阿維菌素在柑橘園中的消解動態研究

彭 筱 ，龔道新 ，周 歆

（1.湖南農業大學資源環境學院，湖南 長沙 410128；2.湖南農業大學農業環境保護研究所，湖南 長沙 410128）

阿維菌素，英文名：Avermectins（簡稱 AVM），是一種新型抗生素類殺蟲劑、殺螨劑[1-2]。阿維菌素對捕食性昆蟲和寄生天敵有直接觸殺作用，其在植物表面殘留少，在環境中無累積作用，且對益蟲的損傷很小，是當前農業害蟲綜合防治中較為理想的生物農藥[3-4]。但由于阿維菌素類農藥的特殊作用機理和其對哺乳動物繁殖能力的潛在毒性[5]，國際上對阿維菌素的最高殘留限量（MRL）要求非常嚴格，對其農藥殘留的檢測標準十分重視，各國都分別制定了相當嚴格的MRL值。目前，中國、日本、澳大利亞和歐盟等國家和地區及食品法典委員會（CAC）均規定柑橘中阿維菌素的MRL值為0.01 mg/kg，美國和加拿大規定柑橘類食品中其MRL值為0.02 mg/kg[6]。

為探索阿維菌素使用后對食品及環境安全的影響，研究了在施用50 g/L的阿維菌素后，其在柑橘果實和柑橘園土壤中的消解動態，以期為阿維菌素在柑橘中的合理使用及其安全性評價提供重要科學依據[7-10]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 儀 器 HP-1100型液相色譜儀（美國惠普公司），SHY-2AS水浴恒溫振蕩器（江蘇大地自動化儀器及環保設備廠），JYL-350A榨汁攪拌機（九陽股份有限公司），TP-220A電子天平（湘儀天平儀器設備有限公司），SHZ-D（III）循環水式真空泵（浙江黃巖求精真空泵廠），RE-2000A型旋轉濃縮儀，梨形抽濾瓶，具塞三角瓶，250 mL分液漏斗，布氏漏斗，量筒，容量瓶，玻璃層析柱（長20 cm，直徑1.5 cm），移液管，滴定管，玻璃棒等。

1.1.2 試 劑 95.0%的阿維菌素標準品（陜西韋爾奇作物保護有限公司），分析純甲醇、色譜甲醇（江蘇漢邦科技有限公司），氯化鈉、無水硫酸鈉、二氯甲烷、石油醚、丙酮（分析純，湖南長沙湘科精細化工廠），弗羅里硅土（Florisil 60－100 mesh，美國 ACROS ORGANICS），用前在 550℃ 烘 3～5 h，待冷卻后以2%蒸餾水脫活，保存在130℃的烘箱中，備用。

1.2 田間試驗設計

用阿維菌素50 g/L懸浮劑對水（50 kg/667m2）稀釋1 333.3倍（即有效成分的濃度為37.5 mg/L），在選定的柑橘園中對柑橘樹和柑橘園土壤進行均勻噴霧處理，分別在施藥后 2 h、1、3、5、7、10、14、21、28、35、42 d采集柑橘果實（每個試驗小區至少采集12個柑橘果實，采樣量不少于1.0 kg）和柑橘園土壤（柑橘園土壤樣品用土壤取樣器按對角線法取樣，取樣深度為0～10 cm，取樣點不少于10個，取樣量不少于1 kg）。試驗重復3次，同時采集空白對照樣品。

1.3 樣品處理

1.3.1 樣品提取 柑橘園土壤樣品：準確稱取柑橘園土壤樣品20.0 g，置于250 mL具塞三角瓶中，加入60 mL甲醇，在水浴恒溫振蕩器中振蕩30 min，經過布氏漏斗減壓抽濾，再用30、20 mL甲醇洗滌殘渣和抽濾瓶2次，合并抽濾液轉入250 mL磨口三角瓶中，在旋轉蒸發儀上濃縮（45℃）至近干；用二氯甲烷將濃縮液洗入250 mL分液漏斗中，再加入20 mL飽和氯化鈉溶液，搖勻后分別用30、30、20 mL二氯甲烷各萃取1次，合并二氯甲烷萃取液，在旋轉蒸發儀上濃縮近干，用2 mL石油醚∶二氯甲烷混合液（7∶3，V/V）溶解，待 Florisil柱凈化。

柑橘全果（橘皮、橘肉）樣品：準確稱取柑橘全果、果皮和果肉樣品各20.0 g，置于250 mL具塞三角瓶中，加入60 mL甲醇，在水浴恒溫振蕩器中振蕩30 min，經過布氏漏斗減壓抽濾，再用甲醇（30 mL/次）洗滌殘渣和抽濾瓶2次，合并抽濾液轉入250 mL磨口三角瓶中，在旋轉蒸發儀上濃縮（45℃）至近干；用二氯甲烷將濃縮液洗入250 mL分液漏斗中，再加入20 mL飽和氯化鈉溶液，搖勻后分別用30、30、20 mL二氯甲烷各萃取1次，合并二氯甲烷萃取液，在旋轉蒸發儀上濃縮近干，用2 mL石油醚∶二氯甲烷混合液 （7∶3，V/V） 溶解，待Florisil柱凈化。

1.3.2 凈 化 層析柱從下至上依次裝有少許脫脂棉、2 cm厚無水硫酸鈉、4.0 g弗羅里硅土和2 cm厚無水硫酸鈉，在裝柱的過程中要敲緊敲實，并用 20.0 mL 石油醚∶二氯甲烷混合液（7∶3，V/V）淋洗，備用。將上述提取濃縮液用2 mL石油醚∶二氯甲烷混合液（7∶3，V/V）溶解無損轉移至層析柱中，用 40 mL 石油醚∶二氯甲烷（7∶3，V/V）混合液分 4～5次淋洗，收集淋出液，于旋轉蒸發器上濃縮至近干，再用色譜甲醇定容至5.0 mL，過0.45 μL膜，待HPLC測定。

1.3.3 高效液相色譜檢測條件 液相色譜柱：HP-1100型高效液相色譜儀（帶紫外檢測器和化學工作站），色譜柱（不銹鋼柱）為：XB-C18柱（4.6×150 mm），流動相為甲醇∶水=91∶9（V/V），流速為 0.44 mL/min，紫外檢測波長 λ=245 nm，T=25℃，進樣量為20 μL，阿維菌素相對保留時間為14 min。

2 結果與分析

2.1 準確度和精確度

在柑橘園土壤、柑橘全果、果肉和果皮的空白對照樣品中分別添加阿維菌素的標準工作溶液至其濃度為0.01、0.10、1.00 mg/kg，每個濃度處理重復5次，按上述所選定的方法及檢測條件進行樣品的分析檢測，試驗結果見表1。結果表明：5次重復試驗中各樣品的相對標準偏差均在1.93%～8.56%之間，這說明該檢測方法是準確有效地；在選定的液相色譜條件下，阿維菌素的最小檢出量是4.0×10-10g，在柑橘園土壤、柑橘全果、柑橘果肉和果皮中的最低檢出濃度均為1.0×10-2mg/kg，這說明該方法的精確度有是有保障的。

表1 阿維菌素在柑橘園土壤、柑橘果皮、果肉和全果中的添加回收率

2.2 阿維菌素的標準工作曲線

采用梯度稀釋法，配制阿維菌素濃度分別為0.02、0.05、0.10、0.50、1.00、2.00、5.00 mg/L 的 標 準工作溶液，并在選定的HPLC檢測條件下測定，得出阿維菌素的標準工作溶液所對應的色譜峰面積；再以標準工作溶液的濃度（x，mg/L）與相對應的色譜峰面積（y）繪制阿維菌素的標準工作曲線。經統計分析得到阿維菌素的標準工作曲線的回歸方程式為：Y=93.17 X－0.387，相關系數 R2=0.999 9。

2.3 阿維菌素在柑橘園中的消解動態試驗結果

2009年和2010年兩年在湖南長沙、浙江杭州和貴州貴陽三個試驗點將阿維菌素50 g/L懸浮劑施用于柑橘園土壤或柑橘樹上后，在施藥后21 d時，阿維菌素在柑橘園土壤及柑橘全果中的降解率均達90%以上，其中在柑橘全果中的半衰期在3.93～4.53 d之間，平均為4.09 d，在柑橘園土壤中的半衰期在6.22 d～7.15 d之間，平均為6.64 d。這表明在我國自然條件下，阿維菌素在柑橘全果和柑橘園土壤中的消解較快。

試驗結果還表明，阿維菌素在柑橘園土壤和柑橘全果中的殘留量（C，mg/kg）與其施用后的取樣時間（t，d）之間呈較明顯的負指數關系，故可以用一級化學反應動力學方程式：Ct=C0e-kt（其中C0為施藥后阿維菌素的原始沉積量，Ct為施藥后間隔t時間的阿維菌素濃度，K為消解速率常數，t為施藥后的取樣天數）來擬合試驗數據。阿維菌素在柑橘全果及柑橘園土壤中的消解動態曲線見圖1～圖6，其消解動力學方程及其半衰期和相關系數見表2。

表2 阿維菌素在柑橘園土壤和柑橘全果中的消解動力學方程及其半衰期和相關系數

3 結論

50 g/L的阿維菌素懸浮劑施用于柑橘園后，其有效成分阿維菌素在柑橘全果和柑橘園土壤中的消解均較快，其半衰期均小于8 d，這表明阿維菌素在柑橘園中屬易降解農藥，不過阿維菌素在柑橘全果上的降解要稍快一些，在柑橘園土壤中的降解則要稍慢一些。阿維菌素在柑橘全果和柑橘園土壤中的消解符合一級化學反應動力學，所以科學地施用阿維菌素不會對柑橘果實及柑橘園土壤的安全性造成威脅。

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