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哒螨灵在罗汉果中的残留分析及降解动态

2018-10-13陈晓兰邓全道陈娟蔡祥宇

食品研究与开发 2018年20期
关键词:罗汉果涡旋残留量

陈晓兰,邓全道,陈娟,蔡祥宇

(1.桂林出入境检验检疫局,广西桂林541004;2.广西出入境检验检疫局检验检疫技术中心,广西南宁530021)

哒螨灵又名速螨酮,是一种高效、广谱的杀螨剂和杀虫剂,对植食性螨的整个生长期即卵、幼螨、若螨和成螨均有很好的效果,杀虫效果持续时间长,不受温度变化影响,与常用的杀螨剂均无交互抗性。该农药常用于罗汉果种植过程中红蜘蛛的防治,但是目前有关于哒螨灵残留降解动态的研究主要集中在棉花、柑桔、苹果、香蕉、甘蓝、枸杞等农作物上[1-10],而对其在罗汉果中的残留降解动态尚属空白。罗汉果主要产于广西桂林市永福县、龙胜县和临桂县,是广西桂林著名的特产植物和大宗经济农作物,同时也是国家卫生部首批公布的药食两用植物之一[11]。从罗汉果中提取出的主要有效成分罗汉果甜甙具有高甜度(约为蔗糖的300倍)、低热量的特点,有降低血糖、抗氧化的作用,对糖尿病、高血压、高血脂和肥胖症患者无任何副作用,是一种理想天然甜味添加剂[12]。罗汉果是一种传统的出口产品,在东南亚、欧美等地深受消费者的青睐。因此,其食用的安全性不仅关系到消费者的身体健康,更关系到我国对外贸易的发展。近年来,国际贸易技术壁垒不断抬头,各国对农产品中农药残留限量要求不断提高,日本、欧盟以及美国等国对未制定最大残留限量(maximum residual limit,MRL)的农产品,颁布了按一律限量0.01 mg/kg基准执行的残留限量规定[13-15]。而我国食品安全标准GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》[16]对罗汉果中哒螨灵等农药的MRL却没有做出相关规定,导致罗汉果及罗汉果深加工产品在出口市场上很容易产生纠纷,严重制约了罗汉果产业的发展和罗汉果这一广西桂林名优特色产品在国内外的品牌地位的提升。

因此,本文以15%哒螨灵乳油(emulsifiable concentrates,EC)作为供试药剂,以栽培罗汉果作为供试作物,采用消解动态与最终残留两种试验方式,通过优化建立起来的气相色谱-电子捕获检测器(gas chromatography-electron capture detector,GC-ECD)分析方法,检测施药后不同时间采摘的罗汉果中哒螨灵的残留量,研究该农药在罗汉果中的残留降解动态规律,旨在为哒螨灵在罗汉果种植过程中的合理施用及开展安全性评价提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

乙腈、正已烷、甲醇(色谱纯):美国Fisher公司;无水硫酸镁(分析纯,MgSO4):上海安谱实验公司,使用前在马弗炉内550℃烘烤4 h;石墨化炭黑(graphitized carbon black,GCB,120 目~400 目)、N-丙基乙二胺(primary secondary amine,PSA,40 μm~60 μm)、十八烷基键合硅胶(C-18,40 μm~60 μm)固相萃取材料:德国CNW公司;15%哒螨灵乳油:江苏扬农化工集团有限公司。

农药哒螨灵标准品(纯度大于99%):德国Dr.公司,用甲醇溶解,配制成1 000 mg/L的标准储备液(-18℃下避光保存),再用正乙烷稀释至10 mg/L的标准中间使用液(-18℃下避光保存),根据需要用正乙烷配制质量浓度为 0.01、0.05、0.1、0.25、0.50、1.00、2.00 mg/L标准工作溶液。

1.2 仪器设备及色谱条件

1.2.1 仪器设备

7820A气相色谱仪,配有电子ECD检测器:美国Agilent公司;Milli-Q超纯水设备:美国Milipore公司;OT-2A涡旋器:上海琪特公司;XS205电子天平:瑞士Metler Toledo公司;3K15高速离心机:德国SIGMA公司;GT200均质器:北京格瑞德曼公司;XO-1020低温恒温槽:南京先欧仪器公司。

1.2.2 色谱条件

色谱柱:HP-5石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:初始温度50℃保持1 min,以30℃/min升至130℃,然后以20℃/min升至250℃,再以5℃/min升至280℃,最后以20℃/min升至300℃,保持5 min;进样口温度:250℃;ECD检测器温度:300℃;载气:高纯氮气(纯度99.999%);不分流进样,进样量 1 μL。

1.3 方法

1.3.1 田间试验

1.3.1.1 供试材料

供试作物:罗汉果大地2号;供试药剂:15%哒螨灵乳油。

1.3.1.2 试验方法

依据农业部NY/T 788-2004《农药残留试验准则》[17]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[18],本试验于2017年8月中旬罗汉果果实个体至约为成熟可收成的一半大小时,在广西桂林市临桂区五通镇保宁北塘村罗汉果种植基地进行。基地试验区设6个处理,即消解动态试验区、最终残留量低剂量试验区(喷药2次和3次)、最终残留量高剂量试验区(喷药2次和3次)以及清水空白对照区,每个处理3个重复,每个重复包括10棵植株,小区间设保护行。

1)残留消解动态试验

本动态试验施用剂量为最高推荐剂量的2倍,即300 mg/L,施药处理后分别按 0.062 5、1、3、5、7、14、21 d随机摘采不少于2 kg的田间样品。

2)最终残留量试验

最终残留量试验以最高推荐剂量低剂量,即150 mg/L,以最高推荐剂量的2倍最为高剂量,即300 mg/L,每种剂量均设2次施药和3次施药2个处理。按照试验设计时间开始第1次施药,施药间隔期7 d,距离最后1次施药7、14、21 d后随机摘采不少于2 kg的田间样品。

所有采集完的田间样品,即刻放置于便携式采样箱子里(0℃),保证在2 h之内送回实验室。

1.3.2 检测方法

1.3.2.1 样品的制备

试验区采摘回来的罗汉果样品切碎后,用四分法缩至500 g后装入封口袋中,贴好标签,于-18℃低温冰柜中保存。

1.3.2.2 样品前处理

1)提取

准确称取经过粉碎均匀的样品10.0 g于50 mL离心管中,加入15 mL乙腈,涡旋提取2 min,置于0℃低温恒温槽中,然后再加入3.0 g MgSO4及1.0 g NaCl,用手剧烈振摇1 min,再均质提取2 min,最后于5 000 r/min转速离心5 min,静置待净化。

2)净化

称取 300 mg MgSO4、150 mg PSA、100 mg C18 和15 mg GCB于15mL离心管中,涡旋混合均匀10 s,准确加入2 mL上清液,迅速摇匀并涡旋混合2 min,于5 000 r/min转速离心5 min,静置,吸取上清液1.2 mL,氮气吹干,用0.6 mL正乙烷溶解,涡旋混合,过0.22 μm微孔有机滤膜,待气相色谱分析。

1.3.2.3 基质匹配标准溶液的配制

准确吸取7份经过上述净化步骤中离心静置后的空白样品上清液各1.2 mL,氮气吹干获得空白基质,分别取0.6 mL用正乙烷配制质量浓度为0.01、0.05、0.1、0.25、0.50、1.00、2.00 mg/L 系列标准溶液复溶,涡旋混合,过0.22 μm微孔有机滤膜。每个样品基质匹配标准浓度均为1个处理,每个处理6个重复。

2 结果与分析

2.1 检测方法的验证

2.1.1 方法的线性关系、检出限、定量限

在前处理方法及色谱条件确定的情况下,为了进一步有效消除基质效应,采用“1.3.2.3”制备好的基质匹配标准溶液进行外标法定量分析。以目标峰的峰面积(y)对质量浓度(x,mg/L)作回归标准曲线,结果显示,在0.01 mg/L~2.0 mg/L浓度范围内,回归方程的相关系数(r2)为0.994 6,说明分析组分在此浓度范围内线性关系良好。分别以目标峰的3倍信噪比(S/N=3)和10倍信噪比(S/N=10)计算检测方法的检出限(limits of detection,LOD)和定量下限(limitsofquantitation,LOQ)。计算结果显示,罗汉果中哒螨灵农药检测方法的LOD为 1.8 μg/kg,LOQ 为 7.4 μg/kg。

2.1.2 方法的回收率及精密度

取罗汉果空白样品进行3个加标水平的回收率和精密度试验,参考国标食品中哒螨灵最大残留限量的规定范围[16],添加水平设定为 0.02、0.1,1.0 mg/kg,每个添加水平重复测定6次,平均回收率为82.1%~95.0%,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)均小于10%,具体见表1。

表1 罗汉果中哒螨灵测定方法的平均回收率及相对标准偏差(n=6)Table 1 Average recoveries and RSD of the analysis method for pyridaben in Siraitia grosvenoriis(n=6)

由表1试验结果数据可见,罗汉果中哒螨灵残留量测定方法的灵敏度、准确度和精密度均能符合农药残留试验准则[17]的要求。

2.2 罗汉果中哒螨灵的残留消解动态

哒螨灵在罗汉果中的降解动态结果见表2。

表2 哒螨灵在罗汉果中的降解动态Table 2 The degradation dynamic of pyridaben in Siraitia grosvenoriis

从表2可以看出,施药后哒螨灵降解前期速度较快,施药后第一天采样,哒螨灵浓度从0.827 4 mg/kg降至0.353 9 mg/kg,降解率达到57.2%,5天后哒螨灵残留浓度已降至低于0.10 mg/kg,14天后哒螨灵浓度降至低于0.01 mg/kg,由此可见,哒螨灵属于一种较为易降解的农药。

罗汉果中哒螨灵的残留降解动态曲线结果如图1,符合一级动力数学方程C=0.784 7e-0.511t(相关系数r2=0.972 2),降解半衰期 T1/2=1.36 d。

图1 罗汉果中哒螨灵的残留降解动态曲线Fig.1 The degradation curve of pyridaben in Siraitia grosvenoriis

2.3 罗汉果中哒螨灵的最终残留

目前,我国国标GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》[16]中只对大豆、辣椒、柑橘与苹果等8种农产品中哒螨灵的MRL值作出了规定(范围为0.1 mg/kg~2.0 mg/kg),那么可以把最严格的MRL 0.1 mg/kg假设为哒螨灵在罗汉果的MRL;再者,罗汉果产品主要出口国家或地区,例如美国、欧盟、日本等,亦尚未专门针对罗汉果中哒螨灵MRL作出具体的要求[13-15],因此,对于未作为具体规定的MRL一律视为0.01 mg/kg。哒螨灵在罗汉果中的最终残留试验结果如表3所示。

表3 哒螨灵在罗汉果中的最终残留Table 3 The terminal residue of pyridaben in Siraitia grosvenoriis

从表3可知,哒螨灵低剂量施药量为150 mg/L,高剂量施药量为300 mg/L,分别各自均施药2次与3次,每次施药间隔7 d,那么末次药后7 d残留量低于0.1 mg/kg,14 d低于0.01 mg/kg,完全可以满足国内外对食品或农产品中农药残留MRL的要求。因此,可以将14 d设定为哒螨灵在罗汉果上使用的安全间隔期。需要注意的是,安全间隔期与施药量和施药次数相对应,改变施药方式,安全间隔期也相应发生改变。

3 结论

经过对罗汉果中哒螨灵在田间降解行为的研究,结果表明,哒螨灵在罗汉果上的降解行为符合一级动力数学模型,降解半衰期为1.36 d;哒螨灵在喷施浓度为150 mg/L和300 mg/L,分别施2次~3次情况下,末次药后14 d在罗汉果中的残留量<0.01 mg/kg,完全可以满足国内外MRL的要求。因此,15%哒螨灵乳油的施用建议如下:施药剂量100 mg/L~150 mg/L,施药2次,安全采摘间隔期为14 d。

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