近年来，由于高毒有机磷的禁用，一批低毒、高效的杀虫剂在我国登记并取代了有机磷的地位^[1]，其中氯虫苯甲酰胺（Chlorantraniliprole）便是由美国杜邦（DuPont）公司开发的一种高效、低毒、作用机制独特的新型邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂^{[2, 3, 4, 5, 6, 7]}。因此，开展农药田间试验，研究其在大豆和土壤中残留和消解趋势对保护环境和安全用药具有十分重要的意义。氯虫苯甲酰胺化学名为3-溴-N-{4-氯-2-甲基-6-[（甲氨基）羰基]苯基}-1-（3-氯-2-吡啶基）-1H-吡唑-5-酰胺，属广谱杀虫剂，对危害水稻、果树、蔬菜等作物的大部分鳞翅目、鞘翅目害虫具有快速、长效、广谱的防治作用^{[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]}。目前，国内外已报道了氯虫苯甲酰胺的检测方法^{[7, 14, 15]}，对稻纵卷叶螟、甜菜夜蛾等的药效研究^{[16, 17, 18, 19, 20, 21]}，以及其在水稻、甘蓝、番茄等作物上的残留研究^{[9, 22, 23, 24]}。但对氯虫苯甲酰胺在大豆中的残留检测方法以及残留和消解动态在国内外均未见报道。目前，我国尚未开展氯虫苯甲酰胺在大豆上防治豆荚螟的登记工作，以及其在毛豆上MRL（最高残留限量）值的制定工作。为了提供氯虫苯甲酰胺在大豆上安全使用的技术支持和制定氯虫苯甲酰胺在毛豆上的MRL值，建立分析其在毛豆、大豆植株和土壤中残留的有效方法以及开展其在大豆田中残留模拟试验十分必要。本研究采用乙腈提取和固相萃取净化的液相色谱-串联质谱的检测技术，研究了新型杀虫剂氯虫苯甲酰胺在大豆和土壤中的残留降解动态和最终残留，以期为氯虫苯甲酰胺在大豆地的合理使用以及我国毛豆中氯虫苯甲酰胺的MRL值制定提供科学依据。

Waters TQD型高效液相色谱三重四极杆质谱串联仪（LC-MS/MS，美国Waters公司）；色谱柱Acquity UPLC^®BEH C18（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）；氨基固相萃取小柱（1 g·6 mL^-1）；电子天平Sartorius；匀浆机IKA T18；旋转蒸发仪；过滤器（滤膜孔径约0.22 μm）；常用玻璃器皿。

氯虫苯甲酰胺标准品（99.5%，Dr. Ehrenstorfer公司提供）；乙腈、二氯甲烷、NaCl均为分析纯；甲醇、乙酸铵均为色谱纯；去离子水（过0.22 μm滤膜）。

在供试的大豆田中，设3个重复小区，每小区面积30 m2，小区间设立保护行。施药时间为大豆生长到成熟个体一半大小时施药，施药时应保证用于动态试验的大豆均匀着药。施药剂量为制剂量30 g·hm^-2（150 g ai·hm^-2），施药后2 h和1、2、3、5、7、10、14、21、28、45 d采样，处理重复3次，处理间设保护隔离区，另设空白对照。随机采样，将大豆动态全株样本切碎、充分混匀后用四分法缩分样品，分取两份200 g的样品，分别装入封口样品容器中，粘好标签，于-20 ℃冰柜中保存。小区边行和每行距离两端0.5 m内不采样。

根据田间设计方案设两个施药剂量，分别为低剂量制剂量195.7 g·hm^-2（36 g ai·hm^-2）和高剂量制剂量293.6 g·hm^-2（54 g ai·hm^-2）施药，各设2次施药和3次施药两个处理，每个处理3次重复。小区面积30 m2，按照试验设计时间开始第1次施药，施药间隔期7 d。采样时间距离最后一次施药的间隔时间分别为1、3、5、7 d。另设空白对照，处理间设保护带。每小区随机采集毛豆2 kg和土壤2 kg，经混匀缩分后各留样毛豆（带荚）200 g和土壤200 g。所有样品用塑料袋封装、编号，于-20 ℃以下冰柜低温保存待测。

氯虫苯甲酰胺在毛豆上的残留试验分别在哈尔滨、石家庄和楚雄进行。试验期间哈尔滨月平均温度在14~25 ℃之间，降水量为410 mm，试验地土壤类型为黑土，pH₆.41，有机质含量为3.23%；石家庄月平均气温在19~30 ℃之间，降水量为393 mm，土壤类型属于石灰性褐土，pH 7.6，有机质含量1.3%；楚雄月平均气温在16~24 ℃之间，降水量为617 mm，试验地土壤类型为红壤，pH₈.1，有机质含量4.0%。

称取毛豆、植株、土壤样品25.0 g于250 mL烧杯中，加入乙腈∶水（1∶1，V/V）100 mL，高速匀浆2 min，过滤；滤液全部转移至含5 g NaCl的100 mL具塞量筒中，振摇5 min后静置30 min，取上清液10 mL旋转浓缩至干，加入甲醇∶二氯甲烷（5∶95，V/V）待净化；用甲醇∶二氯甲烷（5∶95，V/V） 5 mL预淋氨基固相萃取柱，将待净化液6 mL（分三次）转入柱中洗脱并收集，于氮吹仪浓缩近干，用5 mL甲醇定容，经0.22 μm微膜过滤，待测。

色谱柱Acquity UPLC^®BEH C18（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）；柱温35 ℃；流速0.30 mL·min^-1；梯度洗脱（流动相A为甲醇，流动相B为10 mmol·L^-1乙酸铵）：0 min为0%A，1.5 min为80%A，3.5 min为80%A，3.6 min为10%A。进样量5 μL；电喷雾离子源ESI；正离子源扫描方式；毛细管电压3.5 kV；锥孔电压24 V；离子源温度110 ℃；脱溶剂温度450 ℃；脱溶剂气流量650 L·h^-1；锥孔气流量90 L·h^-1；多重反应监测（MRM）方式；母离子为483.78 D，子离子为285.98 D，锥孔电压为24 V，碰撞能量为24 eV。氯虫苯甲酰胺在此色谱条件下的保留时间为2.68 min。色谱图见图 1。

图 1 氯虫苯甲酰胺标准品（0.10 mg·L-1）色谱图 Figure 1 LC-MS/MS chromatography of chlorantraniliprole standard（0.10 mg·L-1）

图选项

上述色谱操作条件系典型操作参数，为获得最佳效果，实际操作中根据仪器特点对给定操作参数作适当调整。

称取氯虫苯甲酰胺标准品0.010 0 g（精确至0.000 1 g），甲醇溶解并配制成1000 mg·L^-1的标准贮备液，试验时再用甲醇逐级稀释成氯虫苯甲酰胺质量浓度分别为0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg·L^-1的标准工作溶液。在选定的仪器条件下测定，以标准工作溶液浓度为横坐标（x）、峰面积为纵坐标（y）绘制标准工作曲线。

向空白毛豆、大豆植株和土壤中（采自哈尔滨市红旗乡的未污染样品）添加氯虫苯甲酰胺标准溶液，使样品中添加浓度分别为0.05、0.10、1.00 mg·kg^-1，每个浓度进行5次重复试验，然后按照上述方法测定，计算回收率和相对标准偏差。色谱图见图 2。

图 2 毛豆、植株和土壤样品色谱图 Figure 2 LC-MS/MS chromatography of chlorantraniliprole in vegetable soybean，soybean plant and soil

图选项

分别用甲醇配制不同浓度的氯虫苯甲酰胺标准溶液0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg·L^-1，在上述检测条件下测定，线性回归方程为y=12 042x+115.63，相关系数r=0.999 3。

表 1为氯虫苯甲酰胺在毛豆、大豆植株和土壤中的添加回收率。对于3种样品的3个添加浓度5个平行样本，氯虫苯甲酰胺在毛豆、大豆植株和土壤中的添加平均回收率分别为102.0%~107.6%、102.4%~106.8%和99.8%~106.8%；变异系数分别为2.9%~7.2%、1.7%~6.4%和2.1%~3.7%，能够满足氯虫苯甲酰胺在毛豆、大豆植株和土壤中残留测定要求。试验得出氯虫苯甲酰胺的最小检出量为2.5×10-10 g，该方法在毛豆、大豆植株和土壤中的最低检出浓度均为0.05 mg·kg^-1。

表 1 氯虫苯甲酰胺在毛豆、植株和土壤中的添加回收率 Table 1 Recoveries and relative standard deviations of chlorantraniliprole in vegetable soybean，soybean plant and soil

表选项

由图 3和表 2可见，氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中的残留量均随着时间的延长而逐渐降低，其消解过程均符合动力学一级降解模型，即Ct =C0e-kt（其中C0为施药后的原始沉积量，k为消解速率常数，t为施药后的天数，Ct为施药后经过t天的农药浓度）。氯虫苯甲酰胺在哈尔滨、石家庄和楚雄三地田间试验施药21 d后，大豆植株中氯虫苯甲酰胺的降解率分别为90.78%、73.99%和99.30%，土壤中氯虫苯甲酰胺的降解率分别为66.61%、99.08%和90.11%。氯虫苯甲酰胺在大豆植株中的半衰期为4.3~10.1 d，在土壤中的半衰期为3.1~10.2 d。这说明氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中均属于易降解农药（半衰期t1/2＜30 d）。氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中的消解速率与土壤性质和试验期间的天气状况关系密切，试验期间石家庄的平均温度高于哈尔滨和楚雄，可能是导致石家庄土壤中氯虫苯甲酰胺降解速率较快的主要原因。

图 3 氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中的消解动态曲线 Figure 3 Dynamic curves of chlorantraniliprole degradation in soybean plant and soil

图选项

表 2 氯虫苯甲酰胺在大豆和土壤中的消解动态方程 Table 2 Dynamic models of chlorantraniliprole degradation in soybean and soil

表选项

200 g·L^-1氯虫苯甲酰胺悬浮剂在大豆上的最终残留量结果见表 3。在哈尔滨、石家庄和楚雄三地的最终残留量的结果基本相似，其规律为施药浓度越高，用药次数越多，距离最后一次施药时间越近，最终残留量也越高。以推荐剂量195.7 g·hm^-2 （36 g ai·hm^-2）和1.5倍推荐剂量293.6 g·hm^-2（54 g ai·hm^-2）在大豆上分别喷施2次和3次200 g·L^-1氯虫苯甲酰胺悬浮剂后，在末次施药1、3、5、7 d后每小区随机采集毛豆和土壤样品,对样品中的氯虫苯甲酰胺按上述方法进行提取、净化和测定,结果表明：距末次施药3 d时，氯虫苯甲酰胺在毛豆中的最高残留量为0.923 mg·kg^-1，在土壤中的最高残留量是0.757 mg·kg^-1，均低于日本和澳大利亚规定的氯虫苯甲酰胺在毛豆中的最大残留限量（1 mg·kg^-1）。说明在本试验条件下，氯虫苯甲酰胺在毛豆中的残留是安全的。最终残留试验结果表明，随着施药剂量的增大以及施药次数的增多^[25]，毛豆和土壤中氯虫苯甲酰胺的残留量增高，并随着采收时间的推移逐渐降低。

表 3 氯虫苯甲酰胺在毛豆和土壤中最终残留量 Table 3 Final residues of chlorantraniliprole in vegetable soybeans and soils

表选项

（1）建立了超高效液相色谱质谱联用仪测定毛豆、大豆植株和土壤中氯虫苯甲酰胺残留量的方法，该方法操作简便，准确性和灵敏度均能满足农药残留检测的要求。

（2）氯虫苯甲酰胺在大豆植株和土壤中的残留消解半衰期分别为4.3~10.1 d和3.1~10.2 d，二者存在一定的差异，这与施药后天气条件、土壤类型及理化性质等因素有关。

（3）以推荐剂量195.7 g·hm^-2（36 g ai·hm^-2）和1.5倍推荐剂量293.6 g·hm^-2（54 g ai·hm^-2）在大豆上分别喷施2次和3次200 g·L^-1氯虫苯甲酰胺悬浮剂3 d后，氯虫苯甲酰胺在毛豆中的残留是安全的。