2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜上的消解特性

徐志英任 莉陳小軍徐順飛王奎萍張清霞劉 靜陳 昊

〔1揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)，江蘇省農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)工程技術(shù)研究中心，江蘇揚(yáng)州 225009；2揚(yáng)州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院，農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品安全國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（揚(yáng)州大學(xué)），江蘇揚(yáng)州 225009；3揚(yáng)州諾豐農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇揚(yáng)州 225127〕

魚藤酮是近年來用于防治蔬菜、果樹和茶葉害蟲的一種新型植物源農(nóng)藥，具有廣譜毒殺活性。其在自然界中形成了完善的降解機(jī)制，在環(huán)境中降解徹底，無殘留，環(huán)境污染小。魚藤酮與常規(guī)化學(xué)農(nóng)藥差異較大，植物中魚藤酮類化合物復(fù)雜多樣，能夠作用于害蟲的多個(gè)器官系統(tǒng)，有利于克服害蟲抗藥性（徐漢虹，2001；張興 等，2002；Isman，2006）。近年來，魚藤酮?dú)⑾x劑產(chǎn)品的使用呈遞增趨勢，魚藤酮產(chǎn)品在農(nóng)藥市場上的需求量也非常大，但其劑型還是以傳統(tǒng)的乳油為主，如2.5%魚藤酮乳油、7.5%魚藤酮乳油、25%敵百蟲魚藤酮乳油等，防治面積達(dá)幾千萬公頃（劉剛，2009）。生產(chǎn)農(nóng)藥乳油需要消耗大量的芳烴類有機(jī)溶劑，不僅污染環(huán)境，還嚴(yán)重危害人體健康，推廣使用易降解、污染小的水基型新劑型勢在必行。

有關(guān)魚藤酮制劑在植物、土壤中的降解已有不少 報(bào) 道（Cavoski et al.，2007，2008；Zhou et al.，2013，2014），魚藤酮的降解與土壤性質(zhì)、環(huán)境溫度緊密相關(guān)；劑型亦顯著影響魚藤酮的殘留量，2.5%魚藤酮懸浮劑在土壤中的半衰期為2.26 d，而3%魚藤酮水分散粒劑在土壤中的半衰期為3.38 d，兩種劑型的最終殘留量也有差異（Zhou et al.，2013，2014）。魚藤酮微膠囊懸浮劑作為魚藤酮的一種新水基型制劑在植物和土壤中的消解特性還未見報(bào)道，本試驗(yàn)采用高效液相色譜（HPLC）檢測方法，對2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜和土壤中的消解動態(tài)及殘留量進(jìn)行研究，旨在為該制劑在蔬菜安全生產(chǎn)中的應(yīng)用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

L-2000型高效液相色譜儀，日本Hitachi公司生產(chǎn)；QYC-200型恒溫振蕩器，上海?，攦x器有限公司生產(chǎn)；BS210S型電子天平（精確至0.000 1 g），德國Sartorius公司生產(chǎn)；H/T-16MM型臺式高速離心機(jī)，湖南赫西儀器裝備有限公司生產(chǎn)；魚藤酮標(biāo)準(zhǔn)品（純度為98.0%），美國Sigma-Aldrich公司產(chǎn)品；吸附劑N-丙基乙二胺（PSA）、C18，DIKMA公司產(chǎn)品；甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純），美國Tedia公司產(chǎn)品；乙腈、無水硫酸鎂和氯化鈉（分析純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；試驗(yàn)用水均由Milli-Q超純水器制備。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試藥劑2.5%魚藤酮乳油、2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑均由揚(yáng)州諾豐農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)和提供，其中魚藤酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為2.5%；供試普通白菜品種為蘇州青（上海長征蔬菜種子公司）。

試驗(yàn)于2016年6月和2017年6月在揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場蘇州青種植地進(jìn)行。消解動態(tài)和最終殘留量試驗(yàn)按照NY/T 788—2004農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則執(zhí)行（中華人民共和國農(nóng)業(yè)部，2004）。

1.2.1 消解動態(tài)試驗(yàn) 分別設(shè)置2.5%魚藤酮乳油噴霧、2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑噴霧處理和空白對照（CK），兩種劑型的施藥量均為150 g·（667 m2）-1，對照噴施等體積清水；每處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積20 m2。分別于藥后2 h，1、3、5、7、14 d采集普通白菜和土壤樣品。

普通白菜采樣方法：采用對角線5點(diǎn)取樣法，取樣量約2 kg，切碎混合均勻，稱量留取500 g，寫上標(biāo)簽裝保鮮袋，放入-20 ℃低溫冰箱，備用。

土壤采樣方法：分別將各處理地塊土壤轉(zhuǎn)入瓷盆中，放入恒溫箱60 ℃烘干，用土壤粉碎機(jī)粉碎，過40目篩，混勻后稱量，留取500 g，寫上標(biāo)簽裝保鮮袋，放入-20 ℃低溫冰箱，備用。

1.2.2 最終殘留量試驗(yàn) 魚藤酮兩種劑型的施藥量分別為100 g·（667 m2）-1（常規(guī)劑量）和150 g·（667 m2）-1（高劑量），另設(shè)置空白對照（CK），每處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積20 m2。普通白菜收獲前，采用對角線5點(diǎn)取樣法，分別采集普通白菜植株和土壤樣品，取樣量約2 kg，按照1.2.1中樣品的處理方法處理后備用。

1.3 普通白菜、土壤中魚藤酮的提取、凈化

分別稱取5.0 g普通白菜或土壤樣品于勻漿杯中，加入30 mL乙腈，在勻漿器中高速勻漿3 min，然后在搗碎的各處理樣品中分別加入魚藤酮溶液，使普通白菜或土壤中魚藤酮的添加濃度分別為2.5、0.5、0.1 mg·kg-1。同時(shí)設(shè)置空白對照，每處理3次重復(fù)。在上述處理的普通白菜或土壤樣品中加入1.5 g氯化鈉和6 g無水硫酸鎂，旋渦振蕩，4 000 r·min-1離心5 min；取上清液2 mL到盛有150 mg無水硫酸鎂、50 mg PSA和25 mg C18的離心管中，4 000 r·min-1離心5 min；取上清液0.70 mL，加入0.30 mL水后混勻，0.22 μm有機(jī)相濾膜過濾處理，待HPLC檢測分析。

1.4 普通白菜、土壤中殘留魚藤酮的檢測分析

對上述1.3處理的樣品進(jìn)行檢測分析，檢測方法參照Chen等（2009，2016）的方法。檢測條件如下，色譜柱：Agilent Eclipse Plus C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；檢測波長297 nm；柱溫：25 ℃；進(jìn)樣量：10 μL；流速：1 mL·min-1；流動相：乙腈∶水=70 V∶30 V。

1.5 計(jì)算公式

魚藤酮的消解反應(yīng)動力學(xué)方程按一級動力學(xué)方程計(jì)算：

式中：T1/2為消解半衰期（d），K為消解速率常數(shù)，C0為魚藤酮的初始濃度（mg·kg-1），Ct為t時(shí)刻魚藤酮的殘留濃度（mg·kg-1）。

2 結(jié)果與分析

2.1 普通白菜、土壤中魚藤酮的添加回收率

為保持魚藤酮良好的添加回收率，又能有效除去色素，采用乙腈作為提取溶劑，以PSA 50 mg、C1825 mg和MgSO4150 mg作為吸附劑。魚藤酮在普通白菜中的添加回收率為82.58%～92.05%，變異系數(shù)為2.37%～3.07%；在土壤中的添加回收率為83.93%～94.74%，變異系數(shù)為2.30%～4.90%（表1）。各樣本的添加回收率和變異系數(shù)均在允許范圍內(nèi)，符合農(nóng)藥殘留分析的要求。在給定的檢測條件下，普通白菜和土壤中魚藤酮的最低檢測濃度均為0.015 mg·kg-1。

表1 魚藤酮在普通白菜和土壤中的添加回收率

2.2 魚藤酮在普通白菜及土壤中的消解動態(tài)

兩年田間試驗(yàn)結(jié)果表明（表2）：2.5%魚藤酮乳油和2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜及土壤中的消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程，在普通白菜中的半衰期分別為1.61～1.72 d和2.58～2.74 d，在土壤中的半衰期分別為1.87～1.93 d和2.88～3.07 d。說明將魚藤酮制備成微膠囊懸浮劑后，魚藤酮在蔬菜和土壤中的半衰期得到有效延長，可以有效提高對害蟲的控制效果和持效期。

2.3 魚藤酮在普通白菜及土壤中的最終殘留量

從表3可以看出，施藥量為100 g·（667 m2）-1時(shí)，魚藤酮兩種制劑在普通白菜和土壤上的最終殘留量均為未檢出；當(dāng)施藥量為150 g·（667 m2）-1時(shí)，2016、2017年2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜上的最終殘留量分別為0.026 6 mg·kg-1和0.037 1 mg·kg-1，土壤中為 0.030 8 mg·kg-1和 0.021 6 mg·kg-1；2.5%魚藤酮乳油在普通白菜中的殘留量分別為0.017 5 mg·kg-1和0.023 9 mg·kg-1，土壤中2016年為0.018 1 mg·kg-1，2017年未檢出。

表2 2.5%魚藤酮乳油和2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜及土壤中的消解動態(tài)

表3 2.5%魚藤酮乳油和2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜及土壤中的最終殘留量

3 結(jié)論與討論

已有研究表明，魚藤酮在環(huán)境中的消解規(guī)律不僅與作物種類有關(guān)，還與農(nóng)藥制劑的劑型相關(guān)。在葉用萵苣（生菜）上，魚藤酮粉劑和可濕性粉劑的半衰期分別為2.9 d和3.6 d；在馬鈴薯上，魚藤酮粉劑和可濕性粉劑的半衰期則分別為2.7 d和0.9 d（Newsome & Shields，1980）。本試驗(yàn)同時(shí)比較了2種魚藤酮制劑在普通白菜及土壤中的消解規(guī)律和最終殘留量，結(jié)果表明2.5%魚藤酮乳油和2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑在普通白菜上的半衰期分別為1.61～1.72 d和2.58～2.74 d，在土壤中的半衰期分別為1.87～1.93 d和2.88～3.07 d，表明魚藤酮不同劑型在環(huán)境中的消解規(guī)律有所不同，魚藤酮微膠囊懸浮劑的半衰期要明顯長于魚藤酮乳油。魚藤酮是從殺蟲植物魚藤中分離出來的天然化合物，化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在光下易分解，而微膠囊懸浮劑延長了其半衰期，有效地提高了對害蟲的控制效果和持效期。

我國規(guī)定魚藤酮的每日最高允許攝入量為0.000 4 mg·kg-1，在結(jié)球甘藍(lán)上的最大殘留限量為0.5 mg·kg-1（中華人民共和國國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會 等，2016）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，2.5%魚藤酮微膠囊懸浮劑使用劑量為100 g·（667 m2）-1和150 g·（667 m2）-1時(shí)，在普通白菜和土壤中的最終殘留濃度符合殘留要求，說明在此劑量下使用該藥劑是安全的。