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氟啶胺在小白菜中的残留行为及膳食摄入风险评估

2023-05-13李春勇王伟荣

中国瓜菜 2023年4期
关键词:小白菜残留量膳食

李春勇,吕 莹,金 静,王伟荣,王 霞,秦 曙

(山西农业大学山西功能农产品检验检测中心 太原 030031)

氟啶胺(Fluazinam)是一种2,6-二硝基苯胺类广谱杀菌剂,内吸活性低,残效长[1],对马铃薯晚疫病、番茄早疫病、辣椒炭疽病、大白菜根肿病等有较好的防治效果[2-4]。虽然氟啶胺已在水稻、大白菜、辣椒、马铃薯等作物上登记[5],但因缺乏小白菜在良好农业规范(GAP)条件下进行的规范残留试验数据,无法进行膳食暴露评估,氟啶胺在小白菜中的最大残留限量(MRL)值尚未制定。

国内外关于氟啶胺的研究主要集中在检测方法、残留行为、膳食风险评估、加工对残留量的影响等方面。目前已报道的检测方法主要有氟啶胺在马铃薯[6-8]、人参[9]中的QuEChERS 前处理-超高效液相色谱三重四级杆串联质谱法,Li 等[10]建立了测定6 种蔬菜(卷心菜、黄瓜、番茄、白菜、菠菜和西葫芦)和4 种水果(苹果、葡萄、柑橘、草莓)中氟啶胺的QuEChERS-液相色谱串联质谱法,李玉霞[11]、龚会琴等[12]利用高效液相法对氟啶胺进行了分离和定量分析。马俊[13]、刘亚娟等[14]报道了植物源性食品及人参中检测氟啶胺的气相色谱法。Guo Yuyu 等[15]、Li 等[16]采用纳米簇荧光探针测定了氟啶胺的含量。Sahu 等[17]用紫外可见分光光度计和傅里叶变换红外光谱检测蔬菜样品中氟啶胺类杀虫剂。已有学者对氟啶胺残留行为及膳食风险评估开展了试验研究。叶倩等[18]报道了氟啶胺在菊花中的残留消解动态及其风险评估;李文希等[19]报道了氟啶胺在三七中的降解行为及安全性评价;李如美等[20]报道了氟啶胺在马铃薯和土壤中的残留及安全使用评价;靖俊杰等[21]利用超高效液相色谱-串联质谱法分析氟啶胺在冬瓜上的残留行为;Zhao 等[22]报道了氟啶胺在柑橘中的消解及膳食摄入风险评估。康霞丽等[23]研究发现,在柑橘汁加工过程中,榨汁是降低氟啶胺残留最有效的过程,残留加工因子为5.217~5.669。Noh 等[24]采用LC-MS/MS 法分析了氟啶胺在新鲜和加工柿中的消解和残留规律。国内外关于氟啶胺在小白菜中的残留行为及膳食风险评估未见报道。笔者的研究建立了QuEChERS 前处理与UPLC-MS/MS 相结合的提取净化及残留检测方法,对小白菜中氟啶胺最终残留量进行了检测,并对全国10 地的检测结果进行膳食摄入风险评估,以期为指导农业生产、保障农产品质量安全及制定残留限量标准提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验地及供试品种 供试物为500 g·L-1氟啶胺悬浮剂,从青岛奥迪斯生物科技有限公司购买。移栽、施药、采样时间及品种:辽宁省辽阳市,2020 年5 月16 日移栽,2020 年5 月19 日施药,2020 年6 月12 日采样,绿秀,由沈阳化工研究院有限公司安全评价中心提供;山西省太原市,2020 年6 月10 日移栽,2020 年6 月12 日施药,2020 年7月13 日采样,冬秀,由山西省农业科学院农产品质量安全与检测研究所提供;河北省石家庄市,2020年10 月15 日移栽,2020 年10 月17 日施药,2020年11 月4 日采样,津智30,由石家庄市博生环境科技有限公司提供;山东省济南市,2020 年6 月28 日移栽,2020 年6 月29 日施药,2020 年7 月16 日采样,北京新3 号,由山东省农药科学研究院提供;安徽省宿州市,2020 年5 月23 日移栽,2020 年5 月25 日施药,2020 年6 月17 日采样,精选上海青,由安徽灿留植保科技有限公司提供;江苏省句容市,2020 年5 月11 日移栽,2020 年5 月14 日施药,

2020 年5 月21 日采样,上海青,由江苏恒生检测有限公司提供;湖南省长沙市,2020 年10 月17 日移栽,2020 年10 月19 日施药,2020 年11 月6 日采样,白玉,由湖南文谱检测技术研究有限公司提供;广西省南宁市,2020 年9 月5 日移栽,2020 年9 月7 日施药,2020 年9 月26 日采样,甜脆赤叶小白菜,由广西大学农药与环境毒理研究所提供;贵州省贵阳市,2020 年10 月10 日移栽,2020 年10 月12 日施药,2020 年11 月9 日采样,迟白菜3 号,由贵州省无公害植物保护工程技术研究中心提供;海南省海口市,2020 年6 月1 日移栽,2020 年6 月3日施药,2020 年6 月25 日采样,早皇京白菜,由海南特谱农业科技有限公司提供。

1.1.2 试验仪器与试剂 超高效液相色谱-串联质谱联用仪(沃特世I-Class XEVO TQ-S Micro)、刀式研磨仪(德国莱驰GM300)、离心机(艾本德5804 R、5824 R)、多管涡旋振荡器(莱普特LPD2500)、天平(赛多利斯QUINTIX224-1CN、BS210S)、氟啶胺标准品(Dr.Ehrenstorfer 99.9%)、乙腈(TEDIA®色谱纯)、甲酸(Fisher chemical Optima®色谱纯)。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 按照《农作物中农药残留试验准则》[25]设置试验及对照区各50 m2,并设区间保护行。供试药剂为500 g·L-1氟啶胺悬浮剂。按有效成分1500 g·hm-2施药,喷药时,去掉喷头,喷淋小白菜根部,药后立即补喷清水清洗叶面,对照区用等量清水处理,采用随机法分别于收获期、收获期后3 d 采集不少于12 株(至少2 kg)生长正常且无病害的小白菜样品。

1.2.2 样品提取、净化 小白菜样品粉碎后称取10.0 g(精确至0.1 g)于50 mL 离心管中,加入10 mL 乙腈后,加入5.0 g NaCl,于2500 r·min-1下涡旋振荡10 min,8000 r·min-1离心3 min,取1.5 mL上清液加入盛有142.5 mg MgSO4、20 mg PSA、20 mg GCB 混合剂的2 mL 离心管中,2500 r·min-1涡旋2 min,5000 r·min-1离心2 min。上清液过0.22 μm 有机微孔滤膜后,取0.5 mL 上清液加入0.5 mL水,混匀,UPLC-MS/MS 测定。

1.2.3 检测条件 色谱条件:Waters ACQUITY UPLC®BEH C18色谱柱(50.0 mm×2.1 mm,1.7 μm),柱温35 ℃,进样量5.0 μL;流动相A 为0.1% 甲酸水溶液,B 为乙腈,梯度洗脱程序见表1,流速0.3 mL·min-1,此条件下氟啶胺的保留时间为2.83 min。

表1 梯度洗脱程序

质谱条件:电喷雾离子源(ESI+),多反应监测(MRM)模式扫描;毛细管电压3.0 kV;锥孔电压28 V;离子源温度150 ℃;去溶剂气及锥孔反吹气均为高纯N2,去溶剂气温度400 ℃,碰撞气为高纯Ar,氟啶胺定量离子对463.0>397.9,碰撞能16 eV;定性离子对463.0>415.9,碰撞能20 eV。

1.2.4 溶液配制及标准曲线绘制 称取0.010 g(精确至0.000 1 g)氟啶胺标准品,溶于乙腈,配制成1000 mg·L-1氟啶胺标准储备液,-18 ℃温度下密封保存。将氟啶胺标准储备液用乙腈稀释,依次配制成100、10、1 mg·L-1的标准溶液,再以小白菜空白基质提取液配制质量浓度为0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mg·L-1的标准工作液。

1.2.5 基质效应评价 笔者的研究采用相对响应值法对基质效应进行评价[26],公式为ME/%=(A/B)×100,式中ME 为基质效应,A 为基质标准工作液响应值,B 为乙腈中同浓度标样工作液响应值,当ME 为80%~120% 时为弱基质效应,当ME 为50%~80% 或120%~150% 时为中等基质效应,当ME≤50% 或≥150% 时为强基质效应,当ME<100%时表现为基质抑制效应,当ME>100% 时表现为基质增强效应。

1.2.6 添加回收率试验 在空白小白菜样品中分别添加0.01、0.10 和5.00 mg·kg-1的氟啶胺标准工作液,按照1.2.2 节的方法提取、净化样品,按1.2.3 节的条件进行检测,计算添加回收率和相对标准偏差。

1.2.7 长期膳食摄入风险评估 根据《中国不同人群消费膳食分组食谱》[27]确定人群的膳食结构和食品消费量。如果国内没有足够的膳食调查数据,则优先参考世界卫生组织全球环境监测体系食品规划(GEMS/Food)项目[28]推荐的聚类食物消费量或膳食习惯相似的国家及其他国家的膳食结构和食品消费量,或者参考有关报道的权威数据。其次,根据规范残留试验中值(STMR/STMR·P)或最大残留限量(MRL)计算某种农药国家估算每日摄入量(NEDI)[27],依据膳食风险评估数据推荐合适的MRL 值[29]。计算公式如下[30-32]:

式中,STMRi:农药在某一食品中规范残留试验中值;STMR·Pi:用加工因子校正的规范残留试验中值;Fi:一般人群某一食品的消费量;bw:人体重量,中国人群平均体重以63 kg 计;RQ:风险概率,当RQ≤1 时,可认为残留量对一般人群不会构成不可接受的风险,数值越小,风险越低;ADI:为该农药的每日允许摄入量。

2 结果与分析

2.1 基质效应评价

在0.005 mg·kg-1时,ME 为42.9%,表现为强基质抑制效应;在0.050 mg·kg-1时,ME 为55.5%,表现为中等基质抑制效应,需要采用基质匹配标液法补偿基质效应的影响。

2.2 方法有效性评价

在0.005~0.500 mg·kg-1范围内,氟啶胺仪器的响应值y(峰面积)与质量浓度x(μg·mL-1)呈线形相关:y=2 000 000x+15 687,R2=0.992 8,氟啶胺定量限为0.01 mg·kg-1。由表2 可知,在0.01、0.10 和5.00 mg·kg-13 个添加水平下,氟啶胺在小白菜中的平均回收率在105%~108%,相对标准偏差(RSD)在1%~7%,符合农药残留检测要求。

表2 氟啶胺在小白菜样品中的回收率

2.3 最终残留量试验

由表3 可知,综观10 地的最终残留试验,以有效成分1500 g·hm-2施药1 次,收获期小白菜中氟啶胺的残留量在<0.010~0.570 mg·kg-1,STMR 为0.010 mg·kg-1,最高残留量(HR)为0.570 mg·kg-1;收获期后3 d 小白菜中氟啶胺的残留量为<0.010~0.380 mg·kg-1,STMR 为0.010 mg·kg-1,HR 为0.380 mg·kg-1。可见,收获期后3 d 小白菜中氟啶胺最高残留量低于收获期。江苏句容的残留量较其他点偏高一些,可能是收获期采收间隔较短所致(辽宁24 d、山西31 d、河北18 d、山东17 d、安徽23 d、江苏7 d、湖南18 d、广西19 d、贵州28 d 和海南22 d)。

2.4 长期膳食摄入风险评估

长期膳食摄入风险评估基于中国居民营养与健康状况监测调查数据,采用STMR 或MRL 值计算NEDI。由于我国及CAC 均未制定氟啶胺的ARfD值,因此,笔者的研究仅对氟啶胺在小白菜中的长期膳食摄入风险进行评估,将以在临界良好农业生产规范(cGAP)条件下获得的小白菜中氟啶胺的STMR 值作为深色蔬菜的参考限量,按有效成分1500 g·hm2施药1 次,收获时的STMR 值为0.010 mg·kg-1,其他登记作物的STMR 值来源于《食品安全国家标准农药最大残留限量标准》制定文本的编制说明。评估结果(表4)显示,由STMR 值计算的膳食摄入量为0.122 900 mg,对应的风险商为19.5%。因此,氟啶胺在小白菜中的残留量对我国一般人群健康不会产生不可接受的风险。

表4 氟啶胺的长期膳食摄入风险评估

3 讨论与结论

目前,关于氟啶胺检测方法及残留行为研究主要有液相色谱法[11]、气相色谱法[13-14]、红外光谱法[17]及液相色谱-串联质谱法[6-10],其中,液相色谱-串联质谱法具有保留时间短、较高的重现性及准确度,广泛运用于中药材[9,19]、蔬菜[8]、水果[10]中氟啶胺含量的检测,尚未有氟啶胺在小白菜中残留量的检测方法报道。笔者的研究采用10 mL 乙腈作为前处理提取溶剂,代替了常规QuEChERS 方法中二氯甲烷[33]、正己烷[20]等提取溶剂,有机溶剂用量少[6],毒性低。固相萃取剂选择NaCl,替代了常见的无水MgSO4、柠檬酸钠等混合萃取剂[7],有利于降低试验成本。在净化过程中,涡旋、离心时间短,有助于提高试验效率。氟啶胺在叶菜中的残留行为报道较为少见,较多的报道集中于添加回收检测方法研究方面。由笔者研究的残留结果可知,在小白菜采收期氟啶胺残留量仍有检出现象,收获期的残留量整体高于收获后3 d 的残留量,随着采收期的延长,氟啶胺部分降解,小白菜的生长也会对残留量有一定的稀释作用。因试验时间、作物品种不同,在采收期大致相同时,河北(18 d)、山东(17 d)、湖南(18 d)、广西(19 d)的残留量也有差异,说明最终残留量受温度、作物品种的影响较大,小白菜作为常见的蔬菜品种,探索其残留消解规律,对保证农产品质量安全具有重要意义。

根据最终残留量进行膳食摄入风险评估,氟啶胺在小白菜中的残留中值为0.010 mg·kg-1,ADI 值为0.01 mg·kg-1bw,普通人群的国家估算每日摄入量为0.12 mg,占日允许摄入量的19.5%,表明按有效成分1500 g·hm-2剂量在移栽苗或间苗3 d 内喷淋(去掉喷头)小白菜根部,施药1 次,药后立即补喷清水,氟啶胺在小白菜中的残留不会对一般人群健康造成不可接受的风险。按照风险评估结果推荐最大残留限量(MRL)值为2 mg·kg-1,远远低于GB 2763-2021 中叶菜类蔬菜的MRL 值(菜薹30 mg·kg-1、蕹菜10 mg·kg-1、叶芥菜20 mg·kg-1、芜菁叶20 mg·kg-1)。因小白菜在实际生产中无固定的采收间隔期,会增加膳食摄入风险,目前,因缺乏相关毒理学研究,JMPR、CAC 等均未制定氟啶胺的急性参考剂量(ARfD)值。因此,不断完善相应数据,对精确评估膳食摄入风险及进一步推荐合理MRL 值具有指导和现实意义。

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