吡唑醚菌酯和克菌丹在蘋果上的殘留特性及風(fēng)險(xiǎn)評估

劉霞，羅靈芝，吳燕，楊靜，趙子丹，王芳，牛艷，王曉菁,*

1. 寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所，銀川 750002 2. 寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，銀川 750002

據(jù)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2018年我國蘋果產(chǎn)量接近4 000萬t，面積和產(chǎn)量均居世界首位。但蘋果病害仍是影響我國蘋果產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的限制性因素，同時(shí)給果農(nóng)造成重大經(jīng)濟(jì)損失[1]。蘋果病害主要有輪紋病、褐斑病和斑點(diǎn)落葉病等22種[2]，嚴(yán)重影響蘋果品質(zhì)與產(chǎn)量。針對這些病害，目前化學(xué)防治措施是蘋果園管理中最為常用且效果較為明顯的防治技術(shù)[3]。吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)作為一種廣譜性殺菌劑，被廣泛應(yīng)用于防治蘋果上由真菌引起的多種病害，如蘋果上的斑點(diǎn)落葉病[4-5]、炭疽葉枯病[6]和褐斑病[7-8]等?？司?captan)作為廣譜性低毒有機(jī)硫類殺菌劑，也被應(yīng)用于防治蘋果苦腐病、黑星病、飛斑病和瘡痂病等[9-10]，同時(shí)作為種子處理劑或灌根防治莖枯病、立枯病和黑斑病[11-12]。

吡唑醚菌酯、克菌丹單劑在蘋果上的殘留、消解研究也已有報(bào)道[13-15]。但吡唑醚菌酯和克菌丹復(fù)合配劑在蘋果上的殘留規(guī)律和膳食風(fēng)險(xiǎn)評估尚未見報(bào)道。本研究在寧夏、遼寧、河南、安徽、山東、陜西、山西、新疆和天津等9地開展田間試驗(yàn)，建立吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上的殘留分析方法，并根據(jù)40%吡唑醚菌酯·克菌丹懸浮劑在蘋果上的消解動(dòng)態(tài)及最終殘留量，初步評估吡唑醚菌酯和克菌丹的膳食風(fēng)險(xiǎn)，以期為吡唑醚菌酯和克菌丹在蘋果上的安全使用及安全風(fēng)險(xiǎn)評估提供參考。

1 材料與方法(Materials and methods)

1.1 試驗(yàn)材料

儀器：高效液相色譜儀-UV檢測器(Waters e2695-2487，美國沃特世公司)；氣相色譜儀-ECD檢測器(Agilent 6890N，美國安捷倫公司)；低速臺式大容量離心機(jī)(TDL-40B，上海安亭科學(xué)儀器廠，中國)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(R-215型，瑞士步琦公司)；高速勻漿機(jī)(T18 basic型，德國IKA公司)；電子天平(PL202-L型，瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司)。

試劑：乙腈、甲醇、正己烷(色譜純，美國Fisher Scientific公司)；克菌丹標(biāo)準(zhǔn)品(98.6%，德國DR.公司)；吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品(1 000 mg·L-1，天津環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，中國)；Florisil柱(1 000 mg/6 mL，美國安捷倫公司)；ZORBAX SB-C18色譜柱(4.6 mm×250mm, 5 μm，美國安捷倫公司)。

1.2 田間試驗(yàn)

試驗(yàn)遵循《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[16]于2018年在寧夏、遼寧、河南、安徽、山東、陜西、山西、新疆和天津進(jìn)行。

1.2.1 最終殘留量試驗(yàn)

每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)置小區(qū)1個(gè)(蘋果樹不少于4棵)，以1 000倍液的制劑量于蘋果生長中后期施藥3次，施藥時(shí)使藥液盡可能均勻地分布在處理小區(qū)果樹的果實(shí)上，施藥間隔10 d，末次施藥后間隔21 d和28 d用隨機(jī)的方法在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)不同方向及上、中、下、里、外等不同部位采集生長正常、無病害的蘋果果實(shí)，處理小區(qū)應(yīng)分別采集2個(gè)獨(dú)立樣品，每份樣品確保12個(gè)以上(不少于2 kg)，用不銹鋼刀具沿縱向切成均勻的4瓣，取對角的2瓣，切成1 cm以下的碎塊，并充分混勻，用四分法縮分，留取300 g，裝入樣品容器中，貼好標(biāo)簽后立即放入低于-18 ℃冰箱中保存待測。

1.2.2 殘留消解試驗(yàn)

殘留消解試驗(yàn)與最終殘留量試驗(yàn)設(shè)置于同一小區(qū)，采集距最終殘留量試驗(yàn)?zāi)┐问┧幒箝g隔2 h、7 d、14 d和35 d的蘋果樣品。同時(shí)在最終殘留量試驗(yàn)?zāi)┐问┧幥霸O(shè)置1個(gè)采樣。樣品采集處理同1.2.1。

1.2.3 空白試驗(yàn)

空白另設(shè)處理小區(qū)，不進(jìn)行施藥處理，但需采取必要措施避免污染，采集對照樣品。樣品采集處理同1.2.1。

1.3 分析方法1.3.1 樣品前處理

稱取蘋果樣品10.00 g于50 mL離心管中，加入20.0 mL乙腈，震蕩約30 min，加入5.0 g氯化鈉，振搖約1 min，于4 000 r·min-1離心3 min，移取上清液濃縮近干，加入3.0 mL丙酮+正己烷(V(丙酮)∶V(正己烷)=1∶9)溶液溶解后，轉(zhuǎn)移至用洗脫液預(yù)淋洗過的Florisil固相萃取小柱中，重復(fù)3次，再用10.0 mL丙酮+正己烷(V(丙酮)∶V(正己烷)=1∶9)洗脫并收集，濃縮干，正己烷定容，移取一份采用氣相色譜儀-ECD檢測器檢測克菌丹，另移取一份氮吹吹干，甲醇定容、過膜，采用液相色譜-UV檢測器檢測吡唑醚菌酯。

1.3.2 色譜條件

液相色譜-UV檢測器：色譜柱為ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；柱溫為40 ℃；進(jìn)樣量為10.0 μL；檢測器波長為275 nm；等度洗脫為水+乙腈(V(水)∶V(乙腈)=3∶7)，流速1.0 mL·min-1。

氣相色譜-ECD檢測器：色譜柱為DB-35MS UI毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；模式為不分流進(jìn)樣、恒流，流量為3.0 mL·min-1；載氣為氮?dú)?；尾吹流量?0 mL·min-1；進(jìn)樣量為1.0 μL；進(jìn)樣口溫度為290 ℃；檢測器為300 ℃；柱箱溫度為100～300 ℃。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將1 000 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液依次稀釋得0.01、0.05、0.10、0.20、0.50、1.0和2.0 mg·L-1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后在1.3.2色譜條件下測定，以濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制吡唑醚菌酯、克菌丹線性標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。

1.3.4 添加回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分析

分別在空白蘋果基質(zhì)中添加0.01、0.2和1.0 mg·L-13個(gè)水平的吡唑醚菌酯、克菌丹標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)水平重復(fù)5次，按1.3.1和1.3.2測定回收率，并計(jì)算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。

1.4 膳食風(fēng)險(xiǎn)評估

吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上的膳食風(fēng)險(xiǎn)評估，是根據(jù)《食品中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評估指南》[17]《食品中農(nóng)藥每日允許攝入量制定指南》[18]進(jìn)行的長期膳食攝入評估，結(jié)合殘留化學(xué)評估推薦的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值和已制定的最大殘留限量(MRL)，計(jì)算該農(nóng)藥的國家估算每日攝入量(NEDI)[19-20]，計(jì)算公式如下：

NNEDI=∑[STMRi(STMR-Pi)×Fi]

式中：NNEDI表示農(nóng)藥的國家估算每日攝入量；STMRi表示農(nóng)藥在某一食品中的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值；STMR-Pi表示用加工因子校正的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值；Fi表示一般人群某一食品的消費(fèi)量。

每人每日攝入總量為每日允許攝入量(ADI)與我國居民平均體質(zhì)量(63 kg)的乘積，NEDI與其進(jìn)行比較，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)商(RQ)評估實(shí)際上通過膳食長期攝入殘留農(nóng)藥所帶來的風(fēng)險(xiǎn)及其可接受程度，計(jì)算公式如下：

RRQ(%)=NNEDI/(AADI×63)

式中：RRQ表示風(fēng)險(xiǎn)商；AADI表示每日允許攝入量。

2 結(jié)果與分析(Results and analysis)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

在選定的色譜條件下，吡唑醚菌酯、克菌丹在質(zhì)量濃度0.01～2.0 mg·L-1范圍內(nèi)，吡唑醚菌酯、克菌丹質(zhì)量濃度(x)與峰面積(y)具有良好的線性關(guān)系，吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=39 056x+1 183，相關(guān)系數(shù)(r)=0.9994，克菌丹標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=386 132x-21 932，相關(guān)系數(shù)(r)=0.9969，均滿足外標(biāo)法定量的要求[18]。

2.2 方法正確度與精密度

分別在空白蘋果中添加0.010、0.2和1.0 mg·L-13個(gè)水平的吡唑醚菌酯、克菌丹標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)水平重復(fù)5次。蘋果中吡唑醚菌酯的回收率為80%～110%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.5%～13.3%；克菌丹的回收率為80%～110%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為5.9%～6.5%(表1)，均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》(NY/T 788—2018)[21]中對檢測方法正確度和精密度的要求。通過添加回收試驗(yàn)可知吡唑醚菌酯和克菌丹在蘋果基質(zhì)中的定量限均為0.010 mg·kg-1。

2.3 殘留消解試驗(yàn)

采集末次施藥后2 h、7 d、14 d、21 d、28 d和35 d的蘋果，作為殘留消解試驗(yàn)檢測樣品，測定蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量并計(jì)算其消解率，結(jié)果如表2所示，色譜圖如圖1和圖2(樣品圖以寧夏地區(qū)為代表)所示。以施藥2 h后的殘留量作為原始?xì)埩袅浚?個(gè)試驗(yàn)地吡唑醚菌酯、克菌丹原始?xì)埩袅糠謩e為0.024～0.26 mg·kg-1和0.14～0.28 mg·kg-1。施藥后14 d，蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量為0.076～0.11 mg·kg-1和<0.010～0.13 mg·kg-1，消解率為17%～71%和52%～100%；至施藥后35 d，蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量為<0.010～0.10 mg·kg-1和<0.010～0.12 mg·kg-1，消解率為58%～100%和44%～100%。從殘留消解試驗(yàn)結(jié)果來看，隨采收間隔延長，蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量呈現(xiàn)降低趨勢；吡唑醚菌酯較克菌丹在蘋果中消解更慢，消解周期更長，說明吡唑醚菌酯較穩(wěn)定，這與陳勇達(dá)等[22]的研究一致。

表1 吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果中的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)Table 1 Recovery and relative standard deviation of pyraclostrobin and captan in apple (n=5)

表2 蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹殘留消解結(jié)果Table 2 Results of residue degradation of pyraclostrobin and captan in apple

圖1 吡唑醚菌酯標(biāo)物(a)及蘋果樣品(b)中吡唑醚菌酯色譜圖Fig. 1 Chromatogram of pyraclostrobin in reference materials (a) and in apple (b)

圖2 克菌丹標(biāo)物(a)及蘋果樣品(b)中克菌丹色譜圖Fig. 2 Chromatogram of captan in reference materials (a) and in apple (b)

2.4 最終殘留試驗(yàn)

采集末次施藥后21 d和28 d的蘋果，作為最終殘留試驗(yàn)檢測樣品，測定蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量，結(jié)果如表3所示。由表3可知，9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)施藥21 d后，吡唑醚菊酯、克菌丹的殘留量分別為<0.010～0.14 mg·kg-1、<0.010～0.24 mg·kg-1；施藥28 d后，吡唑醚菊酯、克菌丹的殘留量分別為<0.010～0.16 mg·kg-1、<0.010～0.28 mg·kg-1。9個(gè)試驗(yàn)地蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的最終殘留量最大值分別為0.16 mg·kg-1和0.28 mg·kg-1，而我國《食品 安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2019)[23]規(guī)定吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上的最大殘留限量分別為0.5 mg·kg-1和15 mg·kg-1，說明吡唑醚菌酯、克菌丹的最終殘留量均未超出最大殘留限量。

2.5 吡唑醚菌酯、克菌丹膳食風(fēng)險(xiǎn)評估

吡唑醚菌酯、克菌丹的ADI值分別為0.03 mg·kg-1和0.1 mg·kg-1(以體質(zhì)量計(jì))，在我國登記作物情況如表4所示。

根據(jù)吡唑醚菌酯和克菌丹在我國不同作物中的登記情況，結(jié)合參考限量及我國居民人均膳食結(jié)構(gòu)進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評估，結(jié)果如表5所示，結(jié)果表明，普通人群吡唑醚菌酯、克菌丹的NEDI分別是1.162 mg和2.075 mg，分別占日允許攝入量的61.5%和32.9%，均<100%，表明吡唑醚菌酯、克菌丹對一般人群健康均不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，本研究表明，在選定的色譜條件下，吡唑醚菌酯、克菌丹在質(zhì)量濃度0.01～2.0 mg·L-1范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.9994和0.9969；添加水平為0.01～1.0 mg·kg-1時(shí)，蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》(NY/T 788—2018)[21]中對檢測方法正確度和精密度的要求。

表3 蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹最終殘留量Table 3 Final residue of pyraclostrobin and captan in apple

表4 吡唑醚菌酯、克菌丹在我國登記作物情況Table 4 The registered crops applied with pyraclostrobin and captan in China

表5 吡唑醚菌酯、克菌丹膳食風(fēng)險(xiǎn)評估Table 5 Dietary risk assessment of pyraclostrobin and captan

消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)表明，隨著采樣間隔時(shí)間的延長，吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量呈降低趨勢，消解率呈增加趨勢；吡唑醚菌酯較克菌丹在蘋果中消解更慢，消解周期更長，說明吡唑醚菌酯較穩(wěn)定。

最終殘留結(jié)果表明，9個(gè)試驗(yàn)地蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的最終殘留量最大值分別為0.16 mg·kg-1和0.28 mg·kg-1，均未超出MRL值。結(jié)合吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上殘留試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建議40%吡唑醚菌酯·克菌丹懸浮劑用于防治蘋果斑點(diǎn)落葉時(shí)，以1 000倍液的施藥劑量在蘋果上施藥3次后，安全間隔期21 d。

參照國際食品法典農(nóng)藥殘留委員會(CCPR)農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)分析原則和糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織農(nóng)藥殘留聯(lián)合專家會議(JMPR)風(fēng)險(xiǎn)評估方法，結(jié)合我國農(nóng)藥登記情況和我國居民的人均膳食結(jié)構(gòu)，普通人群吡唑醚菌酯、克菌丹的NEDI分別是1.162 mg和2.075 mg，分別占日允許攝入量的61.5%和32.9%，均<100%，表明吡唑醚菌酯、克菌丹對一般人群健康均不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。