毛江勝 李慧冬 陳子雷 張文君 郭長英 方麗萍 丁蕊艷
摘要:建立了QuEChERS -液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用(LC - MS/MS)同時測定韭菜中噻蟲胺和滅蠅胺殘留量的分析方法,并采用該方法研究了這2種農(nóng)藥在韭菜中的消解動態(tài)及最終殘留量。樣品經(jīng)乙腈提取,用N一丙基乙二胺( PSA)、Cls和石墨化碳(PC)凈化,正離子電離,多反應(yīng)監(jiān)測模式,LC-MS/MS測定,外標(biāo)法定量。結(jié)果表明:在0. 005-1.000 mg/kg添加水平下,噻蟲胺在韭菜中的平均回收率為90.0%~95.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.7%~3.3%;滅蠅胺在韭菜中的平均回收率為94.7~98.7%,RSD為0.8%~3.0%。樣品中噻蟲胺和滅蠅胺的定量限( LOQ)分別為0.010、0.005 mg/kg。噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中殘留量均未檢出。20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑按有效成分l800g/h㎡施藥2次,施藥間隔期為45d,安全間隔期20d,噻蟲胺在韭菜中的殘留量均<0.01 mg/kg,滅蠅胺在韭菜中的殘留量均<0.005mg/kg。
關(guān)鍵詞:噻蟲胺;滅蠅胺;韭菜;殘留;消解;膳食風(fēng)險評估
Dissipation Dynamics and Preliminary Dietary RiskAssessment of Clothianidin and Cyromazine in Chinese ChivesMao Jiangsheng, Li Huidong, Chen Zilei,Zhang Wenjun, Guo Changying, Fang Liping, Ding Ruiyan
Abstract In this study, a simple and practical QuEChERS - based liquid chromatography - tandemmass spectrometry ( LC - MS/MS) method was established to measure the residues of clothianidin and cyroma-zine in Chinese chives. The samples were extracted by acetonitrile and cleaned by primary secondary amine( PSA) , C18 and pesticarb ( PC) sorbent, and then were measured by LC - MS/MS operated in the positiveelectrospray ionization ( ESI) mode. The data were collected in multiple reaction monitoring ( MRM) mode.The results showed the average recoveries of clothianidin in Chinese chives were 90.0%~95.9% at the fourspiking levels from 0.005 to 1.0 mg/kg with the relative standard deviations ( RSDs) of l.7%~3.3% . Theaverage recoveries of cyromazine were 94.7~98.7% with the RSDs of 0.8%~3.0% . The limits of quantita-tion ( LOQs) of clothianidin and cyromazine were 0.01 mg/kg and 0.005 mg/kg, respectively. The dissipationdynamic studv showed that clothianidin and cyromazine in Chinese chives were not detected out. When 20%clothianidin - cyromazine SC was applied for 2 times at an interval of 45 days with the dose of 1800 g/h㎡ ,the residue of clothianidin was less than 0.01 mg/kg and that of cyromazine was below 0.005 mg/kg on the20th day after the last spray.
Keywords Clothianidin;Cyromazine; Chinese chives;Residue; Dissipation; Dietarv risk assessment
噻蟲胺(clothianidin),化學(xué)名稱:1-(2一氯-5-噻唑基甲基)-3 -甲基一2一硝基胍,是具有噻唑環(huán)的新煙堿類殺蟲劑,主要用于水稻、蔬菜、果樹及其他作物田防治薊馬、蚜蟲、飛虱等半翅目、鞘翅目、雙翅目和一些鱗翅目害蟲。滅蠅胺(cyromazine),又名環(huán)丙氨嗪,化學(xué)名稱為N-環(huán)丙基-1,3,5-三嗪一2,4,6三胺,屬三嗪類昆蟲生長調(diào)節(jié)劑,在動植物體內(nèi)可通過脫烷基作用代謝為三聚氰胺。滅蠅胺已在許多國家獲準(zhǔn)登記作為衣藥使用,在我國主要用于防治菜豆、黃瓜、韭菜等蔬菜上的美洲斑潛蠅和潛葉蠅[1,2]。噻蟲胺和滅蠅胺被分別推薦用于防治韭菜韭蛆,但缺乏兩者在韭菜中的最大殘留限量(MRL)標(biāo)準(zhǔn),不僅為韭菜質(zhì)量安全的監(jiān)管帶來困難,也可能對人體健康存在潛在的風(fēng)險。
關(guān)于噻蟲胺和滅蠅胺在基質(zhì)中殘留的分析方法主要包括高效液相色譜法[3-5,11,12]和液相色譜一質(zhì)譜法[6-10,13,14]。但目前尚未見采用高效液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用方法同時檢測噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜上殘留及消解動態(tài)并進(jìn)行膳食風(fēng)險評估的研究報道。
本研究擬建立韭菜中噻蟲胺和滅蠅胺殘留量的液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用(LC - MS/MS)檢測方法,研究20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑在設(shè)施栽培韭菜中的消解規(guī)律和殘留量并進(jìn)行初步的膳食風(fēng)險評估,旨在為2種農(nóng)藥在韭菜上的合理使用及制定2種農(nóng)藥在韭菜上的最大殘留限量( MRL)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 儀器及試劑
ABSciex QTRAP5500質(zhì)譜儀(美國AB公司);Acquity UPLC超高效液相色譜儀(美國Wa-ters公司);色譜柱:Symmetry300 C18 4.6 mm×75mm,3.5μm;T25高速勻漿機(jī)(德國IKA公司);2K高速離心機(jī)(美國SIGMA公司);Laborota4000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國Heidolph公司);超聲波儀(江蘇昆山);渦流混合器、電子天平、精密移液槍、氮吹儀以及其它實驗室常用儀器設(shè)備。
噻蟲胺(clothianidin)和滅蠅胺(cyromazine)標(biāo)準(zhǔn)品:100μg/mL(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所);20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑(河南金田地農(nóng)化有限責(zé)任公司)。甲醇、乙腈(色譜純,美國Thermofisher)。
1.2 試驗方法
按照《農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》[15]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[16],于2016年7月至11月在山東濟(jì)南和黑龍江哈爾濱進(jìn)行田間試驗。山東、黑龍江韭菜品種分別為雪韭、平韭。供試藥劑為20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑,試驗設(shè)置低劑量區(qū)、高劑量區(qū)、空白對照區(qū),每小區(qū)面積約20㎡,重復(fù)3次。施藥方法:灌根;施藥適期:韭菜生長至10—15cm左右時。
1.2.1 消解動態(tài)試驗 消解動態(tài)試驗的施藥時間為2016年7月19日。施藥劑量為有效成分2700 g/hm2,施藥1次。分別于施藥后2h及1、2、3、5、7、10、14、21、30 d取樣。每處理重復(fù)3次。隨機(jī)在試驗小區(qū)采集1kg生長正常無病害的韭菜樣品,剪成1 cm以下的小段,混勻后四分法留樣2009,于-20℃保存,待測。
1.2.2 最終殘留試驗施藥劑量分高、低兩個劑量。低劑量為推薦劑量,有效成分1800 g/h㎡;高劑量為推薦劑量的1.5倍,即有效成分2700g/h㎡。分別施藥2次和3次,每處理重復(fù)3次,施藥間隔期45d。分別于最后一次施藥20、30d后采樣。取樣方法同1.2.1。
1.3 分析方法
1.3.1 樣品前處理 稱取樣品20g于100mL廣口瓶中,加入乙腈40mL,高速勻漿機(jī)勻漿1min,3000r/min離心5min,將上清液過濾人Agi-lent Bond Elut樣品處理管(C18 50 mg,PSA 50mg,PC 8 mg,MgS04 150 mg),將有機(jī)相收集于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶,減壓濃縮至近干,2.5 mL甲醇定容,過0. 22μm有機(jī)濾膜,待進(jìn)樣檢測。
1.3.2 儀器測定條件 WatersSymmetry300色譜柱(Cl8 4.6 mm×75 mm,3.5μm);流動相:V(0.1%甲酸水溶液):V(甲醇)=3070;流速:0.80mL/min;柱溫400C;進(jìn)樣體積1.0μL。正離子方式掃描;霧化氣體為氫氣;霧化器壓力55379.2kPa。噻蟲胺和滅蠅胺的測定參數(shù)見表1。在此條件下,噻蟲胺和滅蠅胺的保留時間分別為1.17、1.65 min(圖1)。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 將100 μg/mL的噻蟲胺標(biāo)準(zhǔn)溶液用甲醇稀釋配制0.5、0.2、0.1、0.05、0.01、0.005 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;將100 μg/mL的滅蠅胺標(biāo)準(zhǔn)溶液用甲醇稀釋配制0.2、0. 02、0.01、0.005、0.001、0. 000 5μg/mL系列。按1.3.2的條件測定,以進(jìn)樣質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。外標(biāo)法定量。
1.3.4 添加回收試驗 在韭菜中分別添加噻蟲胺和滅蠅胺標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,添加水平分別為0.01、0.5、1.0 mg/kg,滅蠅胺為0.005、0.05、0.5、1.0mg/kg,每個水平重復(fù)5次,按本研究建立的方法進(jìn)行樣品前處理和測定,分別計算平均添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.4 農(nóng)藥殘留膳食攝入風(fēng)險評估
膳食攝人評估是在毒理學(xué)和殘留化學(xué)評估的基礎(chǔ)上,對居民因膳食攝人帶來的農(nóng)藥殘留對人體健康造成的風(fēng)險進(jìn)行定量評價,為提出農(nóng)藥最大殘留限量建議值提供依據(jù)。本研究中膳食的來源包括韭菜、已登記作物及食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(GB 2763-2016)[17]中有殘留限量值的作物。
2 結(jié)果與分析
2.1 方法的線性范圍及檢出限
噻蟲胺在0.005~0.5 mg/L和滅蠅胺在0.0005—0.2 mg/L范圍內(nèi),質(zhì)量濃度與對應(yīng)的峰面積間線性關(guān)系良好。經(jīng)最小二乘法擬合得標(biāo)準(zhǔn)曲線,噻蟲胺回歸方程為Y=2×106X一3241.4(R=0.995),滅蠅胺回歸方程為Y=2×107X一12604(R=0.995)。典型色譜圖見圖2。
2.2 方法的準(zhǔn)確度及精密度
添加回收試驗結(jié)果(表2)表明:在0. 01、0.5、1.0 mg/kg 3個添加水平下,基質(zhì)為韭菜時,噻蟲胺平均回收率為90.0%~95.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.7%~3.3%;在0. 005,0.05、0.5、1.0 mg/kg 4個添加水平下,基質(zhì)為韭菜時,滅蠅胺平均回收率為94.7- 98.7%,RSD為0.8%~3.0%。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線最低檔濃度和進(jìn)樣體積,計算得到滅蠅胺和噻蟲胺的檢出限( LOD)均為0.5 ng;根據(jù)添加回收最低檔添加濃度,噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中的定量限(LOQ)分別為 0.01mg/kg和0.005mg/kg。
2.3 噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜上的消解動態(tài)
噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中殘留量均未檢出,故無法計算農(nóng)藥消解半衰期。這可能與施藥方式有關(guān),由于施藥方式是灌根,藥劑并未立即被韭菜植株吸收,而采樣是韭菜植株,所以韭菜中均沒有檢出農(nóng)藥殘留。
2.4 噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜上的最終殘留量
由表3可知,20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑以高、低2個劑量施藥2~3次,施藥間隔期為45d,距末次施藥后20d和30d采樣測定,韭菜中噻蟲胺和滅蠅胺的殘留量均為未檢出。
2.5 膳食攝入風(fēng)險評估結(jié)果
根據(jù)噻蟲胺日允許攝人量(ADI)0.1 mg/kgbw及中國人平均體重63 kg[18,19],計算得到中國成人的日允許攝人量為6.3mg。依據(jù)食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(GB 2763-2016)中膳食風(fēng)險評估要求,通過已有的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)、試驗中得到的20d所對應(yīng)的規(guī)范殘留試驗中值(STMR)以及中國成人的日允許攝人量,計算得出膳食風(fēng)險概率為5.63%。結(jié)合中國農(nóng)藥登記情況和居民人均膳食結(jié)構(gòu),計算得到普通人群噻蟲胺的理論最大日攝人量( TMDI)為0.35 mg,占ADI的5.63%,表明通常不會對一般人群健康發(fā)生不可接受的風(fēng)險(表4)。
根據(jù)滅蠅胺日允許攝人量( ADI)0.06 mg/kgbw及中國人平均體重63 kg[19],計算得到中國成人的日允許攝人量為3.78 mg。依據(jù)食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(GB 2763-2016)中膳食風(fēng)險評估要求,通過試驗中得到的20 d所對應(yīng)的STMR(0.005 mg/kg)以及中國成人的日允許攝人量,計算得出膳食風(fēng)險概率為3.86%。結(jié)合中國農(nóng)藥登記情況和居民人均膳食結(jié)構(gòu),計算得到普通人群滅蠅胺的理論最大日攝人量( TMDI)是0.15mg,占ADI的3.86%,表明不會對一般人群健康發(fā)生不可接受的風(fēng)險(表5)。
3 結(jié)論
建立了基于QuEChERS - LC - MS/MS同時測定韭菜中噻蟲胺和滅蠅胺殘留量的分析方法。在0. 005~1.0 mg/kg范圍內(nèi),噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中的平均添加回收率為90.0%~98.7%、RSD為0.8%~3.3%。利用建立的殘留分析方法,進(jìn)行動態(tài)消解試驗結(jié)果表明,噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中的殘留量均未檢出。
噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜上均未獲得登記。擬推薦20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑按有效成分1800 g/h㎡施藥2次,施藥間隔期為45d,安全間隔期20d。噻蟲胺在韭菜中的殘留量均<0.01mg/kg,滅蠅胺在韭菜中的殘留量均<0.005mg/kg。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合膳食攝人結(jié)構(gòu)模型分析,對噻蟲胺和滅蠅胺的膳食風(fēng)險進(jìn)行初步評估,其風(fēng)險概率<1,分別為5.63%和3.86%。表明栽培韭菜,按照推薦劑量和施藥次數(shù),施用20%噻蟲胺·滅蠅胺懸浮劑,通常不會對一般人群健康產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險。目前,中國尚未制定噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中的最大殘留限量值(MRL),本研究結(jié)果為制定噻蟲胺和滅蠅胺在韭菜中的MRL值提供了數(shù)據(jù)支撐。
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