咪鮮胺及其代謝物在芹菜和生姜中的殘留行為及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

劉 騫，沈 菁，劉 軍，陳 鑫，程運(yùn)斌

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所/農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與安全湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430064）

0 引言

咪鮮胺(Prochloraz)屬于咪唑類殺菌劑，具有內(nèi)吸性，可抑制菌體內(nèi)麥角甾醇的生物合成，破壞菌體細(xì)胞膜功能最終達(dá)到殺菌作用，具有廣譜、低毒和長(zhǎng)效等優(yōu)點(diǎn)，一般用于防治瓜果蔬菜的葉斑病、炭疽病。咪鮮胺與大多數(shù)殺菌劑、殺蟲(chóng)劑、除草劑混合使用后的防治病害的效果較好。咪鮮胺的最終降解產(chǎn)物2,4,6-三氯苯酚易被土壤顆粒吸附，不易被雨水沖刷，可抑制土壤中某些真菌，是環(huán)境中重要污染物之一，通過(guò)食物的攝入也會(huì)威脅人類的健康，因此，檢測(cè)咪鮮胺在蔬菜中的殘留量是保障食品安全的有效方法之一[1-5]?，F(xiàn)在可用于檢測(cè)咪鮮胺及代謝物的方法包括氣相色譜檢測(cè)法[6-7]、高效液相色譜檢測(cè)法[8-9]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法[10-11]、超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法[12-15]。檢測(cè)基質(zhì)涉及水果[16-18]，飲料[19-20]，谷物[21]，食用植物油[22]，動(dòng)物食品[23]。氣相色譜法(GC-ECD)可以測(cè)定咪鮮胺及含有2,4,6-三氯苯酚的代謝物之和，其他檢測(cè)方法只能檢測(cè)咪鮮胺的殘留量或者幾種特定的咪鮮胺代謝物的殘留量，并不能檢測(cè)咪鮮胺及其代謝物的總和，而在GB 2763—2021 中對(duì)咪鮮胺的殘留定義為咪鮮胺及含有2,4,6-三氯苯酚的代謝物之和[24]。因此本研究采用GC-ECD 法檢測(cè)芹菜和生姜中咪鮮胺及其代謝物殘留量的總和，首先通過(guò)規(guī)范殘留試驗(yàn)得到殘留試驗(yàn)中值，再對(duì)在中國(guó)農(nóng)作物上登記使用的咪鮮胺進(jìn)行長(zhǎng)期膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其評(píng)估結(jié)果可作為制定在芹菜和生姜上安全使用咪鮮胺的規(guī)范方法的參考數(shù)據(jù)和咪鮮胺在芹菜和生姜上的最大殘留限量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 主要試劑與儀器

丙酮、濃鹽酸、二氯甲烷、吡啶鹽酸鹽、濃硫酸（均為分析純）；無(wú)水硫酸鈉（使用前在550℃下烘干4 h，在干燥器中冷卻后使用）；石油醚（沸程規(guī)格為30～60℃沸程）；正己烷（色譜純）；咪鮮胺標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.8%，上海市農(nóng)藥研究所有限公司）；6890N 氣相色譜儀，配ECD 檢測(cè)器（Agilent，美國(guó)）；SENCO?旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（申生，中國(guó)）；ZNCL-DLS250ML 智能磁力攪拌器RK；以及其他常用實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

1.2 田間試驗(yàn)

2017 年的芹菜田間試驗(yàn)在山西省太原市小店區(qū)北格鎮(zhèn)東蒲村（大棚、含動(dòng)態(tài)）、北京市通州區(qū)太湖鎮(zhèn)興武林村（大棚）、山東省濟(jì)南市高新區(qū)臨港街道大辛村（露地）、湖北省武漢市洪山區(qū)獅子山街省農(nóng)科院社區(qū)（露地、含動(dòng)態(tài)）、重慶市九龍坡區(qū)西彭鎮(zhèn)石塔村10 組（露地）、浙江省寧波市海曙區(qū)鄞江鎮(zhèn)梅園村（露地）進(jìn)行。生姜的田間試驗(yàn)于2017 年山東省濟(jì)南市高新區(qū)臨港街道大辛村、湖北省恩施市六角亭辦事處（含動(dòng)態(tài)）、重慶市九龍坡區(qū)西彭鎮(zhèn)石塔村10組、浙江省杭州市余杭區(qū)倉(cāng)前鎮(zhèn)、貴州省貴陽(yáng)市花溪區(qū)金竹鎮(zhèn)、廣東省湛江市麻章區(qū)進(jìn)行。

根據(jù)農(nóng)殘?jiān)囼?yàn)準(zhǔn)則的要求設(shè)置試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)的面積為15 m2，重復(fù)設(shè)置3次，以隨機(jī)的方式排列，每個(gè)小區(qū)之間設(shè)置保護(hù)帶，同時(shí)在另外的區(qū)域設(shè)置對(duì)照小區(qū)。在芹菜上的打藥方案為：45%咪鮮胺水乳劑推薦使用制劑量為135～202.5 g/hm2；以噴霧法均勻施藥，每公頃兌水量視作物生長(zhǎng)狀況，能保證均勻噴施2遍為宜，施藥次數(shù)為3～4 次，施藥間隔為7 d。生姜上的施藥方案為：45%咪鮮胺水乳劑推薦使用制劑量為187.5～300 g/hm2，以噴霧法均勻施藥，每公頃兌水量視作物生長(zhǎng)狀況，能保證均勻噴施2遍為宜，施藥次數(shù)為1～2次，施藥間隔為7 d。

1.2.1 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)

（1）芹菜消解動(dòng)態(tài)

按照有效成分用藥量303.75 g/hm2在芹菜生長(zhǎng)至可上市個(gè)體一半大小時(shí)，噴霧施藥1次，于施藥后2 h、1、3、5、7、10、14、21、30 d分別采集芹菜樣品，另設(shè)清水空白對(duì)照，處理小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶，采集空白樣品。

（2）生姜消解動(dòng)態(tài)

按照有效成分用藥量450 g/hm2在姜塊形成早期，噴霧施藥1 次，于施藥后2 h、1、3、5、7、10、14、21、30 d分別采集姜植株樣品。

1.2.2 最終殘留試驗(yàn)

（1）芹菜最終殘留試驗(yàn)

在芹菜葉斑病發(fā)病初期，分別以有效成分用藥量202.5、303.75 g/hm2的劑量施藥3、4 次，施藥間隔7 d。距離最后一次施藥5、7、10 d 分別采集相應(yīng)的芹菜樣品。每個(gè)處理小區(qū)之間設(shè)置隔離區(qū)域，同時(shí)另外設(shè)置清水空白對(duì)照區(qū)域，采集空白樣品。

（2）生姜最終殘留試驗(yàn)

在姜炭疽病發(fā)病初期，分別以有效成分用藥量300、450 g/hm2的劑量施藥1、2次，施藥間隔7 d。距離最后一次施藥7、14、21 d分別采集姜的樣品。每個(gè)處理小區(qū)之間設(shè)置隔離區(qū)，同時(shí)另外設(shè)置清水空白對(duì)照區(qū)域，采集空白樣品。

1.3 樣品前處理方法

芹菜（生姜）樣品先用鹽酸-丙酮提取，在240℃加熱條件下與鹽酸吡啶鹽反應(yīng)，將樣品中的咪鮮胺及其代謝物全部轉(zhuǎn)化為2,4,6-三氯苯酚，再用硫酸酸洗凈化，收集凈化后的有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉對(duì)收集的有機(jī)相進(jìn)行干燥，最后用石油醚洗滌有機(jī)相并將有機(jī)相濃縮至近干，再用正己烷為溶劑定容至2～5 mL（根據(jù)殘留量大小調(diào)整定容體積或者做進(jìn)一步的稀釋以保證樣品溶液在上機(jī)時(shí)的濃度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)），同時(shí)按照樣品前處理的方法制作標(biāo)準(zhǔn)曲線和處理添加回收樣品，最后一同上機(jī)檢測(cè)。

1.4 氣相色譜條件

色譜柱類型為INNOWAX(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度設(shè)置為240℃；檢測(cè)器的溫度(ECD)設(shè)置為320℃；色譜柱升溫程序：初始溫度150℃保持1 min，以2℃/min 升至180℃，保持2 min，再以40℃/min 升至250℃，保持5 min。

氣體流量設(shè)置：柱流量為2 mL/min；隔墊吹掃為3 mL/min；尾吹氣流量為58 mL/min。進(jìn)樣量為1.0 μL，采用不分流方式進(jìn)樣。

1.5 計(jì)算方法

試樣中咪鮮胺殘留量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì)，單位mg/kg，按式(1)計(jì)算。

式中，A1表示標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中咪鮮胺的峰面積；ρ表示咪鮮胺標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度，mg/L；A2表示樣品溶液中咪鮮胺的峰面積；V表示樣品溶液的定容體積，mL；m表示試樣的質(zhì)量，g。

當(dāng)計(jì)算結(jié)果高于1 mg/kg時(shí)需保留3位有效數(shù)字，當(dāng)結(jié)果低于1 mg/kg時(shí)需保留2位有效數(shù)字，當(dāng)結(jié)果在最低檢測(cè)濃度以下時(shí)，需用“<定量限”表示。

1.6 膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

本次試驗(yàn)以芹菜和生姜2種常見(jiàn)蔬菜的農(nóng)藥殘留暴露途徑為基礎(chǔ)，根據(jù)這2 種蔬菜的規(guī)范殘留試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行慢性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。長(zhǎng)期慢性膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)按式(2)、(3)計(jì)算。

式中NEDI表示國(guó)家估計(jì)每日攝入量[mg/(kg b.w.)]；STMRi表示第i級(jí)農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)范試驗(yàn)殘留中值(STMR)(mg/kg)；Fi表示不同人群對(duì)第i級(jí)農(nóng)產(chǎn)品的膳食消費(fèi)量。

式中RQ表示風(fēng)險(xiǎn)商，ADI表示每千克體重的農(nóng)藥每日允許攝入量[(mg/kg b.w.)]，GB 2763—2021 中咪鮮胺的ADI值為0.01 mg/kg b.w.。

當(dāng)RQ值小于等于1時(shí)，表示其膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的，RQ值越小，則其風(fēng)險(xiǎn)越?。划?dāng)RQ值大于1時(shí)，表示有不可接受的膳食攝入慢性風(fēng)險(xiǎn)，RQ值越大，則其風(fēng)險(xiǎn)越大。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法有效性評(píng)價(jià)

據(jù)依NY/T 788—2018 農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則里農(nóng)藥殘留分析方法的要求評(píng)價(jià)本方法的有效性[25]。在濃度范圍0.2～40 mg/L內(nèi)，咪鮮胺轉(zhuǎn)化生成的2,4,6-三氯苯酚的峰面積與咪鮮胺的質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系，線性方程為Area=150682.1Amt-7118.4，相關(guān)系數(shù)為r=0.9975。咪鮮胺在芹菜和生姜中的添加回收率結(jié)果如表1所示。咪鮮胺在芹菜中的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)的平均回收率在75%～114%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在3%～6%之間；咪鮮胺在生姜中的加標(biāo)回收試驗(yàn)的平均回收率在77%～87%之間，RSD在3%～13%之間，符合農(nóng)藥殘留分析的要求；以最低添加水平濃度為該方法在芹菜和生姜上的最小檢測(cè)濃度，在芹菜上的最小檢測(cè)濃度為0.05 mg/kg，在生姜上的最小檢測(cè)濃度為0.02 mg/kg。

表1 咪鮮胺在芹菜、絲瓜及生姜中的添加回收試驗(yàn)結(jié)果

2.2 咪鮮胺在芹菜和生姜中的消解試驗(yàn)

咪鮮胺在芹菜和生姜植株中的消解方程、相關(guān)系數(shù)和半衰期見(jiàn)表2。

表2 咪鮮胺在芹菜和生姜中的消解動(dòng)態(tài)方程、半衰期及相關(guān)系數(shù)

根據(jù)咪鮮胺在芹菜中的消解試驗(yàn)得到咪鮮胺在芹菜中的殘留消解數(shù)據(jù)，以湖北、山西兩地的消解試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的動(dòng)力學(xué)方程表明，咪鮮胺在芹菜中的原始沉積量分別為2.54 mg/kg 和2.83 mg/kg，半衰期分別為6.8 d和6.1 d。消解行為呈現(xiàn)相同的規(guī)律，消解速率比較慢。

根據(jù)咪鮮胺在姜中的消解試驗(yàn)得到咪鮮胺在姜植株中的殘留消解數(shù)據(jù)，由于在30 d內(nèi)，殘留量基本沒(méi)有什么變化，無(wú)法擬合為一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。

2.3 咪鮮胺及其代謝物在芹菜和生姜中的最終殘留試驗(yàn)

咪鮮胺及其代謝物在芹菜和生姜中的1年6地殘留規(guī)范試驗(yàn)的最終殘留結(jié)果如表3所示。

表3 咪鮮胺及其代謝物在芹菜和生姜中的最終殘留試驗(yàn)結(jié)果

在湖北武漢、山西太原、浙江杭州、北京、山東濟(jì)南、重慶，以含咪鮮胺202.5～303.75 g/hm2的量，對(duì)芹菜作物施藥3～4次，間隔5 d后，STMR為1.62 mg/kg，殘留最大值為10.4 mg/kg；間隔7 d后，STMR為2.70 mg/kg，殘留最大值為11.4 mg/kg；間隔10 d后，STMR為1.75 mg/kg，殘留最大值為8.83 mg/kg。

在山東濟(jì)南、湖北恩施、重慶、貴州貴陽(yáng)、浙江杭州、廣東湛江，以含咪鮮胺300～450 g/hm2的量，對(duì)姜作物施藥1～2次，間隔7 d后，STMR為0.08 mg/kg，殘留最大值為0.41 mg/kg；間隔14 d后，STMR值為0.092 mg/kg，殘留最 大值 為0.57 mg/kg；間 隔21 d 后，STMR值為0.04 mg/kg，殘留最大值為0.25 mg/kg。

2.4 膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

咪鮮胺的ADI值為0.01 mg/kg b.w.(GB 2763—2021)。根據(jù)咪鮮胺在中國(guó)登記使用情況[26]以及居民人均膳食結(jié)構(gòu)調(diào)查數(shù)據(jù)[27]，結(jié)合本試驗(yàn)得到的殘留試驗(yàn)中值進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，遵循風(fēng)險(xiǎn)最大化原則，芹菜選取采收間隔期7 d 時(shí)咪鮮胺及其代謝產(chǎn)物STMR值2.7 mg/kg，絲瓜選取采收間隔期7 d 時(shí)咪鮮胺及其代謝產(chǎn)物STMR值0.03 mg/kg（STMR值通過(guò)湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所/農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與安全湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室做的咪鮮胺在絲瓜上的殘留試驗(yàn)得出），姜選取采收間隔期21 d時(shí)咪鮮胺及其代謝產(chǎn)物STMR值0.04 mg/kg 進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其他登記作物參考限量值取相應(yīng)MRL值，首選中國(guó)相應(yīng)的MRL值，如果中國(guó)沒(méi)有相應(yīng)的MRL值可依次選取CAC、歐盟或日本等MRL值，咪鮮胺的膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估見(jiàn)表4。一般人群咪鮮胺的NEDI為0.67331 mg，占日允許攝入量(0.63 mg)的106.9%，大于100%，芹菜中咪鮮胺對(duì)膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)為39.2%，生姜中咪鮮胺對(duì)膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)僅為0.13%，會(huì)對(duì)一般人群健康造成不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。說(shuō)明咪鮮胺的慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)不在安全接受范圍內(nèi)，建議減少咪鮮胺登記的作物種類，或降低咪鮮胺在某種作物上的限量值。在45%咪鮮胺水乳劑防治芹菜葉斑病時(shí)，應(yīng)修改最高制劑用藥量，或減少施藥次數(shù)，重新進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。

表4 咪鮮胺的膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)建立了檢測(cè)咪鮮胺及其代謝物在芹菜和姜中的殘留量的分析方法，本方法的準(zhǔn)確度和精密度都達(dá)到檢測(cè)農(nóng)藥殘留的要求，此前，檢測(cè)咪鮮胺及其代謝物在芹菜和姜中的殘留總量的分析方法未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。已報(bào)道的檢測(cè)方法只能檢測(cè)咪鮮胺的殘留量或者幾種特定的咪鮮胺代謝物的殘留量，并不能檢測(cè)咪鮮胺及其代謝物的總和。

該試驗(yàn)主體為田間試驗(yàn)，作物生長(zhǎng)狀況會(huì)受到實(shí)際天氣情況的影響、采樣環(huán)節(jié)會(huì)受到工人操作差異性因素的影響、施用農(nóng)藥環(huán)節(jié)會(huì)受到實(shí)際天氣情況和施藥工人操作差異等因素的共同影響。因此，這些因素會(huì)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果造成一定的影響，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的試驗(yàn)規(guī)律可能存在一定程度的偏離。為減小這些因素的影響需要嚴(yán)格把控試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，剔除極端天氣下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，必要時(shí)還可以建立數(shù)學(xué)模型來(lái)評(píng)價(jià)這些影響因素的可接受程度。

本試驗(yàn)建立了檢測(cè)咪鮮胺及其代謝物在芹菜和姜中的殘留量的分析方法，2017年咪鮮胺在湖北和山西兩地的芹菜上的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果顯示，咪鮮胺在芹菜中的原始沉積量分別為2.54 mg/kg和2.83 mg/kg，半衰期分別為6.8 d 和6.1 d，消解行為呈現(xiàn)相同的規(guī)律，消解速率比較慢。2017 年咪鮮胺在湖北姜上的消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果顯示，在30 d內(nèi)咪鮮胺在姜植株內(nèi)的殘留量基本沒(méi)有變化，無(wú)法擬合為一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，說(shuō)明咪鮮胺在姜植株內(nèi)非常穩(wěn)定，沒(méi)有明顯的降解。通過(guò)規(guī)范殘留試驗(yàn)得到STMR值，并對(duì)在中國(guó)農(nóng)作物上登記使用的咪鮮胺進(jìn)行長(zhǎng)期膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，評(píng)估結(jié)果顯示，咪鮮胺對(duì)一般人群的膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)概率為106.9%，高于100%時(shí)會(huì)有一般人群不可接受的健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，建議在45%咪鮮胺水乳劑防治芹菜葉斑病時(shí)，應(yīng)修改最高用藥制劑量，或減少施藥次數(shù)重新進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)結(jié)果為制定在芹菜和姜上合理使用咪鮮胺的操作規(guī)程和最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，提供了理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。