代森锰锌在白菜, 西瓜中的检测方法及消解动态

1、基金项目：浙江省分析测试基金2007F70055。 作者简介: 蔡晓明, Cai Xiao Ming, (1979 )，男，河南濮阳人，助理研究员，博士，从事农药残留与化学生态研究工作。E-mail: cxm_d 代森锰锌在白菜、西瓜中的检测方法及消解动态Determinate method and dynamic degradation of mancozeb in cabbage and watermelon蔡晓明，胡秀卿，李振，丁亚慧，吴珉，赵华，朱亚红 (浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所，浙江省杭州市，邮编：310021)中图分类号: TS 47 文献标志码: B摘要:建立了简单

2、、快速测定白菜、西瓜中杀菌剂代森锰锌的残留检测方法。样品中代森锰锌用碱性的乙二胺四乙酸二钠溶液提取,通过四丁基硫酸氢铵转移至三氯甲烷-正己烷混合溶液中，并与碘甲烷进行甲基化反应。有机层浓缩、定容后,用高效液相色谱仪检测。在0.052.00 mg/kg的添加浓度范围,该方法的回收率为8291%,变异系数分别为1.22.6%,最低检测量为2.0×10-11g,最低检测浓度为0.05 mg/kg，均在农药残留测定所允许的范围内。采用该方法测定了代森锰锌在白菜、西瓜上的消解动态。结果表明，代森锰锌在白菜、西瓜上降解较快，半衰期均小于7天。关键词：代森锰锌；白菜；西瓜；检测方法；消解动态上世纪

3、40 年代二硫代氨基甲酸酯类杀菌剂(即代森类杀菌剂)诞生后, 杀菌剂从无机到有机的发展迈出了重大一步。代森锰锌是由母体化合物二硫代氨基甲酸衍生而来的有机硫类杀菌剂, 属保护性杀菌剂，可在喷药后在作物表面形成一层致密的保护药膜,抑制病菌萌发和侵入，从而达到防病目的。同时代森锰锌还可向植物提供Zn元素，增强植物抵抗病害的能力，从而相对地起到杀菌作用1。代森锰锌具有高效、低毒、广谱等特点1。国际食品法典委员会制定代森锰锌在甘蓝、西瓜上的最大残留限量分别为1mg/kg和5 mg/kg 2；中国制定代森锰锌在果菜类蔬菜、西瓜中的最大残留限量标准均为1mg/kg（GB 2763-2005)。代森锰锌微溶于

4、水，易水解，尤其是在酸性环境中,而有机溶剂中几乎不溶解3。代森锰锌的传统检测方法是通过水解、氧化等反应将乙撑二硫代氨基甲酸酯（盐）类化合物转化为CS2，然后通过顶空技术检测CS2 3-6。但因为检出的是所有化合物产生的CS2的总量, 故缺乏专一性, 且测定结果的稳定性和重现性不好7。笔者参考Gustafsson和Thompson的报道8, 建立了代森锰锌在白菜、西瓜中残留量的分析方法。该方法采用液相色谱进行定性和定量，具有较好的特异性。其原理为: (1)在碱性条件下, 用乙二胺四乙酸二钠( EDTA-2Na )将代森锰锌转化为代森钠，使代森锰锌进入水相；(2)后者通过相转移催化剂，四丁基硫酸氢

5、铵,进入有机相，并与碘甲烷发生甲基化反应, 得到甲基化产物；(3)由HPLC检测该甲基化产物。 材料与方法1.1 供试农药和作物 68.75%噁唑菌酮·代森锰锌WG（美国杜邦），其中代森锰锌含量为62.5%。白菜，品种为早熟6号；西瓜，品种为绿宝5号。1.2 试验处理白菜：莲座期，按68.75%恶唑菌酮·代森锰锌WG 112.5克/亩 (1160.1克ai/公顷) 喷雾施药。西瓜：个体一半大小时，按68.75%恶唑菌酮·代森锰锌WG 84.4克/亩 (870.0克ai/公顷)喷雾施药。小区面积60m2，每亩用药液50kg。喷药后1h、1、3、7、14、21、28、

6、35d 取样。每小区采集白菜、西瓜3-5个。样品采集后立即送往实验室。白菜、西瓜取1/4用惰性塑料袋包装。然后立即将样品放于-20冰箱中保存待测。白菜、全瓜样品切碎混匀后待测。1.3 测定方法主要试剂：二氯甲烷（分析纯）；氯仿（分析纯）；正己烷（分析纯）；1,2-丙二醇（分析纯）；乙腈（色谱级）；碘甲烷（分析纯）；L-半胱氨酸盐酸无水物（99，上海生工生物工程有限公司）；EDTA-2Na（99，Gene-Tech Co., td.）；四丁基硫酸氢铵（99，ACROS Organic）；代森锰锌标准品（96.8%，Fluka）。主要仪器：高效液相色谱仪（Agilent 1100（DAD）、电子天

7、平（SPS202F）、大容量离心机（TDL-50）、pH计（PB-10）、涡旋式振荡器（VTX-3000L）。溶液配置：溶液，将2. 5 g L -半胱氨酸盐酸盐、46. 73 g EDTA-2Na、9g 氢氧化钠溶于500 mL水中, 配制成pH=9.59.6的L-半胱氨酸盐酸盐和EDTA-2Na混合溶液备用。溶液，将氯仿225mL正己烷75mL和碘甲烷1mL混合, 制得0.05mol/L 碘甲烷与氯仿-正己烷混合溶液备用。准确称取代森锰锌标样0.0026g (准确至0.2mg)于50mL 容量瓶中, 用溶液溶解并定容,配成浓度为50mg/L 的标样储备液,于冰箱中储存。样品处理：分别称取2

8、0.0g样品于250mL具塞三角瓶中，倒入150ml溶液，在20、150r/min条件下震荡10分钟。抽滤滤去提取液中样品残渣。上述提取液在搅拌下用6mol/L的盐酸调pH=8.0，再加5mL 0.41mol/L的四丁基硫酸氢铵水溶液，并调pH=7.0。然后加入10g氯化钠和40mL溶液，剧烈振荡10min，静置10min，移取有机相过无水硫酸钠干燥，然后加入含有5mL的1,2-丙二醇二氯甲烷混合液（体积比，1：4），30水浴中旋蒸浓缩残留物。然后1mL乙腈定容，经0.45m滤膜过滤，进HPLC分析。分析测定：色谱柱：Thermo BDS HYPERSILC18柱（250mm×4.6

9、mm，5m）；流动相：乙腈/水=50/50 ；流速：1.0mL/min；波长：272nm；柱温：25；进样量：10.0L；外标法定量。残留量计算公式：RC标×V标×S样×V终V样×S标×W式中R：样品中农药残留量（mg/kg）；C标：代森锌标准溶液浓度（mg/kg）；V标：代森锌标准溶液进样量（L）；V终：样本溶液最终定容体积（mL）；V样：样本溶液进样体积（L）；S样：代森锌标准溶液的峰面积；S标：样本溶液的峰面积；W：样品重量（g）。2 结果与讨论2.1 标准线性、准确度、精确度、检出限由于残留的代森锰锌只存在于样品表面，因此样品不宜均质。

10、因为均质可能导致代森锰锌快速降解和本底提高8。pH为9.59.6的溶液可保证代森锰锌在短时间内转化为代森钠，但其在溶液中并不稳定，因此标样应现配现用。溶液加入前的pH值，以及之后的震荡强度、震荡时间均很关键，可严重影响甲基化衍生产物的产量。震荡完毕后，若出现乳化，可超声1分钟，破乳化，以提高回收率。加入1, 2-丙二醇的目的是为了减少浓缩时甲基化衍生产物的挥发。由于衍生产物并不是特别稳定，因此前处理完毕后，应立即进行色谱分析。在本方法的色谱条件下，代森锰锌相对保留时间为9.3min（图1）。准确配制0.500、2.50、5.00、10.0、25.0、50.0mg/L的代森锰锌标准溶液，分别取1

11、mL，按照上述方法进行操作。以代森锰锌衍生物的峰面积、代森锰锌浓度绘制标准曲线，经最小二乘法拟合得y=17.064x-10.93，R2=0.9996。本色谱条件下代森锰锌最低检测量为2.0×10-11g。对空白白菜、全瓜样品分别添加0.05、0.5、2mg/kg的3档浓度的代森锰锌标准品，测得添加回收率为：8291%，变异系数为1.22.6%（表1）。本方法对白菜、西瓜中代森锰锌的最低检出浓度为0.05mg/kg，其准确度和精确度均能满足农药残留检测的要求。2.2 代森锰锌在白菜和西瓜上的消解动态代森锰锌在白菜、西瓜上的消解动态结果如图2所示。对数据的拟合结果表明，代森锰锌在白菜、西

12、瓜中的消解均符合一级动力学方程。由图2可知，代森锰锌在白菜、西瓜上均降解较快。西瓜上代森锰锌残留量于施药后7天即已降解88.60%，施药后14天低于最低检出浓度。其在西瓜上的消解动态方程为：C=0.3371e-0.284t ，r=0.9664，半衰期为2.4天。代森锰锌在白菜上的消解动态方程为：C=35.037e-0.1834t ，r=0.9716，半衰期为3.8天，施药后7天即已降解88.36%。3 小结本研究采用碱性的EDTA-2Na溶液振荡提取白菜、西瓜上的代森锰锌,将其转换为代森钠。然后利用相转移催化剂，四丁基硫酸氢铵，将代森钠转入有机相，并与碘甲烷进行甲基化反应。有机层浓缩、定容后,

13、用高效液相色谱仪检测其甲基化衍生产物。该方法简单、快速，准确度、精密度均能满足农药残留分析要求。利用该方法研究了代森锰锌在白菜、西瓜上的消解动态，结果表明代森锰锌在西瓜、白菜上降解较快，其降解半衰期均小于7天。参考文献：1 唐除痴, 李煜昶, 杨华铮,等. 农药化学M. 天津: 南开大学出版社, 1998.2 Europa plant health website. ec.europa.eu/food/plant/protection/pesticides/index_ en.htm.3 Pesticide properties database website. www.eu-footpri

14、/home.html.4 冯秀琼,李琥,赵秋霞, 等. 代森锰锌及其代谢物乙撑硫脲在苹果及土壤中的残留研究J.农药, 1997, 36 (5): 31-33.5 马恒麟,纪然,张永刚. 西瓜、瓜叶及土壤中代森锰锌残留气相色谱分析方法的研究J.农药学学报, 2000,2 (2): 63-70.6 金怡,石利利,单正军.代森锰锌及其代谢产物在荔枝与土壤中的残留动态J.农村生态环境, 2005, 21 (2):58-61.7 任铁真,岳永德. 乙撑硫脲的降解和残留分析研究J. 安徽农业大学学报,2001,28 (3):242-245.8 Gustafsson K H, Thompson

15、R A. High-pressure liquid chromatographic determination of fungicidal dithiocarbamatesJ. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1981, 29: 729-732.西瓜空白样品西瓜样品白菜空白样品白菜样品图1代森锰锌添加回收色谱图图2代森锰锌在白菜、西瓜上的消解动态表1 代森锰锌添加回收率样品添加浓度(mg/kg)回收率平均值(%)相对标准差(%)白菜2841.20.5822.20.05832.3西瓜2912.30.5872.60.05862.4浙

16、江农业科学稿件录用通知单蔡晓明 ;胡秀卿;李振;丁亚慧;吴珉;赵华;朱亚红等作者：您好!您的论文代森锰锌在白菜、西瓜中的检测方法及消解动态，稿件编号：20110114，经审阅已决定录用，拟在  2011   年第   4-5    期上刊出。请汇版面补助费  1000    元。本刊已加入中国学术期刊（光盘版）、“中国期刊网”和“ChinaInfo网络信息资源系统电子期刊”，尊稿在以上3种电子或网络刊物上的稿费（即版

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