啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的殘留、消解及膳食風(fēng)險(xiǎn)評估

張愛娟，戈大慶，林東森，馮義志，馬新剛，潘金菊，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.平度農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 平度 266700 3.棲霞市綜合行政執(zhí)法局， 山東 煙臺(tái) 265300)

啶蟲脒屬于煙堿類殺蟲劑，對刺吸式口器害蟲，如蚜蟲、飛虱、葉蟬和粉虱以及對鞘翅目、雙翅目和鱗翅目等有明顯防治效果[2]。目前，在水果、蔬菜、茶葉等作物上得到廣泛登記[3]。研究證明，啶蟲脒具有細(xì)胞毒性[4]，且對人體外周血淋巴細(xì)胞遺傳物質(zhì)有損傷作用[5，6]。因此，許多國家和組織已先后制定了啶蟲脒在農(nóng)產(chǎn)品中的最大殘留限量(MRL)標(biāo)準(zhǔn)[7-9]，我國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)(GB273-2019)[10]也已經(jīng)制定了啶蟲脒在結(jié)球甘藍(lán)、花椰菜等40余項(xiàng)限量標(biāo)準(zhǔn)。

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。到目前為止，尚未見關(guān)于啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的殘留檢測報(bào)道。本文對啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的消解動(dòng)態(tài)和最終殘留進(jìn)行了研究，并對啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的膳食風(fēng)險(xiǎn)評估進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑 啶蟲脒標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99.0%)；氯化鈉(分析純)、甲酸(色譜純)；乙腈(色譜純)，購自Thermo Fisher Scientific；有機(jī)濾器(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(tái)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 分析方法 液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(1290II-6460)；色譜柱：Eclipse PlusC18RRHD(50mm×2.1mm，1.8μm)；進(jìn)樣體積：2μL；流動(dòng)相：0.1%甲酸水溶液+乙腈=30+70(v/v)；流速：0.2mL/min；質(zhì)譜條件：電噴霧離子源(ESI)；毛細(xì)管電壓：4kV；干燥氣流量：11L/min；霧化氣壓力：15psi；反應(yīng)氣：氮?dú)?；啶蟲脒母離子：223.2m/z；子離子：126.0m/z (定量)，碰撞能量15eV、90.0m/z (定性)，碰撞能量35eV。

1.4 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按照《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[11]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[12]要求設(shè)試驗(yàn)小區(qū)，小區(qū)面積30m2，重復(fù)3次，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶。20%啶蟲脒可溶性粉劑在大蒜和冬瓜上防治薊馬和蚜蟲的推薦使用劑量24～36ga.i./hm2，在蟲害發(fā)生初期使用，莖葉噴霧施藥1～2次，施藥間隔7d。

1.4.1 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 消解動(dòng)態(tài)按180g a.i./hm2于青蒜和冬瓜生長期，噴霧1次施藥。分別于施藥后當(dāng)天(施藥后0d)、1、3、5、7、10、14、21、28、35d采集青蒜和冬瓜樣品。在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)用隨機(jī)的方式采樣，每次每小區(qū)在10個(gè)以上采樣點(diǎn)采集2kg以上生長正常的樣品，裝入樣本容器中包扎妥當(dāng)。將田間采集的樣本用不銹鋼刀切成1～2cm大小的碎塊，并于不銹鋼盆中充分混勻。用四分法縮分樣品，分取2份150g的樣品，分別裝入封口袋中，并貼好標(biāo)簽，放入-20℃低溫冰柜中貯存。

1.4.2 最終殘留試驗(yàn) 設(shè)2個(gè)施藥劑量：低劑量按36ga.i./hm2，高劑量按54ga.i./hm2，各設(shè)2次和3次施藥，施藥間隔7d。大蒜采樣時(shí)間距最后1次施藥的間隔時(shí)間為7、14、21d；青蒜和蒜薹采樣時(shí)間距最后1次噴藥的時(shí)間間隔為5、7、10d；冬瓜采樣時(shí)間距最后1次施藥的間隔時(shí)間為7、14、21d。樣品制備同動(dòng)態(tài)樣品。

1.5 樣品處理 將樣品用食品調(diào)理儀進(jìn)行粉碎，準(zhǔn)確稱取10.0g樣品至50mL具塞塑料離心管內(nèi)，加入10mL水和10mL乙腈，渦旋1min，加入4g氯化鈉，搖晃1min。4 000r/min下離心5min，取上清液約1mL，轉(zhuǎn)移至裝有40mg PSA的2mL離心管內(nèi)，渦旋1min。靜置后，取上清液過0.22μm有機(jī)系濾膜，待檢測。

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：

(1)

(2)

其中NEDI為國家估算每日攝入量；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為每日允許攝入量。RQ值越高表示接觸農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)越高；RQ>1表示對人類健康的風(fēng)險(xiǎn)不能接受[13，14]。

1.7 方法驗(yàn)證 標(biāo)準(zhǔn)曲線分別用乙腈、大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜空白基質(zhì)梯度稀釋配得5、2、0.5、0.05、0.01mg/L，在1.3節(jié)色譜條件下進(jìn)行測定。方法回收率通過在空白大蒜、蒜薹和冬瓜中添加0.01、0.1、1mg/kg啶蟲脒標(biāo)準(zhǔn)品，在青蒜中添加0.01、0.1、5mg/kg啶蟲脒標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5次平行試驗(yàn)。按1.5節(jié)方法進(jìn)行提取、凈化，按1.3節(jié)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)果和討論

2.1 方法驗(yàn)證

2.1.1 線性 結(jié)果表明(表1)，在0.01～5mg/L范圍內(nèi)，啶蟲脒在乙腈、大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜空白基質(zhì)溶液中定量離子對峰面積與進(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>0.9994。

表1 啶蟲脒的線性方程、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)曲線斜率之比(k)來評價(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)，而當(dāng)k在0.9～1.1之間時(shí)為基質(zhì)效應(yīng)不明顯[15]。(表1)可知，啶蟲脒在大蒜和冬瓜等基質(zhì)中均存在明顯基質(zhì)減弱效應(yīng)。為保證方法通用性，本試驗(yàn)均采用基質(zhì)標(biāo)樣消除基質(zhì)效應(yīng)。

2.1.3 添加回收試驗(yàn) (表2)可知：啶蟲脒在大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜中的平均回收率為91%～105%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1%～6%。符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》(NY/T788-2018)的要求[16]。

表2 啶蟲脒在大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜中的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.2 啶蟲脒在青蒜和冬瓜中的消解試驗(yàn) 為了解啶蟲脒在青蒜和冬瓜中的消解趨勢，對山東和安徽兩地青蒜和冬瓜進(jìn)行消解試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明(表3)：啶蟲脒在兩地青蒜中原始沉積量分別為1.89mg/kg和4.87mg/kg；在冬瓜中原始沉積量分別為0.230mg/kg和0.150mg/kg。啶蟲脒在不同作物和不同試驗(yàn)地原始沉積量差異較大，這可能與施藥時(shí)作物生長狀態(tài)、品種，種植方式等不同有關(guān)。啶蟲脒在山東和安徽青蒜中半衰期分別為1.4d和1.8d；啶蟲脒在兩地冬瓜中的半衰期分別為6.5d和8.1d。啶蟲脒在兩種作物中均降解較快。研究結(jié)果與之前文獻(xiàn)報(bào)道啶蟲脒在草莓(4.34～4.42d)[17]、茶葉(3.36～8.77d)[18]、甘藍(lán)(1.4～1.6d)[19]、辣椒(6.2～15.4d)[20]、小麥(5.3～5.8d)[21]、柑橘(4.93～9.83d)[22]、煙葉(3.26～6.27d)[23]、黃瓜(9.7～10.1d)[24]、青菜(1.54～1.98d)[25]中半衰期相近。

表3 啶蟲脒在青蒜和冬瓜中消解方程和半衰期

2.3 啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的最終殘留量及膳食風(fēng)險(xiǎn)評估 啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的最終殘留量(表4)。啶蟲脒在所有大蒜樣品中的殘留量均<方法定量限(0.01mg/kg)。在所有青蒜、蒜薹和冬瓜樣品中最大殘留量分別為1.55、0.329和0.0436mg/kg。本研究根據(jù)大蒜和冬瓜7d采收間隔，青蒜和蒜薹5d采收間隔樣品殘留數(shù)據(jù)評估啶蟲脒的長期估算膳食風(fēng)險(xiǎn)?；陲L(fēng)險(xiǎn)評估最大化原則，本次評估不僅考慮大蒜和冬瓜，而對啶蟲脒所有登記作物均進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評估。目前，啶蟲脒在中國已登記水稻、小麥、煙草、甘藍(lán)等二十余種作物[3]。中國居民的平均體重為63kg，啶蟲脒ADI值為0.07mg/kgbw[10]，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(表5)。啶蟲脒在所有登記作物中風(fēng)險(xiǎn)商數(shù)RQ值為0.093，遠(yuǎn)低于1。因此，啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的殘留量對我國一般人群健康的影響是在一個(gè)可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平。

表5 啶蟲脒在所有登記作物中的長期膳食攝入評估

3 結(jié)論和討論

建立了啶蟲脒在大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜中的殘留分析方法。在不同添加水平下啶蟲脒在大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜中的回收率為91%～105%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1%～6%。啶蟲脒在大蒜、青蒜、蒜薹和冬瓜的定量限均為0.01mg/kg。啶蟲脒在青蒜和冬瓜中降解較快，半衰期分別為1.4～1.8d和6.5～8.1d。

目前，我國食品安全農(nóng)藥最大殘留限量尚未制定大蒜和冬瓜中啶蟲脒的最大殘留限量，韓國和日本分別制定了啶蟲脒在大蒜中的最大殘留限量為0.05和0.02mg/kg，其他國家或組織亦尚未制定啶蟲脒在冬瓜中的最大殘留限量。本試驗(yàn)膳食風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果表明：啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的殘留量不會(huì)我國一般人群健康產(chǎn)生影響。本研究中長期膳食攝入是根據(jù)規(guī)范殘留試驗(yàn)中值或已制定的最大殘留限量進(jìn)行評估，所以風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果介于殘留中值和最大殘留限量評估結(jié)果之間。本試驗(yàn)結(jié)果為我國制定啶蟲脒在大蒜和冬瓜中的最大殘留限量提供了數(shù)據(jù)支持。

表4 啶蟲脒在大蒜和冬瓜中最終殘留

續(xù)表