丙溴磷在菜薹中的殘留消解及膳食風(fēng)險(xiǎn)評估

張愛娟，李瑞娟，劉同金，馬新剛，馮義志，于建壘，梁林，左伯軍

（1.山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院／山東省化學(xué)農(nóng)藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250033；2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，山東 濟(jì)南 250100）

丙溴磷（profenofos）是一種中低毒性的有機(jī)磷廣譜殺蟲劑，有觸殺和胃毒作用，對于棉花、蔬菜等作物上的棉鈴蟲、小菜蛾、紅蜘蛛等害蟲的防治有很好的效果［1］。2002年原農(nóng)業(yè)部將丙溴磷作為高效、低毒、低殘留產(chǎn)品向植保部門和廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者推薦使用［2］。隨著丙溴磷的日益廣泛應(yīng)用，其結(jié)果必然會造成對蔬菜及其它食物的污染。研究表明，丙溴磷對人紅細(xì)胞有毒性作用［3，4］，可致家兔周圍神經(jīng)傳導(dǎo)功能損害［5］。因此，許多國家和組織已先后制定了丙溴磷在農(nóng)產(chǎn)品中的最大殘留限量（MRL）標(biāo)準(zhǔn)，我國也已經(jīng)制定了丙溴磷在結(jié)球甘藍(lán)、花椰菜等20余項(xiàng)農(nóng)產(chǎn)品中的限量標(biāo)準(zhǔn)［6］。

研究農(nóng)藥使用后在農(nóng)作物中的殘留消解及評價(jià)其在農(nóng)產(chǎn)品中的膳食風(fēng)險(xiǎn)，對于農(nóng)藥的安全使用具有重要意義。目前，有關(guān)丙溴磷在農(nóng)作物中殘留消解的研究較多。王思威［7］、張改玲［8］等研究表明丙溴磷在柑橘和蘋果中半衰期分別為4.3～7.2 d和11.5 d；賈娜等［9］報(bào)道了丙溴磷在稻田環(huán)境中的半衰期為0.88～4.03 d；趙文英等［10］研究表明丙溴磷在棉花中半衰期為1.4～2.2 d；聶婷等［2］研究表明施藥10 d后丙溴磷在甘藍(lán)中降解超過90%；盧英華等［11］研究表明丙溴磷在油菜中半衰期僅為1.6 d；邵輝等［1］研究表明丙溴磷在馬鈴薯植株中半衰期為2.6～3.5 d；王海勤等［12］研究表明，丙溴磷在毛豆中的半衰期為3.2～3.5 d。目前，有關(guān)丙溴磷在菜薹上的殘留消解及其在農(nóng)作物中的膳食風(fēng)險(xiǎn)評估尚未見報(bào)道。本研究通過一年六地的殘留試驗(yàn)，對丙溴磷在菜薹中的消解動態(tài)和最終殘留及其在農(nóng)作物中的膳食風(fēng)險(xiǎn)評估進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)品（純度為99.0%），購自Dr.Ehrenstorfer.GmbH；氯化鈉（分析純）、甲酸（色譜純），購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙腈（色譜純），購自Thermo Fisher Scientific；有機(jī)濾膜（0.22μm），購自美瑞泰克科技有限公司；純凈水，購自廣州屈臣氏食品飲料有限公司。

1.2 儀器

液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（1290II-6460），Agilent；多管漩渦混合儀（MTV-100），杭州奧盛儀器有限公司；臺式通風(fēng)型離心機(jī)（Sorvall ST16），Thermo Fisher；實(shí)驗(yàn)室超純水機(jī)（艾柯Exceed-Cd-08），成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司；電子天平（AL204），梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 液相色譜-質(zhì)譜條件

液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（1290II-6460）；色譜柱：Eclipse Plus C18RRHD（50 mm×2.1 mm，1.8 μm）；樣品溫度：室溫；進(jìn)樣體積：2μL；流動相：0.1%甲酸水溶液＋乙腈＝20＋80（V／V）；流速：0.3 mL／min；質(zhì)譜條件：電噴霧離子源（ESI）；毛細(xì)管電壓：4 kV；干燥器溫度：300℃；干燥氣流量：11 L／min；霧化氣壓力：103.4 kPa；反應(yīng)氣：N2；丙溴磷母離子：374.9 m／z；定量離子：346.7 m／z、碰撞能量為10 eV；定性離子：304.9 m／z、碰撞能量為15 eV。

1.4 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)

按照《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》［13］和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》［14］要求，于2019年進(jìn)行消解動態(tài)及最終殘留試驗(yàn)，小區(qū)面積30 m2，重復(fù)3次，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶。40%丙溴磷乳油在菜薹上防治小菜蛾的推薦使用劑量360～450 g a.i.／hm2，在小菜蛾發(fā)生初期使用，莖葉噴霧施藥2次，施藥間隔7 d。

1.4.1 消解動態(tài)試驗(yàn) 消解動態(tài)試驗(yàn)于2019年分別在北京露地和山東保護(hù)地進(jìn)行。按450 g a.i.／hm2于菜薹生長期噴霧施藥1次。分別于施藥當(dāng)天及藥后1、3、5、7、10、14、21 d采集菜薹樣品。每次每小區(qū)在10個以上采樣點(diǎn)隨機(jī)采集2 kg以上生長正常的菜薹樣品，去除明顯腐壞、萎蔫、枯老部分的莖葉，裝入樣本容器中包扎妥當(dāng)。樣本用不銹鋼刀切成1～2 cm的碎塊并于不銹鋼盆中充分混勻，用四分法縮分樣品，分取兩份150 g的樣品分別裝入封口袋中，貼好標(biāo)簽，-20℃低溫冰柜貯存。

1.4.2 最終殘留試驗(yàn) 試驗(yàn)于2019年分別在北京、山東、吉林、安徽、上海、湖南進(jìn)行。設(shè)2個施藥劑量：低劑量360 g a.i.／hm2，高劑量450 g a.i.／hm2，分別設(shè)2次和3次施藥，施藥間隔7 d。末次施藥后間隔3、5、7 d采集菜薹樣品。樣品制備同消解動態(tài)試驗(yàn)。

1.5 樣品處理

將樣品用食品調(diào)理儀粉碎，準(zhǔn)確稱取10.0 g至50 mL具塞塑料離心管內(nèi)，分別加入10 mL水和10 mL乙腈，渦旋提取5 min，加入6 g氯化鈉，劇烈振蕩1 min；4 000 r／min離心5 min；取上清液過0.22μm有機(jī)濾膜，待測。

1.6 計(jì)算公式

膳食暴露和風(fēng)險(xiǎn)評估采用以下公式計(jì)算：

其中NEDI為估算單位體重每日攝入量；FI為食物攝入量；STMR為試驗(yàn)中位殘留量；bw為中國居民的平均體重；RQ為風(fēng)險(xiǎn)商，ADI為每日單位體重允許攝入量。RQ值越高表示農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)越高；RQ＞1表示對人類健康的風(fēng)險(xiǎn)不能接受［15，16］。

1.7 方法驗(yàn)證

分別用乙腈和菜薹空白基質(zhì)梯度稀釋丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)品至10.00、5.00、1.00、0.50、0.10、0.01 mg／L，在1.3色譜條件下進(jìn)行測定，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。方法準(zhǔn)確度和精密度通過在空白菜薹中添加0.01、0.10、5.00、20.00 mg／kg丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行，每個質(zhì)量分?jǐn)?shù)5次平行試驗(yàn)。按1.5方法進(jìn)行提取、凈化，按1.3色譜條件進(jìn)行檢測，測定回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。以最低添加濃度表示為方法定量限。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法驗(yàn)證

2.1.1 線性 結(jié)果（表1）表明，在0.01～10.00 mg／L范圍內(nèi)，丙溴磷在乙腈和菜薹空白基質(zhì)溶液中定量離子峰面積與進(jìn)樣質(zhì)量濃度間均呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（r）都大于0.99。

表1 丙溴磷的線性方程、相關(guān)系數(shù)和斜率比

2.1.2 基質(zhì)效應(yīng) 采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率和溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率比（k）評價(jià)基質(zhì)效應(yīng)：當(dāng)k＞1.1時(shí)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，k＜0.9為基質(zhì)減弱效應(yīng)，k在0.9～1.1之間時(shí)為基質(zhì)效應(yīng)不明顯［17］。由表1可知，丙溴磷在菜薹中有基質(zhì)減弱效應(yīng)。為保證方法的通用性和適用性，采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液校正消除基質(zhì)效應(yīng)影響。

2.1.3 添加回收試驗(yàn) 由表2可知：丙溴磷在菜薹中平均回收率為93.1% ～102.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.5% ～3.5%。符合SANTE／11813／2017歐盟指導(dǎo)方針要求平均回收率在70%～120%、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于20%的要求［18］。

表2 丙溴磷在菜薹中的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.2 丙溴磷在菜薹中的消解試驗(yàn)

消解試驗(yàn)結(jié)果（表3，圖1）表明：2019年丙溴磷在北京露地和山東保護(hù)地菜薹中半衰期分別為1.3 d和4.7 d，均降解較快。農(nóng)藥在作物中的降解趨勢受多種因素影響，降雨、光、熱、濕度等物理化學(xué)因素都對農(nóng)藥在植物體內(nèi)的降解起著重要作用?？紤]到北京和山東氣候條件差異不大，推測北京露地中菜薹丙溴磷降解較快的原因是降雨。

表3 丙溴磷在菜薹中消解方程和半衰期

2.3 丙溴磷在菜薹中的最終殘留量及膳食風(fēng)險(xiǎn)評估

如表4所示，2019年吉林、北京、山東、安徽、湖南、上海6個試驗(yàn)點(diǎn)菜薹中丙溴磷的最終殘留量均較高，這可能與菜薹葉片較大，導(dǎo)致著藥量較多有關(guān)?？紤]到菜薹屬于生長較快的蔬菜，本研究根據(jù)5 d采收間隔樣品殘留數(shù)據(jù)（1.69 mg／kg）評估丙溴磷在菜薹中的長期膳食風(fēng)險(xiǎn)?；陲L(fēng)險(xiǎn)評估最大化原則，本次評估不僅考慮菜薹一種蔬菜，對丙溴磷所有登記作物均進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評估。查詢中國農(nóng)藥信息網(wǎng)可知，丙溴磷在中國已登記水稻、棉花、甘藍(lán)、甘薯、柑橘、蘋果、桑樹、十字花科蔬菜等作物。中國居民的平均體重為63 kg，丙溴磷ADI值為0.03 mg／kg bw［6］，根據(jù)中國健康與營養(yǎng)調(diào)查總結(jié)報(bào)告，將所有登記作物進(jìn)行膳食分類和限量查詢后，結(jié)果匯總于表5。丙溴磷在所有登記作物中風(fēng)險(xiǎn)商（RQ）為0.30，低于1。因此，丙溴磷在菜薹中的殘留量對我國一般人群健康的影響在可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平。

表4 丙溴磷在菜薹中最終殘留

表5 丙溴磷在所有登記作物中的長期膳食攝入評估

3 討論與結(jié)論

目前，我國及其他國家或組織尚未制定菜薹中丙溴磷的最大殘留限量。本試驗(yàn)膳食風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果表明：菜薹中丙溴磷的殘留量不會對我國一般人群健康產(chǎn)生影響。本試驗(yàn)結(jié)果為我國制定丙溴磷在菜薹中最大殘留限量提供了數(shù)據(jù)支持。

丙溴磷在菜薹中的殘留消解符合一級動力學(xué)方程，半衰期為1.3～4.7 d，表明丙溴磷在菜薹中的降解速率較快。丙溴磷在北京露地和山東保護(hù)地菜薹中的半衰期差異較大，保護(hù)地明顯長于露地。本試驗(yàn)只進(jìn)行一年兩地的消解試驗(yàn)，結(jié)果有一定的局限性，后期需要做更深入研究。