牛偉平,張小虎,翟 薇,趙豫疆,敖小艷
(1. 山西省檢驗檢測中心農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)藥土壤肥料檢驗技術(shù)研究所,山西 太原 030001;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第六師食品藥品檢驗所,新疆 五家渠 831300)
無花果[1-2]是一種開花植物,隸屬于??崎艑伲饕L于一些熱帶和溫帶地方,屬亞熱帶落葉小喬木。中國唐代即從波斯傳入,南北方均有栽培,新疆南部尤多。無花果具有較高經(jīng)濟價值,果實除鮮食、藥用外,還可以加工成果醬、果脯、罐頭、果汁、果粉、蜜餞、糖漿及系列飲料等,被譽為“21世紀(jì)人類健康的守護神”。無花果除桑天牛和疫病對其為害較重外,主要還有銹病、胴枯病、炭疽病和線蟲為害。
吡唑醚菌酯(Pyraclostrobin)[3-4]是一種甲氧基丙烯酸酯類新型廣譜殺菌劑,是線粒體呼吸抑制劑,用于防治子囊菌、擔(dān)子菌、半知菌和卵菌綱真菌引起的多種病害,對小麥白粉病、赤霉病和香蕉黑星病、葉斑病、菌核病等有較好的防治效果。關(guān)于吡唑醚菌酯在農(nóng)作物中的殘留主要涉及小麥、葡萄、枇杷等。鄧立剛[5]和楊茜茹[6]研究了吡唑醚菌酯在小麥籽粒中的殘留狀況及消解規(guī)律。陳鑫[7]等用液相色譜-質(zhì)譜法測定了南瓜、蘆筍、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯的殘留量。陳勇達[8]等研究了吡唑醚菌酯在葡萄中的殘留及消解規(guī)律。方彥東[9]等測定了吡唑醚菌酯在枇杷中的殘留。然而,對于吡唑醚菌酯在無花果中的殘留、消解行為尚未見報道。本文研究并建立了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定無花果中吡唑醚菌酯的殘留分析方法,并通過田間殘留試驗得到了吡唑醚菌酯在無花果中的殘留消解行為,結(jié)合我國膳食情況評價吡唑醚菌酯對普通人群的膳食風(fēng)險,以便為全面評估吡唑醚菌酯懸浮劑在無花果中使用的安全性提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 儀器與試劑 Waters Xevo TQD超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀;CAP8201電子天平;3K15高速離心機;Multi-Tube Vortexer多管渦旋混合儀。
吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品(98.5%);甲醇(色譜純 );乙腈(色譜純);氯化鈉(分析純);甲酸銨(色譜純);甲酸(色譜純);PSA(Size 40-60μm,Agela Technologies);C18(Size 50μm 60?,Agela Technologies)。
1.2 田間試驗 根據(jù)《農(nóng)藥登記殘留試驗區(qū)域指南》[10]中無花果田間試驗布局要求,選擇山西、山東、江蘇、湖南、云南、新疆6省進行田間試驗,按照《農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》[11]設(shè)置試驗小區(qū),供試藥劑為30%吡唑醚菌酯懸浮劑。
1.2.1 消解動態(tài)試驗 試驗小區(qū)6棵無花果樹,無重復(fù),采集3份樣品。施藥時期為無花果生長至一半大小時施藥,施藥劑量為有效成分500mg/kg,施藥后2h、1、3、5、7、10、14、21、30、45d采樣無花果樣品,另設(shè)不施藥對照。
1.2.2 最終殘留試驗 試驗小區(qū)為2棵無花果樹,重復(fù)3次,在收獲期前50d左右施藥。設(shè)2個施藥劑量,低劑量為有效成分250mg/kg,高劑量為有效成分375mg/kg,兌水噴霧。各設(shè)3次施藥和4次施藥2個處理,施藥間隔期7d,末次施藥后間隔14、21、28d分別采集無花果樣品。
1.2.3 樣品采集 用隨機的方法在試驗小區(qū)內(nèi)不同方向及上、中、下、里、外等不同部位采集12個以上(≥2kg)生長正常、無病害的無花果果實,除去果柄,切碎、混勻后采用四分法留樣200g,粘好標(biāo)簽,貯存于-20℃冰柜中保存,待測。
1.3 分析方法
1.3.1 樣品提取 稱取無花果樣品10.0g于50mL離心管中,加入5g氯化鈉和20mL乙腈,2 500 r/min多管渦旋振蕩儀振蕩10min,8 000 r/min離心5min,待凈化。
凈化:吸取1.5mL上層清液于裝有25mgPSA和25mgC18的2mL離心管中,渦旋3min,5 000r/min離心2min,取0.5mL上清液加0.5mL水定容,過0.22μm濾膜后,待測。
1.3.2 儀器條件
1.3.2.1 色譜條件 色譜柱:Waters ACQUITY UPLC BEH C18,(100mm×2.1mm,1.7μm);柱溫:40℃;流速:0.3mL/ min;進樣量:5μL;流動相A:2mmol/L甲酸銨水溶液(含0.1%甲酸);流動相B:2mmol/L甲酸銨甲醇溶液(含0.1%甲酸)。梯度洗脫條件(表1)。
1.3.2.2 質(zhì)譜條件 離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:正離子掃描;毛細(xì)管電壓:3.5KV;脫溶劑溫度:300℃;脫溶劑氣流速:800L/Hr;檢測方式:多重反應(yīng)監(jiān)測(MRM);定量離子對:388.2>194.1;碰撞能量:15eV;定性離子對:388.2>164.0;碰撞能量:21eV;保留時間:約為7.41 min。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 由于無花果基質(zhì)復(fù)雜,凈化不完全會產(chǎn)生較強基質(zhì)效應(yīng),影響定量結(jié)果,本文采用無花果空白基質(zhì)配標(biāo)消除基質(zhì)效應(yīng)。精確稱取吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品 (精確至0.1mg),以乙腈溶解配成標(biāo)準(zhǔn)母液。用無花果的空白對照樣品溶液逐級稀釋,配制成0.005、0.01、0.025、0.05、0.1、0.2、0.5mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,在上述條件下進行測定。
表1 梯度洗脫條件
1.3.4 添加回收率測定 在空白無花果中添加3檔濃度分別為0.020、0.10、2.0mg/kg的吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,每檔重復(fù)5次,用上述分析方法測定,計算添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.3.5 消解動態(tài)曲線 吡唑醚菌酯在無花果中的降解按一級反應(yīng)動力學(xué)方程公式(1)進行計算,半衰期按照公式(2)進行計算。
Ct=C0e-Kt
(1)
DT50=ln2/K
(2)
式中:
Ct——時間t時的農(nóng)藥殘留量,mg/kg;
C0——施藥后的原始沉積量,mg/kg;
K——消解系數(shù);
t——施藥后時間,d;
DT50——半衰期,d ,即農(nóng)藥殘留量消解50%的時間。
1.3.6 膳食攝入風(fēng)險評估 膳食攝入風(fēng)險評估包括長期和短期膳食攝入評估,是在毒理學(xué)和殘留化學(xué)評估的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國居民膳食消費結(jié)構(gòu),估算農(nóng)藥的膳食攝入量,本文僅對吡唑醚菌酯進行長期膳食攝入評估。長期膳食攝入評估是依據(jù)國家衛(wèi)生行政部門發(fā)布的中國居民營養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測調(diào)查,或相關(guān)參考資料的數(shù)據(jù),結(jié)合殘留化學(xué)評估推薦的規(guī)范殘留試驗中值(STMR),計算國家估算每日攝入量(NEDI)。計算結(jié)果由公式(3)(4)得出:
NEDI=∑[STMRi(STMR-Pi)× Fi)]
(3)
RQ(%)=NEDIADI×bw×100
(4)
式中:
STMRi——農(nóng)藥在某一食品中的規(guī)范殘留試驗中值,mg/kg;
STMR-Pi——用加工因子校正的規(guī)范殘留試驗中值,mg/kg;
Fi——一般人群某一食品的消費量,kg/d;
ADI——每日允許攝入量,mg/kg bw;
bw——人群人均體重,kg,我國人均體重一般按63kg計;
RQ為風(fēng)險商指數(shù),當(dāng)RQ<100%,表明膳食風(fēng)險處于可接受范圍,反之則表示風(fēng)險不可接受,且數(shù)值越大風(fēng)險越高[12]。
注:計算NEDI時,如果沒有合適的STMR或STMR-P,使用相應(yīng)的MRL值,故風(fēng)險可能為高估,即介于全中值或全MRL值評估結(jié)果之間。
2.1 線性關(guān)系和定量限 線性范圍和定量限在0.005~0.5mg/L范圍內(nèi),吡唑醚菌酯響應(yīng)值與進樣質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系,線性方程為 Y=16 422 989.272 2X+56 852.649 7,R2= 0.999 3。通過最小添加水平得到吡唑醚菌酯在無花果中的定量限為0.02mg/kg。
圖1 0.02mg/L吡唑醚菌酯標(biāo)樣離子色譜圖
2.2 添加回收率和精密度 在無花果空白樣品中分別添加3個不同濃度的吡唑醚菌酯標(biāo)準(zhǔn)品溶液。結(jié)果表明(表2):無花果中添加吡唑醚菌酯濃度在0.020~2.0mg/kg時,平均回收率85%~107%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.5%~3.5%,符合農(nóng)藥殘留分析標(biāo)準(zhǔn)要求。
表2 無花果中吡唑醚菌酯添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
2.3 殘留消解試驗結(jié)果 殘留消解動態(tài)試驗表明(圖2):吡唑醚菌酯在無花果中消解較慢,開始采集后10d消解率為50%左右,30d消解率超過80%。消解半衰期在9.5~12.4d之間,平均為11.0d。整個試驗過程中,吡唑醚菌酯在無花果中的殘留濃度呈遞減趨勢。
圖2 吡唑醚菌酯在無花果上的殘留消解曲線
2.4 最終殘留試驗結(jié)果 30%吡唑醚菌酯懸浮劑在無花果中的最終殘留試驗,以低劑量為有效成分250mg/kg,高劑量為有效成分375mg/kg,施藥3次和4次,施藥間隔7d,采收間隔期為14、21和28d,吡唑醚菌酯在無花果中的殘留中值分別為0.82、0.71、0.54mg/kg,殘留最大值為1.52、1.78、2.05mg/kg。具體結(jié)果(表3)。
2.5 膳食暴露風(fēng)險評估 目前吡唑醚菌酯在我國登記作物有水稻、小麥、玉米、棉花、大豆、花生、大蒜、白菜、大白菜、番茄、辣椒、黃瓜、姜、馬鈴薯、山藥、柑橘、蘋果、梨、桃、棗、葡萄、草莓、荔枝、芒果、香蕉、西瓜、甜瓜、茶葉。根據(jù)吡唑醚菌酯在我國登記批準(zhǔn)的GAP數(shù)據(jù)和依據(jù)《農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》在無花果上取得的殘留試驗數(shù)據(jù),遵循風(fēng)險最大化原則,距離末次施藥14d的吡唑醚菌酯在無花果中的殘留中值0.82mg/kg,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的長期國家估算每日攝入量是1.22mg,風(fēng)險商指數(shù)為64.6%,不會對一般人群健康產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險。
本研究建立了LC-MS-MS測定無花果中吡唑醚菌酯殘留的分析方法,結(jié)果表明在添加水平為0.020~2.0mg/kg范圍內(nèi),吡唑醚菌酯在無花果中的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均滿足農(nóng)藥殘留分析要求,方法的定量限為0.02mg/kg。
吡唑醚菌酯在無花果中的殘留消解動態(tài)符合一級動力學(xué)方程,在山西和湖南的半衰期分別為12.4和9.5d。最終殘留試驗及長期膳食風(fēng)險評估結(jié)果表明,30%吡唑醚菌酯懸浮劑防治無花果炭疽病,按照有效成分250mg/kg植株噴霧,最多施藥3次,施藥間隔7d,安全間隔期為14d,對一般人群健康不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險。
表3 無花果最終殘留數(shù)據(jù)匯總表