辣椒中氟嗎啉殘留消解動態(tài)及膳食風險評估

郭長英 李慧冬 陳子雷 盧 琦 毛江勝 丁蕊艷

（山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（濟南），山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，濟南 250100）

辣椒在16世紀后期傳入我國，目前已成為我國種植面積最大的蔬菜，總產(chǎn)量達到6 400多萬t，占全國蔬菜總產(chǎn)值的11.36%[1]。辣椒是消費功能最多的蔬菜之一，有菜用、調(diào)味、藥用等功能。此外，據(jù)報道，食用辣椒和因為心臟病、呼吸道疾病引起的死亡呈現(xiàn)典型負相關(guān)[2～3]。

氟嗎啉是由沈陽化工研究院于1994年研制開發(fā)的第一個具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)且商品化的新型殺菌劑，其對霜霉、疫霉病害有良好的防治效果[4～6]，因此，被廣泛應(yīng)用于辣椒的種植過程中。氟嗎啉殘留檢測方法主要有QuEChERS或固相萃取技術(shù)結(jié)合液相色譜法[7]、氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法[8～9]、液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法（LC—MS/MS）[10]。其中，液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法因其較高的靈敏度、較強的分離能力和較廣的適應(yīng)性等優(yōu)勢，已成為農(nóng)藥殘留分析的首選檢測方法。GB 2763—2021《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[11]已制定81種農(nóng)藥在辣椒中的最大殘留限量（MRL），但是尚未制定氟嗎啉在辣椒中的最大殘留限量。與此同時，有關(guān)氟嗎啉在辣椒中的殘留檢測方法及對我國居民的膳食風險研究尚未見報道。本文通過用1年時間在山東、浙江、安徽、北京、廣西、湖南6地的最終殘留試驗研究了氟嗎啉在辣椒中的殘留水平，并通過其中浙江、湖南2地的殘留消解動態(tài)試驗研究了氟嗎啉在辣椒中的殘留消解動態(tài)，同時結(jié)合氟嗎啉在我國的登記情況和我國居民的膳食結(jié)構(gòu)，對普通人群的膳食風險進行了評估，以期為氟嗎啉在辣椒上的合理使用及最大殘留限量的制定提供依據(jù)。

一、材料與方法

（一）儀器與試劑Agilent 6460液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；IKA T25高速勻漿機（德國IKA公司）；SIGMA 2K高速離心機（美國Sigma公司）。

氟嗎啉標準品（1 000μg/mL），由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所提供。50%錳鋅·氟嗎啉可濕性粉劑（沈陽化工研究院）。乙腈和甲醇（色譜純，美國Thermo Fisher公司）；氯化鈉（分析純，中國醫(yī)藥集團有限公司）；純凈水（杭州娃哈哈集團有限公司）；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

（二）檢測條件

1.液相條件。色譜柱為Agilent Poroshell 120 EC—C18（150 mm×3.0 mm，2.7μm）；流動相A相為0.1%甲酸水溶液（體積分數(shù)），B相為甲醇，流速0.3 mL/min，進樣量2μL，柱溫35℃，運行時間6 min。采用梯度洗脫程序，梯度變化見表1。

表1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜梯度洗脫程序

2.質(zhì)譜條件。電離模式為ESI；掃描方式為正離子掃描；檢測方式為多反應(yīng)監(jiān)測；干燥氣溫度325℃；干燥氣流速8 L/min；鞘氣溫度375℃；鞘氣流速11 L/min；霧化器壓力為35 psi。定量離子為m/z372.2/285，定性離子為m/z372.2/165，碰撞能量20 eV/40 eV，去簇電壓130V。

（三）標準溶液的配制將1 000μg/mL的氟嗎啉標準品溶液用甲醇稀釋配制得到1、0.5、0.2、0.1、0.01、0.001μg/mL系列標準溶液，在上述液相、質(zhì)譜檢測條件下進行測定，以氟嗎啉標準溶液濃度為橫坐標x，監(jiān)測離子峰面積為縱坐標y，繪制標準曲線。外標法定量。

基質(zhì)匹配標準溶液：準確移取適量標準溶液，用辣椒空白樣品提取液稀釋，配制成系列基質(zhì)匹配標準溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用。

（四）樣品提取與凈化稱取10 g辣椒樣品于50 mL離心管中，加入乙腈20 mL，高速勻漿1 min，再加入5 g氯化鈉，以3 000 r/min離心5 min，靜置分層。取1 mL上層有機相，加入1 mL甲醇水（V∶V＝1∶1）混勻，過0.22μm濾膜待測。

（五）田間試驗設(shè)計依據(jù)NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準則》[12]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標準操作規(guī)程》[13]設(shè)置試驗小區(qū)，小區(qū)間設(shè)保護帶，另設(shè)空白對照小區(qū)。50%錳鋅—氟嗎啉可濕性粉劑在辣椒上推薦使用劑量為58.5～97.5 g a.i./hm2（制劑量900～1 500 g/hm2），在辣椒發(fā)病初期施藥，施藥次數(shù)3次，施藥間隔7～10 d，施藥方法為噴霧，安全間隔期3 d。

采樣方式：采用隨機的方法在小區(qū)內(nèi)采集10個以上采樣點辣椒（總質(zhì)量≥1 kg），剁碎分取500 g樣品裝入容器中，容器內(nèi)外各貼上標簽，保存在—20℃冰箱中待測。

1.最終殘留試驗。設(shè)置高劑量和低劑量2個處理組。低劑量為50%錳鋅—氟嗎啉97.5 g a.i./hm2（制劑量1 500 g/hm2），藥液量為0.067 L/m2。高劑量為低劑量的1.5倍，其他條件相同。于辣椒生長至1/2大小時施藥三四次，施藥間隔7 d，末次施藥后3、5、7 d采樣。

2.殘留消解動態(tài)試驗。在辣椒生長至1/2大小時，按最終殘留試驗高劑量施藥1次，分別在施藥后2 h及1、3、5、7、10、14、21 d采樣。

（六）膳食風險評估膳食風險評估采用公式（1）、公式（2）計算。

公式（1）、公式（2）中，NEDI為國家估算每日攝入量 （mg/kg bw）；Fi為某一食物的居民日均攝入量（kg）；STMRi為氟嗎啉在某一食物中的規(guī)范殘留試驗中值（mg/kg）；bw為中國居民的平均體重（kg）；RQ為風險商，RQ值越高表示接觸農(nóng)藥的風險越高，RQ＞100%表示存在不可接受的較大風險；ADI為每日允許攝入量（mg/kg bw）[14～16]。

二、結(jié)果與討論

（一）液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件的優(yōu)化將氟嗎啉標準品采用流動注射進樣，分別采用電噴霧正、負離子（ESI+/ESI—）模式對其進行母離子掃描。結(jié)果表明，當使用ESI+模式掃描時，氟嗎啉的準分子離子峰[M+H]+響應(yīng)值較準分子離子峰[M—H]—高，故采用ESI+模式，得到氟嗎啉的分子離子為m/z372.2。同時對子離子、錐孔電壓、碰撞能量等參數(shù)進行優(yōu)化，選出響應(yīng)值最高的2組離子對，并獲得各離子對的最優(yōu)錐孔電壓和碰撞能量，將響應(yīng)值最大的一組離子對設(shè)為定量離子對，響應(yīng)強度相對較弱的一組離子對設(shè)為定性離子對。

采用甲醇—水作為流動相對氟嗎啉進行梯度洗脫，氟嗎啉在LC—MS/MS上的保留時間為4.94 min。結(jié)果表明，水相中加入甲酸不僅可以改善色譜峰形，還可以提高目標化合物的離子化效率[17]。經(jīng)研究比較，在水相中加入0.1%的甲酸，氟嗎啉出峰效果最好（見圖1），因此選擇0.1%甲酸水—甲醇為液相的流動相。

圖1 氟嗎啉標準溶液（0.1μg/mL）的色譜圖

（二）方法的線性范圍及檢出限結(jié)果表明，在0.001～1μg/mL范圍內(nèi)，氟嗎啉的峰面積與對應(yīng)的質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系，回歸方程為y＝2 243 712x+45 709，相關(guān)系數(shù)R2為0.996 8。氟嗎啉的定量限為0.01 mg/kg （以最低添加濃度為定量限），以3倍信噪比計算氟嗎啉的檢出限為0.02μg/kg。

（三）方法的準確度與精密度在空白辣椒樣品中添加氟嗎啉標準溶液，以回收率評價方法的準確度，以回收率的相對標準偏差（RSD）評價方法的精密度。分別向空白辣椒樣品中添加氟嗎啉的標準品溶液，添加水平為0.01、0.10、1.00 mg/kg，每個添加水平設(shè)置5份平行樣品，結(jié)果見表2。氟嗎啉在辣椒中的添加回收率在83%～104%，RSD在4%～6%之間，符合農(nóng)藥殘留分析的要求。雖然有文獻報道[8]采用QuEChERS—氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法測定黃瓜中氟嗎啉的定量限可以達到0.005 mg/kg，回收率達到94%～97%，RSD在6%～10%之間，但是辣椒的基質(zhì)效應(yīng)高于黃瓜，且采用氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法測定氟嗎啉的保留時間為24.3 min，而本方法保留時間僅為4.9 min，在滿足分析要求的情況下大大縮減了檢測時間。

表2 氟嗎啉在辣椒中添加回收率和相對標準偏差

（四）氟嗎啉在辣椒中的消解動態(tài)按試驗設(shè)計進行操作和取樣測定，分別得到50%錳鋅—氟嗎啉可濕性粉劑在湖南和浙江2地辣椒上的消解動態(tài)結(jié)果（見圖2和表3）。由試驗數(shù)據(jù)及分析結(jié)果可知，氟嗎啉在辣椒中的殘留量隨時間延長逐漸降低，其消解過程基本符合動力學一級降解模型。其動力學一級方程分別為：Ct＝0.146 7e—0.201t（浙江）；Ct＝0.381 8e—0.168t（湖南）；半衰期（t1/2）分別為3.4 d和4.1 d，均較短，說明氟嗎啉屬于易降解農(nóng)藥（t1/2＜30 d）[18]。此結(jié)論與其他學者文獻中的研究結(jié)論一致，如王春偉等[19]研究了氟嗎啉在人參根、莖、葉和土壤中的殘留動態(tài)，得出其半衰期為12.58～19.69 d，為易降解農(nóng)藥；鄭鴻薇[20]對氟嗎啉在黃瓜植株體內(nèi)的代謝進行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)氟嗎啉在施藥后38 d消解率達98.3%，半衰期為6.30 d，為易降解農(nóng)藥；閆小軍[21]開展的田間試驗結(jié)果表明，氟嗎琳在煙葉和植煙土壤中的半衰期分別為11.85～13.72 d和15.26～15.68 d，說明氟嗎琳在煙田中的降解較快，屬較易降解農(nóng)藥。

圖2 氟嗎啉在辣椒中的消解趨勢

表3 氟嗎啉在辣椒中的消解動態(tài)參數(shù)

（五）氟嗎啉在辣椒中的最終殘留量及膳食風險評估1年6地的樣品試驗結(jié)果表明，于末次施藥后3、5、7 d采樣的辣椒樣品中氟嗎啉殘留中值分別為0.17、0.091、0.055 mg/kg；殘留最大值分別為0.30、0.27、0.15 mg/kg?？傮w上看，在相同的施藥劑量和施藥次數(shù)條件下，隨著采樣間隔時間的延長，各試驗點辣椒中氟嗎啉的殘留量均隨之下降。

由于辣椒屬于生長較快的作物，試驗根據(jù)3 d采收間隔樣品殘留數(shù)據(jù)評估氟嗎啉在辣椒中的長期膳食風險。參考世界衛(wèi)生組織（WHO）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)[22]，中國居民日均辣椒消費量（0.008 2 kg）。參考GB 2763—2021，氟嗎啉ADI值為0.16mg/kg bw。中國居民的平均體重為63 kg。根據(jù)公式（1）和公式（2）計算得出，氟嗎啉在辣椒中的風險商RQ為0.013 8%，遠低于100%?；陲L險評估最大化原則，對氟嗎啉所有登記作物進行膳食風險評估。查詢中國農(nóng)藥信息網(wǎng)可知，氟嗎啉在我國已登記用于番茄、辣椒、黃瓜、馬鈴薯、葡萄、荔枝、人參等7種作物。將所有登記作物進行攝入量和食品中農(nóng)藥最大殘留限量查詢，結(jié)果見表4。氟嗎啉在所有登記作物中風險商RQ為4.721 9%，遠低于100%。因此，氟嗎啉在辣椒中的殘留量對我國一般人群健康不會產(chǎn)生不可接受的風險。

表4 氟嗎啉在所有登記作物中的長期膳食攝入風險評估

王春偉等[19]以20%氟嗎啉可濕性粉劑為供試農(nóng)藥，在集安和撫松2地，以333.33～666.67 ga.i./hm2劑量施藥，施藥后21、28、35、60 d采集人參根、莖、葉樣品，最終殘留結(jié)果表明，2地21～60 d采集的人參根、莖、葉中氟嗎啉殘留量均＜0.10 mg/kg。王春偉等參照我國規(guī)定的氟嗎啉在黃瓜、葡萄、荔枝上的最大殘留限量值及試驗數(shù)據(jù)，建議20%氟嗎啉可濕性粉劑在鮮人參和干人參中的最大殘留限量值分別設(shè)定為0.20、0.50 mg/kg，安全間隔期為21 d。雖然此研究與本文試驗作物不同，但試驗方法相仿，且同樣得到了氟嗎啉在作物中風險商值很小，屬可接受水平，沒有明顯膳食風險的結(jié)論。

三、結(jié)論

本文建立了辣椒中氟嗎啉的液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。采用建立的方法對浙江、湖南2地開展殘留消解動態(tài)試驗的辣椒樣品進行檢測，結(jié)果表明，氟嗎啉在辣椒中的殘留消解動態(tài)符合一級動力學方程，其在浙江、湖南試驗點的半衰期分別為3.4、4.1 d，降解速率較快。通過對6地開展最終殘留試驗的辣椒樣品進行檢測，結(jié)果顯示，末次施藥后間隔3 d采集的辣椒樣品中氟嗎啉殘留中值為0.17 mg/kg，殘留最大值為0.30 mg/kg。經(jīng)膳食風險評估，氟嗎啉殘留量對我國一般人群不會產(chǎn)生不可接受的風險。目前，我國尚未制定辣椒中氟嗎啉的最大殘留量，其他國家同樣未制定。依據(jù)MRL為最大殘留量的2倍并向上進位的制定原則，推薦氟嗎啉在辣椒上的最大殘留限量為0.7 mg/kg。