乙草胺、扑草净、2，4-滴异辛酯在春玉米中的残留及膳食风险评估

刘 峰，李雪茹，董见南，黄文功，陈国峰

（黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所，黑龙江 哈尔滨 150086）

玉米是全世界总产量最高的粮食作物，已成为世界许多地方的主食，玉米总产量超过小麦或水稻。而且玉米在世界各地广泛种植，每年玉米的产量比任何其他谷物都多。2021年，世界总产量为12 亿吨［1］。玉米是我国主要粮食作物之一，种植区域分布很广，主产区集中在东北、华北及西南地区，总产量仅次于稻谷和小麦。在我国国民经济发展中具有举足轻重的地位［2-3］。

玉米的植株因其增产潜力大，茎叶和籽粒产量高的特点，确定了其在饲料作物中重要作用［4-7］。但玉米田很容易生长各种杂草，妨碍玉米生长，与玉米争光争肥。一般年份杂草危害可是玉米减产1～2 成，严重时减产3～5 成。世界上危害玉米田的杂草类型基本相同，最普遍的杂草为禾本科和阔叶杂草［8-10］。

乙草胺（acetochlor）、扑草净（prometryn）和2，4-滴异辛酯（2，4-D-ethylhexyl）可用于苗前除草，对一年生杂草具有良好的防除效果。研究表明乙草胺、扑草净、2，4-滴异辛酯在环境中可降解为乙草胺的两个代谢物2-乙基-6-甲基苯胺（EMA） 和2- （1- 羟 乙 基） -6- 甲 基 苯 胺（HEMA）、扑 草 净、2，4-滴 异 辛 酯 和2，4-滴［11-12］。乙草胺具有价格低廉应用范围广，除草活性高、施药条件简单，对农作物产品质量有保证等优势经常被用于芽前封闭除草［13-14］。已有研究对乙草胺与扑草净混用进行了测定，杂草防除效果均＞90%，但用量不同，但都对杂草取得了良好的仿效［15-17］。2，4-滴是苯氧羧酸类传导型除草剂，可被植物根、茎、叶吸收和传导，茎叶吸收可通过植物的韧皮部向下传导到达根部；根吸收可通过植物的木质部向上传导到达全株，使植物分生组织受抑制，长度生长停止，产生次生膨胀而导致根与茎肿胀，进而韧皮部堵塞，使整个植物表现畸形，严重破坏植物的生理功能，导致死亡。

乙草胺、扑草净和2，4-滴异辛酯的复配制剂能有效扩大对玉米田方除杂草的作用。目前已有乙草胺和扑草净的复配制剂在国内登记，但三者的复合制剂，在玉米田上应用的尚未见研究报道。

本文采用QuEChERS 方法，建立一种简单、快速、有效的分析方法，采用气相色谱-质谱/质谱联用仪（GC-MS/MS）同时测定乙草胺、两个代谢物EMA 和HEMA、扑草净和2，4-滴异辛酯，采用超高效液相色谱-质谱/质谱联用仪（UPLCMS/MS）测定2，4-滴的最终残留量。

为此，本研究在黑龙江、辽宁、内蒙古、甘肃、北京、广西等6 地开展田间试验，首先建立乙草胺、两个代谢物EMA 和HEMA、扑草净和2，4-滴异辛酯在鲜食玉米、玉米、玉米秸秆的残留分析方法。并对乙草胺、扑草净、2，4-滴异辛酯在玉米中的膳食风险进行了评估，对其在玉米中的安全使用提供科学指导和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂 78%乙草胺·扑草净·滴辛酯乳油；乙草胺标准品（纯度为97.34%）；EMA 标准品（纯度为99.7%）；HEMA 标准品（纯度为96.85%）；扑草净标准品（纯度为99.4%）；2，4-滴异辛酯标准品（纯度为97.8%）；2,4-滴标准品（纯度为99.4%）；氯化钠（分析纯）；乙腈（色谱纯）；0.22µm有机系滤膜。

1.2 仪器 气相色谱-质谱/质谱联用仪（TSQ800 0EVO THERMOFISHER）；高效液相色谱-质谱/质谱联用仪（WATERS ACQUITY UPLC- TQS）；上海安亭高速离心机（LXJ-ⅡB）；旋转蒸发仪（IKA RV10 digita）；电子天平（sartorius BT 2202 S）；振荡器（IKA HS501）；精密移液枪以及其它实验室常用仪器设备。

1.3 田间试验设计 78%乙·扑·滴辛酯乳油，按照有效成分，在春玉米田上防治一年生杂草的推荐使用量：2 106 g a.i./ha，在玉米播后苗前，土壤喷雾，1次施药。

按照《农药登记残留试验区域指南》［18］选择实验地点：黑龙江哈尔滨、辽宁沈阳、内蒙古呼和浩特、甘肃定西、北京密云区、广西玉林；按照《农作物中农药残留试验准则》［19］要求设置1 个处理小区，和1 个空白对照小区（不施药），小区面积≥100 m2，小区间设保护带。78%乙·扑·滴辛酯乳油，按照2 106 g a.i./ha，在玉米播后苗前，土壤喷雾，1 次施药。收获期在小区中按照采样规范取土表以上的全株，采样点≥12 点，采样量≥2.0 kg。处理、空白小区分别采集2个独立样品。地头0.5 m内不采样。鲜食玉米切段、玉米脱粒后充分混匀，秸秆剪成1 cm以下的小段，用四分法缩分样品250 g 2份，装入可封口袋中，贴好标签后立即放入-18℃以下冰柜中待测。

1.4 仪器条件

1.4.1 检测乙草胺、EMA、HEMA、扑草净和2，4-滴异辛酯的样品处理 称取鲜食玉米、玉米籽粒10.00 g 于50 mL 离心管中，加入10 mL 蒸馏水，10 mL 乙腈，鲜食玉米秸秆及玉米秸秆样品5.00 g 于50 mL 离心管中，加入10 mL 蒸馏水，5 mL 乙腈，振荡提取30 min，加入5 g NaCl，再振荡10 min，3 500 r/min离心5 min。

鲜食玉米、玉米籽粒、鲜食玉米秸秆及玉米秸秆样品取1 mL 上清液，用平行蒸发仪蒸发至近干后，1 mL 丙酮定容，经0.22µm 有机系滤膜过滤，待测。

1.4.2 检测2，4-滴的样品处理 称取鲜食玉米、玉米籽粒10.00 g 于50 mL 离心管中，加入10 mL蒸馏水，10 mL 乙腈，鲜食玉米秸秆及玉米秸秆样品5.00 g 于50 mL 离心管中，加入10 mL 蒸馏水，5 mL 乙腈，振荡提取30 min，加入5 g NaCl，再振荡10 min，3 500 r/min离心5 min。

鲜食玉米、玉米籽粒、鲜食玉米秸秆及玉米秸秆样品取1 mL 上清液，经0.22µm 有机系滤膜过滤，待测。

1.4.3 乙草胺、EMA、HEMA、扑草净和2，4-滴异辛酯的检测条件 色谱柱：DB-5 MS（30 m×0.25 mm，0.25 µm）；进样口：进样量：1 µL；进样口温度：280℃；恒流进样，不分流，流速1.20 mL/min；检测器：检测器温度：350℃；尾吹气：氦气（He），30 mL/min；传输线温度：280℃，载气流速：1.2 mL/min，离子源温度：350℃。

升温程序：初始温度80℃，保持3 min；以15℃/min升至280℃，保持5 min。

表1 乙草胺等5种分析物采集质谱信息

1.4.4 2，4-滴的检测条件 色谱柱：Acquity UPLC®HSS T3（50 mm×2.1 mm，1.8µm）；柱温：35 ℃；流速：0.3 mL/min；进样量：2µL。

离子源：电喷雾离子源ESI；扫描方式：负离子扫描；毛细管电压：3 KV；离子源温度：150 ℃；脱溶剂温度：450 ℃；脱溶剂气流量：900 L/h；锥孔气流量：150 L/h。

表2 2，4-滴梯度洗脱条件

表3 2，4-滴的采集质谱信息

1.5 方法验证 准确称取适量乙草胺、扑草净、2，4-滴、2，4-滴异辛酯、EMA、HEMA 标准品，配制成1 000 mg/L的标准储备液，0℃保存。分别用鲜食玉米、玉米籽粒、鲜食玉米秸秆和玉米秸秆基质空白稀释配得0.001、0.005、0.01、0.05、0.10、0.50 mg/L系列标准溶液，在上述液相色谱/质谱条件下进行测定，以化合物标准溶液浓度与定量离子峰面积作标准曲线。采用空白样品添加标准溶液的方法，分别做0.01、0.02、0.05、0.10 mg/kg 4 个水平的添加试验，每个水平重复5次，同时以空白样品作对照，按照1.3.1 和1.3.2 方法进行样品处理和1.3.3 和1.3.4节仪器条件测定，计算添加回收率及相对标准偏差（RSD）（n=5）。定义最低添加水平为方法定量限（LOQ，mg/kg）。

1.6 膳食暴露风险评估 乙草胺残留监测和膳食评估定义为：乙草胺、EMA和HEMA的化合物的总和，以乙草胺表示。

扑草净残留监测和膳食评估定义为：扑草净，以扑草净表示。

2，4-滴异辛酯残留监测和膳食评估定义为：2，4-滴异辛酯与2，4-滴之和，以2，4-滴表示。

膳食暴露和风险评估采用以下公式计算：

其中NEDI 为国家估算每日摄入量；Fi为食物摄入量；STMRi为试验中位残留量；bw为中国居民的平均体重；RQ为风险商；ADI为每日允许摄入量。RQ值越高表示接触农药的风险越高；RQ＞1表示对人类健康的风险不能接受。

2 结果与讨论

2.1 线性 结果（表4）表明：在0.001～0.50 mg/L范围内，乙草胺、EMA、HEMA、扑草净和2，4-滴异辛酯在鲜食玉米、玉米籽粒、鲜食玉米秸秆和玉米秸秆空白基质溶液中定量离子对峰面积与进样质量浓度间均呈现良好的线性关系，相关系数（r）都在0.998 2～0.999 9之间。

表4 乙草胺等6种分析物的线型方程、相关系数、斜率比及定量限

2.2 添加回收试验 添加回收试验结果（表5、6）表明：乙草胺、EMA、HEMA、扑草净和2，4-滴异辛酯在鲜食玉米、玉米籽粒、鲜食玉米秸秆和玉米秸秆中的平均回收率在88%～113%之间，相对标准偏差分别为0.4%～8.6%。本研究所建立的残留检测方法可满足农作物中农药残留试验准则［19］的要求，适用于6 种化合物在4 种基质中的残留分析研究。

表5 乙草胺等5种分析物在玉米和秸秆中添加回收

表6 2，4-滴在玉米和秸秆中添加回收

2.3 基质效应 采用基质标准曲线斜率和溶剂标准曲线斜率之比（k）来评价基质效应：当k＞1.1时为基质增强效应，k＜0.9 为基质减弱效应，而当k在0.9～1.1 之间时为基质效应不明显［20］。表4 可知，乙草胺和HEMA 在基质中存在增强的基质效应，但增加不明显；而EMA、扑草净、2，4-滴在基质中存在减弱的基质效应。为保证方法通用性，本试验均采用基质标样消除基质效应。

2.4 春玉米中乙草胺、扑草净、2,4-滴异辛酯的最终残留量 78%乙·扑·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，施药1次，于鲜食玉米、玉米采收期分别采样测定，测得结果（表7）。低于GB 2763-2021《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》［21］规定的玉米中乙草胺、扑草净、2，4-滴最大残留量。

表7 乙草胺、扑草净、2，4-滴在春玉米中的最终残留量

2.5 膳食暴露风险评估 为了准确评估NEDI，应考虑中国的饮食摄入方式以及在中国注册并使用乙草胺、扑草净、2，4-滴的农作物及其在各国的相应最大残留限量。（表8）列出了我国国民对部分食物的膳食量（Fi）。按照中国、CAC、美国、欧盟、澳大利亚、韩国、日本的顺序选择最大残留量（MRL）。此外，在计算相应的NEDI 时，仅选择确保给定食品中NEDI 最高的参考残留限量。根据不同食品的残留数据得出扑草净的总NEDI为0.034 56 mg/（kg bw），RQ为5.49%；乙草胺的总NEDI 为0.032 44 mg/（kg bw），RQ 为1.29%；2，4-滴的总NEDI 为0.281 9 mg/（kg bw），RQ 为44.8%。该结果显示，春玉米生产中施用乙草胺、扑草净、2，4-滴异辛酯不会对人群产生长期膳食暴露风险。

表8 鲜食玉米和玉米中乙草胺、扑草净、2，4-滴的长期膳食摄入风险评估结果

3 结论

本研究建立了采用GC-MS/MS 与UPLC-MS/MS 测定鲜食玉米和玉米中乙草胺、EMA、HEMA、扑草净、2，4-滴异辛酯、2，4-滴的残留分析方法，按照GAP 在我国6 地春玉米主产区开展田间试验，测定了鲜食玉米和玉米的残留量，根据残留试验数据进行了膳食风险评估。结果表明，鲜食玉米和玉米中的乙草胺、扑草净、2，4-滴异辛酯的最终残留量低于我国相应的MRL值。经膳食风险评估可知，乙草胺、扑草净、2，4-滴异辛酯的摄入风险概率均＜100%，不会对一般人群健康产生不可接受的风险。这些数据表明，玉米播种后，出苗前以2 106 g a.i./ha 78%乙草胺·扑草净·滴辛酯乳油对土壤喷施1 次，不会对健康造成潜在的危害。本研究为在玉米上合理使用乙草胺、扑草净和2，4-滴异辛酯的复配农药提供了数据支撑，并为玉米食用安全性的初步评估提供参考。