敏度、准确度和精确度

分别在黄瓜和土壤中添加3种浓度的精甲霜灵标准溶液，每个浓度重复5次添加回收，用上述分析方法测定回收率。方法对精甲霜灵的最小检出量为4 × 10⁻¹¹ g，在黄瓜和土壤样品中最低检测浓度均为0.02 mg/L，测定回收率与变异系数见表1。

3.3. 方法净化效果

精甲霜灵在大多数有机溶剂中有良好的溶解性，实验选用乙腈提取，甲醇-二氯甲烷(1/99, v/v)进行淋洗。实验结果表明：通过本方法处理的黄瓜、土壤空白样品和添加样品，在分析过程中排除了杂质干扰，说明本方法有良好的净化效果(见图1)。

3.4. 残留消解动态

根据2011年对北京、山东、广州黄瓜上精甲霜灵的残留降解研究，精甲霜灵在黄瓜和土壤中的降解曲线均符合一级动力学方程。精甲霜灵在黄瓜中的消解曲线(见图2)，求得精甲霜灵在北京、山东、广州3地黄瓜中的降解方程分别为C = 0.1426e^−0.06r (r² = 0.8524)、C = 0.1772e^−0.175t (r² = 0.926)、C = 0.2579e^−0.196t (r² = 0.8971)，半衰期分别为11.6、4.1、3.6 d。精甲霜灵在土壤中的消解曲线(见图3)，求得

表1. 精甲霜灵在黄瓜和土壤中的添加回收率与变异系数

图1. 不同样品色谱图

精甲霜灵在北京山东、广州3地土壤中的降解方程分别为C = 0.3843e^−0.057t (r² = 0.9017)、C = 0.1119e^−0.09t (r² = 0.7881)、C = 0.1833e^−0.046t (r² = 0.8405)。半衰期分别为13.5、7.7、13.9 d。由此可见，精甲霜灵在黄瓜中的降解速率较快于土壤中。

3.5. 最终残留

44%精甲霜灵·百菌清悬浮剂，精甲霜灵有效成分用药量90~180 g a.i/ha，施药3~4次，施药间隔7~10天，采收间隔期为1、2、3、5天，精甲霜灵在黄瓜中的残留量范围为0.022 mg/kg~0.250 mg/kg；在土壤中的最终残留量为未检出(即小于等于0.02 mg/kg)~0.420 mg/kg；田间试验结果表明：精甲霜灵在黄瓜和土壤中的残留量随施药剂量和施药次数的增加而增加，随采收间隔期的延长而降低(见表2)。

图2. 精甲霜灵在黄瓜中的消解曲线

图3. 精甲霜灵在土壤中的消解曲线

表2. 精甲霜灵在黄瓜和土壤中的最终残留数据

4. 结论

试验结果表明：精甲霜灵在黄瓜中的降解率速度较快于土壤中。黄瓜中的精甲霜灵半衰期为4~12 d，土壤中的精甲霜灵半衰期为8~14 d。精甲霜灵的施药次数、剂量和采收间隔期决定了它们在黄瓜中的残留量。在施药后1 d，北京、山东、广州3个地区精甲霜灵在黄瓜中的最终残留量均低于0.5 mg/kg (CAC规定精甲霜灵在黄瓜中MRL值为0.5 mg/kg)。因此，建议组分含量为4%精甲霜灵按180 g a.i./hm²的剂量喷施在黄瓜上，喷药3次，安全间隔期为1 d。

本试验建立了精甲霜灵在黄瓜和土壤中残留检测方法：采用甲醇-二氯甲烷(1/99, v/v)作为洗脱液，氨基萃取柱净化，液相色谱法(紫外检测器)对黄瓜和土壤中精甲霜灵残留量进行分析。试验前处理方法简单、回收率高、重现性好，符合农药残留检测的要求，可用于其在黄瓜和土壤中残留量的检测分析。

文章引用

张希跃,吴 迪. 液相色谱法测定黄瓜和土壤中精甲霜灵的残留
Determination of Mefenoxam Residue in Cucumber and Soil by LC[J]. 农业科学, 2016, 06(02): 16-22. http://dx.doi.org/10.12677/HJAS.2016.62003

参考文献 (References)