乙草胺、撲草凈、2，4-滴異辛酯在春玉米中的殘留及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

劉 峰，李雪茹，董見南，黃文功，陳國峰

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所，黑龍江 哈爾濱 150086）

玉米是全世界總產(chǎn)量最高的糧食作物，已成為世界許多地方的主食，玉米總產(chǎn)量超過小麥或水稻。而且玉米在世界各地廣泛種植，每年玉米的產(chǎn)量比任何其他谷物都多。2021年，世界總產(chǎn)量為12 億噸［1］。玉米是我國主要糧食作物之一，種植區(qū)域分布很廣，主產(chǎn)區(qū)集中在東北、華北及西南地區(qū)，總產(chǎn)量?jī)H次于稻谷和小麥。在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位［2-3］。

玉米的植株因其增產(chǎn)潛力大，莖葉和籽粒產(chǎn)量高的特點(diǎn)，確定了其在飼料作物中重要作用［4-7］。但玉米田很容易生長各種雜草，妨礙玉米生長，與玉米爭(zhēng)光爭(zhēng)肥。一般年份雜草危害可是玉米減產(chǎn)1～2 成，嚴(yán)重時(shí)減產(chǎn)3～5 成。世界上危害玉米田的雜草類型基本相同，最普遍的雜草為禾本科和闊葉雜草［8-10］。

乙草胺（acetochlor）、撲草凈（prometryn）和2，4-滴異辛酯（2，4-D-ethylhexyl）可用于苗前除草，對(duì)一年生雜草具有良好的防除效果。研究表明乙草胺、撲草凈、2，4-滴異辛酯在環(huán)境中可降解為乙草胺的兩個(gè)代謝物2-乙基-6-甲基苯胺（EMA） 和2- （1- 羥 乙 基） -6- 甲 基 苯 胺（HEMA）、撲 草 凈、2，4-滴 異 辛 酯 和2，4-滴［11-12］。乙草胺具有價(jià)格低廉應(yīng)用范圍廣，除草活性高、施藥條件簡(jiǎn)單，對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量有保證等優(yōu)勢(shì)經(jīng)常被用于芽前封閉除草［13-14］。已有研究對(duì)乙草胺與撲草凈混用進(jìn)行了測(cè)定，雜草防除效果均＞90%，但用量不同，但都對(duì)雜草取得了良好的仿效［15-17］。2，4-滴是苯氧羧酸類傳導(dǎo)型除草劑，可被植物根、莖、葉吸收和傳導(dǎo)，莖葉吸收可通過植物的韌皮部向下傳導(dǎo)到達(dá)根部；根吸收可通過植物的木質(zhì)部向上傳導(dǎo)到達(dá)全株，使植物分生組織受抑制，長度生長停止，產(chǎn)生次生膨脹而導(dǎo)致根與莖腫脹，進(jìn)而韌皮部堵塞，使整個(gè)植物表現(xiàn)畸形，嚴(yán)重破壞植物的生理功能，導(dǎo)致死亡。

乙草胺、撲草凈和2，4-滴異辛酯的復(fù)配制劑能有效擴(kuò)大對(duì)玉米田方除雜草的作用。目前已有乙草胺和撲草凈的復(fù)配制劑在國內(nèi)登記，但三者的復(fù)合制劑，在玉米田上應(yīng)用的尚未見研究報(bào)道。

本文采用QuEChERS 方法，建立一種簡(jiǎn)單、快速、有效的分析方法，采用氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS/MS）同時(shí)測(cè)定乙草胺、兩個(gè)代謝物EMA 和HEMA、撲草凈和2，4-滴異辛酯，采用超高效液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（UPLCMS/MS）測(cè)定2，4-滴的最終殘留量。

為此，本研究在黑龍江、遼寧、內(nèi)蒙古、甘肅、北京、廣西等6 地開展田間試驗(yàn)，首先建立乙草胺、兩個(gè)代謝物EMA 和HEMA、撲草凈和2，4-滴異辛酯在鮮食玉米、玉米、玉米秸稈的殘留分析方法。并對(duì)乙草胺、撲草凈、2，4-滴異辛酯在玉米中的膳食風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估，對(duì)其在玉米中的安全使用提供科學(xué)指導(dǎo)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑 78%乙草胺·撲草凈·滴辛酯乳油；乙草胺標(biāo)準(zhǔn)品（純度為97.34%）；EMA 標(biāo)準(zhǔn)品（純度為99.7%）；HEMA 標(biāo)準(zhǔn)品（純度為96.85%）；撲草凈標(biāo)準(zhǔn)品（純度為99.4%）；2，4-滴異辛酯標(biāo)準(zhǔn)品（純度為97.8%）；2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品（純度為99.4%）；氯化鈉（分析純）；乙腈（色譜純）；0.22μm有機(jī)系濾膜。

1.2 儀器 氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（TSQ800 0EVO THERMOFISHER）；高效液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（WATERS ACQUITY UPLC- TQS）；上海安亭高速離心機(jī)（LXJ-ⅡB）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（IKA RV10 digita）；電子天平（sartorius BT 2202 S）；振蕩器（IKA HS501）；精密移液槍以及其它實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備。

1.3 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì) 78%乙·撲·滴辛酯乳油，按照有效成分，在春玉米田上防治一年生雜草的推薦使用量：2 106 g a.i./ha，在玉米播后苗前，土壤噴霧，1次施藥。

按照《農(nóng)藥登記殘留試驗(yàn)區(qū)域指南》［18］選擇實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：黑龍江哈爾濱、遼寧沈陽、內(nèi)蒙古呼和浩特、甘肅定西、北京密云區(qū)、廣西玉林；按照《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》［19］要求設(shè)置1 個(gè)處理小區(qū)，和1 個(gè)空白對(duì)照小區(qū)（不施藥），小區(qū)面積≥100 m2，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶。78%乙·撲·滴辛酯乳油，按照2 106 g a.i./ha，在玉米播后苗前，土壤噴霧，1 次施藥。收獲期在小區(qū)中按照采樣規(guī)范取土表以上的全株，采樣點(diǎn)≥12 點(diǎn)，采樣量≥2.0 kg。處理、空白小區(qū)分別采集2個(gè)獨(dú)立樣品。地頭0.5 m內(nèi)不采樣。鮮食玉米切段、玉米脫粒后充分混勻，秸稈剪成1 cm以下的小段，用四分法縮分樣品250 g 2份，裝入可封口袋中，貼好標(biāo)簽后立即放入-18℃以下冰柜中待測(cè)。

1.4 儀器條件

1.4.1 檢測(cè)乙草胺、EMA、HEMA、撲草凈和2，4-滴異辛酯的樣品處理 稱取鮮食玉米、玉米籽粒10.00 g 于50 mL 離心管中，加入10 mL 蒸餾水，10 mL 乙腈，鮮食玉米秸稈及玉米秸稈樣品5.00 g 于50 mL 離心管中，加入10 mL 蒸餾水，5 mL 乙腈，振蕩提取30 min，加入5 g NaCl，再振蕩10 min，3 500 r/min離心5 min。

鮮食玉米、玉米籽粒、鮮食玉米秸稈及玉米秸稈樣品取1 mL 上清液，用平行蒸發(fā)儀蒸發(fā)至近干后，1 mL 丙酮定容，經(jīng)0.22μm 有機(jī)系濾膜過濾，待測(cè)。

1.4.2 檢測(cè)2，4-滴的樣品處理 稱取鮮食玉米、玉米籽粒10.00 g 于50 mL 離心管中，加入10 mL蒸餾水，10 mL 乙腈，鮮食玉米秸稈及玉米秸稈樣品5.00 g 于50 mL 離心管中，加入10 mL 蒸餾水，5 mL 乙腈，振蕩提取30 min，加入5 g NaCl，再振蕩10 min，3 500 r/min離心5 min。

鮮食玉米、玉米籽粒、鮮食玉米秸稈及玉米秸稈樣品取1 mL 上清液，經(jīng)0.22μm 有機(jī)系濾膜過濾，待測(cè)。

1.4.3 乙草胺、EMA、HEMA、撲草凈和2，4-滴異辛酯的檢測(cè)條件 色譜柱：DB-5 MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口：進(jìn)樣量：1 μL；進(jìn)樣口溫度：280℃；恒流進(jìn)樣，不分流，流速1.20 mL/min；檢測(cè)器：檢測(cè)器溫度：350℃；尾吹氣：氦氣（He），30 mL/min；傳輸線溫度：280℃，載氣流速：1.2 mL/min，離子源溫度：350℃。

升溫程序：初始溫度80℃，保持3 min；以15℃/min升至280℃，保持5 min。

表1 乙草胺等5種分析物采集質(zhì)譜信息

1.4.4 2，4-滴的檢測(cè)條件 色譜柱：Acquity UPLC?HSS T3（50 mm×2.1 mm，1.8μm）；柱溫：35 ℃；流速：0.3 mL/min；進(jìn)樣量：2μL。

離子源：電噴霧離子源ESI；掃描方式：負(fù)離子掃描；毛細(xì)管電壓：3 KV；離子源溫度：150 ℃；脫溶劑溫度：450 ℃；脫溶劑氣流量：900 L/h；錐孔氣流量：150 L/h。

表2 2，4-滴梯度洗脫條件

表3 2，4-滴的采集質(zhì)譜信息

1.5 方法驗(yàn)證 準(zhǔn)確稱取適量乙草胺、撲草凈、2，4-滴、2，4-滴異辛酯、EMA、HEMA 標(biāo)準(zhǔn)品，配制成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，0℃保存。分別用鮮食玉米、玉米籽粒、鮮食玉米秸稈和玉米秸稈基質(zhì)空白稀釋配得0.001、0.005、0.01、0.05、0.10、0.50 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，在上述液相色譜/質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定，以化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與定量離子峰面積作標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用空白樣品添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法，分別做0.01、0.02、0.05、0.10 mg/kg 4 個(gè)水平的添加試驗(yàn)，每個(gè)水平重復(fù)5次，同時(shí)以空白樣品作對(duì)照，按照1.3.1 和1.3.2 方法進(jìn)行樣品處理和1.3.3 和1.3.4節(jié)儀器條件測(cè)定，計(jì)算添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）（n=5）。定義最低添加水平為方法定量限（LOQ，mg/kg）。

1.6 膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 乙草胺殘留監(jiān)測(cè)和膳食評(píng)估定義為：乙草胺、EMA和HEMA的化合物的總和，以乙草胺表示。

撲草凈殘留監(jiān)測(cè)和膳食評(píng)估定義為：撲草凈，以撲草凈表示。

2，4-滴異辛酯殘留監(jiān)測(cè)和膳食評(píng)估定義為：2，4-滴異辛酯與2，4-滴之和，以2，4-滴表示。

膳食暴露和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用以下公式計(jì)算：

其中NEDI 為國家估算每日攝入量；Fi為食物攝入量；STMRi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(duì)人類健康的風(fēng)險(xiǎn)不能接受。

2 結(jié)果與討論

2.1 線性 結(jié)果（表4）表明：在0.001～0.50 mg/L范圍內(nèi)，乙草胺、EMA、HEMA、撲草凈和2，4-滴異辛酯在鮮食玉米、玉米籽粒、鮮食玉米秸稈和玉米秸稈空白基質(zhì)溶液中定量離子對(duì)峰面積與進(jìn)樣質(zhì)量濃度間均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（r）都在0.998 2～0.999 9之間。

表4 乙草胺等6種分析物的線型方程、相關(guān)系數(shù)、斜率比及定量限

2.2 添加回收試驗(yàn) 添加回收試驗(yàn)結(jié)果（表5、6）表明：乙草胺、EMA、HEMA、撲草凈和2，4-滴異辛酯在鮮食玉米、玉米籽粒、鮮食玉米秸稈和玉米秸稈中的平均回收率在88%～113%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.4%～8.6%。本研究所建立的殘留檢測(cè)方法可滿足農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則［19］的要求，適用于6 種化合物在4 種基質(zhì)中的殘留分析研究。

表5 乙草胺等5種分析物在玉米和秸稈中添加回收

表6 2，4-滴在玉米和秸稈中添加回收

2.3 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(píng)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［20］。表4 可知，乙草胺和HEMA 在基質(zhì)中存在增強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)，但增加不明顯；而EMA、撲草凈、2，4-滴在基質(zhì)中存在減弱的基質(zhì)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)。

2.4 春玉米中乙草胺、撲草凈、2,4-滴異辛酯的最終殘留量 78%乙·撲·滴辛酯乳油按照有效成分2 106 g a.i./ha在春玉米播后苗前，施藥1次，于鮮食玉米、玉米采收期分別采樣測(cè)定，測(cè)得結(jié)果（表7）。低于GB 2763-2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》［21］規(guī)定的玉米中乙草胺、撲草凈、2，4-滴最大殘留量。

表7 乙草胺、撲草凈、2，4-滴在春玉米中的最終殘留量

2.5 膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 為了準(zhǔn)確評(píng)估NEDI，應(yīng)考慮中國的飲食攝入方式以及在中國注冊(cè)并使用乙草胺、撲草凈、2，4-滴的農(nóng)作物及其在各國的相應(yīng)最大殘留限量。（表8）列出了我國國民對(duì)部分食物的膳食量（Fi）。按照中國、CAC、美國、歐盟、澳大利亞、韓國、日本的順序選擇最大殘留量（MRL）。此外，在計(jì)算相應(yīng)的NEDI 時(shí)，僅選擇確保給定食品中NEDI 最高的參考?xì)埩粝蘖?。根?jù)不同食品的殘留數(shù)據(jù)得出撲草凈的總NEDI為0.034 56 mg/（kg bw），RQ為5.49%；乙草胺的總NEDI 為0.032 44 mg/（kg bw），RQ 為1.29%；2，4-滴的總NEDI 為0.281 9 mg/（kg bw），RQ 為44.8%。該結(jié)果顯示，春玉米生產(chǎn)中施用乙草胺、撲草凈、2，4-滴異辛酯不會(huì)對(duì)人群產(chǎn)生長期膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)。

表8 鮮食玉米和玉米中乙草胺、撲草凈、2，4-滴的長期膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

3 結(jié)論

本研究建立了采用GC-MS/MS 與UPLC-MS/MS 測(cè)定鮮食玉米和玉米中乙草胺、EMA、HEMA、撲草凈、2，4-滴異辛酯、2，4-滴的殘留分析方法，按照GAP 在我國6 地春玉米主產(chǎn)區(qū)開展田間試驗(yàn)，測(cè)定了鮮食玉米和玉米的殘留量，根據(jù)殘留試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)果表明，鮮食玉米和玉米中的乙草胺、撲草凈、2，4-滴異辛酯的最終殘留量低于我國相應(yīng)的MRL值。經(jīng)膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可知，乙草胺、撲草凈、2，4-滴異辛酯的攝入風(fēng)險(xiǎn)概率均＜100%，不會(huì)對(duì)一般人群健康產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。這些數(shù)據(jù)表明，玉米播種后，出苗前以2 106 g a.i./ha 78%乙草胺·撲草凈·滴辛酯乳油對(duì)土壤噴施1 次，不會(huì)對(duì)健康造成潛在的危害。本研究為在玉米上合理使用乙草胺、撲草凈和2，4-滴異辛酯的復(fù)配農(nóng)藥提供了數(shù)據(jù)支撐，并為玉米食用安全性的初步評(píng)估提供參考。