劉霞,羅靈芝,吳燕,楊靜,趙子丹,王芳,牛艷,王曉菁,*
1. 寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,銀川 750002 2. 寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院,銀川 750002
據(jù)我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,2018年我國蘋果產(chǎn)量接近4 000萬t,面積和產(chǎn)量均居世界首位。但蘋果病害仍是影響我國蘋果產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的限制性因素,同時給果農(nóng)造成重大經(jīng)濟(jì)損失[1]。蘋果病害主要有輪紋病、褐斑病和斑點(diǎn)落葉病等22種[2],嚴(yán)重影響蘋果品質(zhì)與產(chǎn)量。針對這些病害,目前化學(xué)防治措施是蘋果園管理中最為常用且效果較為明顯的防治技術(shù)[3]。吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)作為一種廣譜性殺菌劑,被廣泛應(yīng)用于防治蘋果上由真菌引起的多種病害,如蘋果上的斑點(diǎn)落葉病[4-5]、炭疽葉枯病[6]和褐斑病[7-8]等??司?captan)作為廣譜性低毒有機(jī)硫類殺菌劑,也被應(yīng)用于防治蘋果苦腐病、黑星病、飛斑病和瘡痂病等[9-10],同時作為種子處理劑或灌根防治莖枯病、立枯病和黑斑病[11-12]。
吡唑醚菌酯、克菌丹單劑在蘋果上的殘留、消解研究也已有報道[13-15]。但吡唑醚菌酯和克菌丹復(fù)合配劑在蘋果上的殘留規(guī)律和膳食風(fēng)險評估尚未見報道。本研究在寧夏、遼寧、河南、安徽、山東、陜西、山西、新疆和天津等9地開展田間試驗,建立吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上的殘留分析方法,并根據(jù)40%吡唑醚菌酯·克菌丹懸浮劑在蘋果上的消解動態(tài)及最終殘留量,初步評估吡唑醚菌酯和克菌丹的膳食風(fēng)險,以期為吡唑醚菌酯和克菌丹在蘋果上的安全使用及安全風(fēng)險評估提供參考。
儀器:高效液相色譜儀-UV檢測器(Waters e2695-2487,美國沃特世公司);氣相色譜儀-ECD檢測器(Agilent 6890N,美國安捷倫公司);低速臺式大容量離心機(jī)(TDL-40B,上海安亭科學(xué)儀器廠,中國);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(R-215型,瑞士步琦公司);高速勻漿機(jī)(T18 basic型,德國IKA公司);電子天平(PL202-L型,瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司)。
試劑:乙腈、甲醇、正己烷(色譜純,美國Fisher Scientific公司);克菌丹標(biāo)準(zhǔn)品(98.6%,德國DR.公司);吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品(1 000 mg·L-1,天津環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心,中國);Florisil柱(1 000 mg/6 mL,美國安捷倫公司);ZORBAX SB-C18色譜柱(4.6 mm×250mm, 5 μm,美國安捷倫公司)。
試驗遵循《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[16]于2018年在寧夏、遼寧、河南、安徽、山東、陜西、山西、新疆和天津進(jìn)行。
1.2.1 最終殘留量試驗
每個試驗點(diǎn)設(shè)置小區(qū)1個(蘋果樹不少于4棵),以1 000倍液的制劑量于蘋果生長中后期施藥3次,施藥時使藥液盡可能均勻地分布在處理小區(qū)果樹的果實(shí)上,施藥間隔10 d,末次施藥后間隔21 d和28 d用隨機(jī)的方法在試驗小區(qū)內(nèi)不同方向及上、中、下、里、外等不同部位采集生長正常、無病害的蘋果果實(shí),處理小區(qū)應(yīng)分別采集2個獨(dú)立樣品,每份樣品確保12個以上(不少于2 kg),用不銹鋼刀具沿縱向切成均勻的4瓣,取對角的2瓣,切成1 cm以下的碎塊,并充分混勻,用四分法縮分,留取300 g,裝入樣品容器中,貼好標(biāo)簽后立即放入低于-18 ℃冰箱中保存待測。
1.2.2 殘留消解試驗
殘留消解試驗與最終殘留量試驗設(shè)置于同一小區(qū),采集距最終殘留量試驗?zāi)┐问┧幒箝g隔2 h、7 d、14 d和35 d的蘋果樣品。同時在最終殘留量試驗?zāi)┐问┧幥霸O(shè)置1個采樣。樣品采集處理同1.2.1。
1.2.3 空白試驗
空白另設(shè)處理小區(qū),不進(jìn)行施藥處理,但需采取必要措施避免污染,采集對照樣品。樣品采集處理同1.2.1。
稱取蘋果樣品10.00 g于50 mL離心管中,加入20.0 mL乙腈,震蕩約30 min,加入5.0 g氯化鈉,振搖約1 min,于4 000 r·min-1離心3 min,移取上清液濃縮近干,加入3.0 mL丙酮+正己烷(V(丙酮)∶V(正己烷)=1∶9)溶液溶解后,轉(zhuǎn)移至用洗脫液預(yù)淋洗過的Florisil固相萃取小柱中,重復(fù)3次,再用10.0 mL丙酮+正己烷(V(丙酮)∶V(正己烷)=1∶9)洗脫并收集,濃縮干,正己烷定容,移取一份采用氣相色譜儀-ECD檢測器檢測克菌丹,另移取一份氮吹吹干,甲醇定容、過膜,采用液相色譜-UV檢測器檢測吡唑醚菌酯。
1.3.2 色譜條件
液相色譜-UV檢測器:色譜柱為ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱溫為40 ℃;進(jìn)樣量為10.0 μL;檢測器波長為275 nm;等度洗脫為水+乙腈(V(水)∶V(乙腈)=3∶7),流速1.0 mL·min-1。
氣相色譜-ECD檢測器:色譜柱為DB-35MS UI毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);模式為不分流進(jìn)樣、恒流,流量為3.0 mL·min-1;載氣為氮?dú)?;尾吹流量?0 mL·min-1;進(jìn)樣量為1.0 μL;進(jìn)樣口溫度為290 ℃;檢測器為300 ℃;柱箱溫度為100~300 ℃。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
將1 000 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液依次稀釋得0.01、0.05、0.10、0.20、0.50、1.0和2.0 mg·L-1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后在1.3.2色譜條件下測定,以濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制吡唑醚菌酯、克菌丹線性標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
1.3.4 添加回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分析
分別在空白蘋果基質(zhì)中添加0.01、0.2和1.0 mg·L-13個水平的吡唑醚菌酯、克菌丹標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個水平重復(fù)5次,按1.3.1和1.3.2測定回收率,并計算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。
吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上的膳食風(fēng)險評估,是根據(jù)《食品中農(nóng)藥殘留風(fēng)險評估指南》[17]《食品中農(nóng)藥每日允許攝入量制定指南》[18]進(jìn)行的長期膳食攝入評估,結(jié)合殘留化學(xué)評估推薦的規(guī)范殘留試驗中值和已制定的最大殘留限量(MRL),計算該農(nóng)藥的國家估算每日攝入量(NEDI)[19-20],計算公式如下:
NNEDI=∑[STMRi(STMR-Pi)×Fi]
式中:NNEDI表示農(nóng)藥的國家估算每日攝入量;STMRi表示農(nóng)藥在某一食品中的規(guī)范殘留試驗中值;STMR-Pi表示用加工因子校正的規(guī)范殘留試驗中值;Fi表示一般人群某一食品的消費(fèi)量。
每人每日攝入總量為每日允許攝入量(ADI)與我國居民平均體質(zhì)量(63 kg)的乘積,NEDI與其進(jìn)行比較,計算風(fēng)險商(RQ)評估實(shí)際上通過膳食長期攝入殘留農(nóng)藥所帶來的風(fēng)險及其可接受程度,計算公式如下:
RRQ(%)=NNEDI/(AADI×63)
式中:RRQ表示風(fēng)險商;AADI表示每日允許攝入量。
在選定的色譜條件下,吡唑醚菌酯、克菌丹在質(zhì)量濃度0.01~2.0 mg·L-1范圍內(nèi),吡唑醚菌酯、克菌丹質(zhì)量濃度(x)與峰面積(y)具有良好的線性關(guān)系,吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=39 056x+1 183,相關(guān)系數(shù)(r)=0.9994,克菌丹標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=386 132x-21 932,相關(guān)系數(shù)(r)=0.9969,均滿足外標(biāo)法定量的要求[18]。
分別在空白蘋果中添加0.010、0.2和1.0 mg·L-13個水平的吡唑醚菌酯、克菌丹標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個水平重復(fù)5次。蘋果中吡唑醚菌酯的回收率為80%~110%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.5%~13.3%;克菌丹的回收率為80%~110%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為5.9%~6.5%(表1),均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》(NY/T 788—2018)[21]中對檢測方法正確度和精密度的要求。通過添加回收試驗可知吡唑醚菌酯和克菌丹在蘋果基質(zhì)中的定量限均為0.010 mg·kg-1。
采集末次施藥后2 h、7 d、14 d、21 d、28 d和35 d的蘋果,作為殘留消解試驗檢測樣品,測定蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量并計算其消解率,結(jié)果如表2所示,色譜圖如圖1和圖2(樣品圖以寧夏地區(qū)為代表)所示。以施藥2 h后的殘留量作為原始?xì)埩袅浚?個試驗地吡唑醚菌酯、克菌丹原始?xì)埩袅糠謩e為0.024~0.26 mg·kg-1和0.14~0.28 mg·kg-1。施藥后14 d,蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量為0.076~0.11 mg·kg-1和<0.010~0.13 mg·kg-1,消解率為17%~71%和52%~100%;至施藥后35 d,蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量為<0.010~0.10 mg·kg-1和<0.010~0.12 mg·kg-1,消解率為58%~100%和44%~100%。從殘留消解試驗結(jié)果來看,隨采收間隔延長,蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量呈現(xiàn)降低趨勢;吡唑醚菌酯較克菌丹在蘋果中消解更慢,消解周期更長,說明吡唑醚菌酯較穩(wěn)定,這與陳勇達(dá)等[22]的研究一致。
表1 吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果中的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)Table 1 Recovery and relative standard deviation of pyraclostrobin and captan in apple (n=5)
表2 蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹殘留消解結(jié)果Table 2 Results of residue degradation of pyraclostrobin and captan in apple
圖1 吡唑醚菌酯標(biāo)物(a)及蘋果樣品(b)中吡唑醚菌酯色譜圖Fig. 1 Chromatogram of pyraclostrobin in reference materials (a) and in apple (b)
圖2 克菌丹標(biāo)物(a)及蘋果樣品(b)中克菌丹色譜圖Fig. 2 Chromatogram of captan in reference materials (a) and in apple (b)
采集末次施藥后21 d和28 d的蘋果,作為最終殘留試驗檢測樣品,測定蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量,結(jié)果如表3所示。由表3可知,9個試驗點(diǎn)施藥21 d后,吡唑醚菊酯、克菌丹的殘留量分別為<0.010~0.14 mg·kg-1、<0.010~0.24 mg·kg-1;施藥28 d后,吡唑醚菊酯、克菌丹的殘留量分別為<0.010~0.16 mg·kg-1、<0.010~0.28 mg·kg-1。9個試驗地蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的最終殘留量最大值分別為0.16 mg·kg-1和0.28 mg·kg-1,而我國《食品 安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2019)[23]規(guī)定吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上的最大殘留限量分別為0.5 mg·kg-1和15 mg·kg-1,說明吡唑醚菌酯、克菌丹的最終殘留量均未超出最大殘留限量。
吡唑醚菌酯、克菌丹的ADI值分別為0.03 mg·kg-1和0.1 mg·kg-1(以體質(zhì)量計),在我國登記作物情況如表4所示。
根據(jù)吡唑醚菌酯和克菌丹在我國不同作物中的登記情況,結(jié)合參考限量及我國居民人均膳食結(jié)構(gòu)進(jìn)行膳食風(fēng)險評估,結(jié)果如表5所示,結(jié)果表明,普通人群吡唑醚菌酯、克菌丹的NEDI分別是1.162 mg和2.075 mg,分別占日允許攝入量的61.5%和32.9%,均<100%,表明吡唑醚菌酯、克菌丹對一般人群健康均不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險。
綜上所述,本研究表明,在選定的色譜條件下,吡唑醚菌酯、克菌丹在質(zhì)量濃度0.01~2.0 mg·L-1范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.9994和0.9969;添加水平為0.01~1.0 mg·kg-1時,蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》(NY/T 788—2018)[21]中對檢測方法正確度和精密度的要求。
表3 蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹最終殘留量Table 3 Final residue of pyraclostrobin and captan in apple
表4 吡唑醚菌酯、克菌丹在我國登記作物情況Table 4 The registered crops applied with pyraclostrobin and captan in China
表5 吡唑醚菌酯、克菌丹膳食風(fēng)險評估Table 5 Dietary risk assessment of pyraclostrobin and captan
消解動態(tài)試驗表明,隨著采樣間隔時間的延長,吡唑醚菌酯、克菌丹的殘留量呈降低趨勢,消解率呈增加趨勢;吡唑醚菌酯較克菌丹在蘋果中消解更慢,消解周期更長,說明吡唑醚菌酯較穩(wěn)定。
最終殘留結(jié)果表明,9個試驗地蘋果中吡唑醚菌酯、克菌丹的最終殘留量最大值分別為0.16 mg·kg-1和0.28 mg·kg-1,均未超出MRL值。結(jié)合吡唑醚菌酯、克菌丹在蘋果上殘留試驗數(shù)據(jù),建議40%吡唑醚菌酯·克菌丹懸浮劑用于防治蘋果斑點(diǎn)落葉時,以1 000倍液的施藥劑量在蘋果上施藥3次后,安全間隔期21 d。
參照國際食品法典農(nóng)藥殘留委員會(CCPR)農(nóng)藥風(fēng)險分析原則和糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織農(nóng)藥殘留聯(lián)合專家會議(JMPR)風(fēng)險評估方法,結(jié)合我國農(nóng)藥登記情況和我國居民的人均膳食結(jié)構(gòu),普通人群吡唑醚菌酯、克菌丹的NEDI分別是1.162 mg和2.075 mg,分別占日允許攝入量的61.5%和32.9%,均<100%,表明吡唑醚菌酯、克菌丹對一般人群健康均不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險。