朱富偉,葉 倩,黃玉芬,黃聰靈,王富華,萬 凱*
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品公共監(jiān)測中心,廣州 510640;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實驗室(廣州),廣州 510640;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測與評價重點實驗室,廣州 510640)
啶蟲脒(Acetamiprid)又名莫比朗、吡蟲清、NI-25,屬于氯化煙酰亞胺類新型高效殺蟲劑,是繼吡蟲啉、烯啶蟲胺之后,在母體化合物(Nithiazin)的化學(xué)結(jié)構(gòu)上引入雜環(huán)2-氯-5-吡啶甲基活性基團而形成的[1-2]。其主要作用于昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)突觸后膜的煙堿乙酰膽堿受體(nAChR),具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸等殺蟲活性,屬于非質(zhì)子化選擇性殺蟲劑,具有對環(huán)境友好、高效、低毒等優(yōu)點[3-5]。啶蟲脒獨特的作用機理及廣譜高效的殺蟲特點,使其逐漸作為氨基甲酸酯、有機磷類農(nóng)藥的重要替代品而得到廣泛應(yīng)用。為了保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、消費安全,推進農(nóng)業(yè)標準化,增強國際競爭力,關(guān)于啶蟲脒,我國已經(jīng)制定了多項限農(nóng)藥殘留量標準[6]。
茉莉花[Jasminum sambac(L.)Ait]屬木犀科素馨屬灌木,喜溫暖濕潤,廣泛植栽于亞熱帶地區(qū),主要化學(xué)成分為生物堿、糖苷類化合物、黃酮類化合物、揮發(fā)油、芳樟醇、β-羅勒烯、苯甲酸甲酯、萜類、木脂素、脂肪類化合物等,因此常作為花茶和香精的重要原料,其根、葉和花均可入藥,具有很高的經(jīng)濟及藥用價值[7-9]。據(jù)報道,截至2018年,全國茉莉花種植面積近18.5萬畝,同時也形成了以廣西橫縣、四川犍為縣、福建福州市和云南元江縣為中國茉莉花及茉莉花茶4大主產(chǎn)區(qū)的地理優(yōu)勢[10]。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們對茉莉花(茶)消費量不斷增加,而茉莉花常年因病蟲害導(dǎo)致15%~30%的減產(chǎn),嚴重時局部可達40%~60%,甚至出現(xiàn)無花可收獲的現(xiàn)象[11]。茉莉花病蟲害的防治在實際生產(chǎn)中多采用化學(xué)防治,因此,農(nóng)藥殘留所造成的環(huán)境污染及產(chǎn)品的安全性等問題不容忽視。茉莉花(茶)的質(zhì)量安全不僅關(guān)系到出口貿(mào)易,也關(guān)系到消費者身體健康[12]。
目前,我國[6]及國際食品法典委員會(CAC)、美國、澳大利亞、歐盟、韓國、日本[13]均無關(guān)于茉莉花上啶蟲脒的殘留限量的報道。本文建立了優(yōu)化的樣品前處理方法,通過超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(LC-MS/MS)對啶蟲脒在茉莉花中消解動態(tài)及殘留進行分析,并對茉莉花中可能攝入的啶蟲脒的膳食風(fēng)險進行了初步評估,為在茉莉花上安全使用啶蟲脒提供科學(xué)指導(dǎo),同時為制定啶蟲脒在茉莉花上最大殘留限量值(MRL)提供數(shù)據(jù)支撐。
1 000 mg/L啶蟲脒標準品(純度不小于99%),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境質(zhì)檢中心(天津);5.0%啶蟲脒乳油,內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份有限公司;乙腈、甲醇、甲酸(色譜純);無水MgSO4、NaCl(分析純);液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(LCMS-8050三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀),日本島津公司;Milli-Q超純水器,美國Merk Millipore公司;Multi Reax自動渦旋儀,德國Heidolph公司;高速離心機,湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司。
NY/T 788—2004根據(jù)《農(nóng)藥殘留試驗準則》[14]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標準操作規(guī)程》[15]進行田間試驗。試驗時間:2018年6—12月。試驗地點:福建省福州市(寶珠茉莉);浙江省蘭溪市(雙瓣茉莉);廣西壯族自治區(qū)南寧市(雙瓣茉莉);云南省玉溪市(當?shù)仄贩N)。供試藥劑信息:5%啶蟲脒乳油在茉莉花上防治蚜蟲、潛葉蛾、茶小綠葉蟬。推薦有效成分使用劑量:16.7~33 mg/kg;施藥方法:噴霧;按750 L/hm2加水,施藥1~2次,施藥間隔7 d。安全間隔期7 d。
1.2.1 消解動態(tài)試驗
消解動態(tài)試驗在浙江和廣西兩地進行,試驗面積為100 m2,根據(jù)田間試驗操作規(guī)程不設(shè)重復(fù)[16],于茉莉花植株生長中期施藥,施藥濃度定為最高推薦劑量的1.5倍,兌水一次性噴霧處理[11]。藥后分別間隔2 h,1、3、5、7、10、14和21 d,視植株大小,在小區(qū)內(nèi)用隨機多點(至少十二點)的方式剪取地上部分嫩枝(帶葉和花),重復(fù)3次,每次采樣量不少于1 kg,樣品均貯存于-18℃。不同處理小區(qū)間設(shè)保護隔離區(qū)。
1.2.2 最終殘留試驗
設(shè)高、低2個施藥劑量處理。高、低劑量分別進行2、3次施藥處理,每個處理設(shè)3次重復(fù),其中高劑量為49.5 mg/kg(1.5倍最高推薦劑量),低劑量為33 mg/kg(最高推薦劑量)。于茉莉花初期開始施藥,施藥7 d。末次施藥后間隔7、14和21 d,在小區(qū)內(nèi)用隨機多點(至少十二點)的方式剪取茉莉花花蕾,采樣量不少于2 kg。每個樣品平均分成兩份,一份作為鮮樣,另一份按當?shù)氐能岳蚧ú柚谱鞴に囍瞥筛蓸覽15]。樣品均貯存于-18℃。不同處理小區(qū)間設(shè)保護隔離區(qū)。
1.3.1 樣品前處理
茉莉花鮮樣:準確稱取5 g勻漿的樣品于50 mL具塞離心管中,加入10 mL乙腈,渦旋5 min。隨后加入2 g NaCl渦旋1 min。4500 r/min離心5 min,取上清液,過0.22 μm有機系濾膜,待測。茉莉花干樣:準確稱取5 g,加入5 mL超純水浸潤5 min,用20 mL的乙腈溶液提?。w積比1∶4),其余按照茉莉花鮮樣前處理步驟。茉莉花植株:準確稱取5 g,用10 mL的乙腈溶液提取,其余按照茉莉花鮮樣前處理步驟。
1.3.2 HPLC-MS/MS條件
色譜柱:島津Shim-pack XR-ODSIII(2 mm×150 mm,1.6 μm);柱溫:40℃;流速:0.4 mL/min;進樣量:1 μL;流動相:A為0.1%甲酸水,B為乙腈;梯度洗脫程序:0~0.5 min(10%B),0.5~5.0 min(10%~95%B),5.0~7.0 min(95%B),7.0~7.1 min(10%~95%B);離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:正離子源;加熱模塊:400℃;脫溶劑溫度:250℃;霧化器氣流量:3 L/min;干燥氣流量:10 L/min;檢測方式:啶蟲脒質(zhì)譜檢測參數(shù)如表1。
表1 啶蟲脒質(zhì)譜檢測參數(shù)
膳食暴露和風(fēng)險評估采用式(1)、(2)計算:
式中:NEDI為國家估算每日攝入量,mg/(kg bw);Fi為食物攝入量,kg;STMRi為第i類初級食用農(nóng)產(chǎn)品的;bw為中國居民的平均體重,kg;RQ為風(fēng)險商,%;ADI為每日允許攝入量,mg/(kg bw)。RQ值越高表示接觸農(nóng)藥的風(fēng)險越高;RQ>1表示對人類健康的風(fēng)險不能接受。
實驗數(shù)據(jù)分析采用Excel 7.0軟件處理。
將1 000 mg/L的啶蟲脒標準溶液用茉莉花基質(zhì)空白配 得0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0 mg/L系列標準溶液。在上述液相色譜/質(zhì)譜條件下進行測定,以啶蟲脒標準溶液濃度(x)與監(jiān)測離子峰面積(y)作標準曲線。結(jié)果表明,在0.001~1.0 mg/L濃度范圍內(nèi)啶蟲脒在茉莉花鮮重、干樣和植株中的線性回歸方程分別為y=7 405 903.56 x-13 184.05;y=12 490 799.05 x+76 550.40;y=9 972 034.81 x+32 393.57,相關(guān)系數(shù)r均為1.000,表明線性關(guān)系良好。在上述檢測條件下,啶蟲脒在茉莉花鮮樣、干樣和植株中最低檢出限(LOD值,即3倍信噪比時所測得的質(zhì)量)均為0.001 ng。
稱取勻漿后的茉莉花空白鮮樣、干樣以及植株各5 g,分別添加3個0.01、0.1、0.5 mg/L最終濃度水平,茉莉花植株空白樣增加2個5、10 mg/L最終濃度水平,每個重復(fù)5次,渦旋混合均勻后放置過夜12 h,用上述分析方法測定回收率,并計算相對標準偏差。由表2可知,在0.01~0.5 mg/kg添加水平下,茉莉花鮮樣、干樣及植株中啶蟲脒的平均回收率分別為84.0%~93.4%,82.0%~92.4%,85.2~91.0%;相對標準偏差分別為0.6%~6.5%,2.1%~5.5%,4.6%~8.2%;定量限(LOQ)均為0.01 mg/kg。在5 mg/kg添加水平時,茉莉花植株中啶蟲脒的回收率為89.2%;相對標準偏差為2.8%,由于在添加水平為5 mg/kg時,按照茉莉花植株的前處理方法,實際上機濃度為2.5 mg/kg,儀器檢測基本接近飽和。
表2 啶蟲脒在茉莉花中的添加回收率及相對標準偏差
由表3可知,浙江和廣西地區(qū)的消解試驗中,啶蟲脒在茉莉花植株上的原始沉積量分別為6.14、1.71 mg/kg,其消解動態(tài)均符合一級動力學(xué)方程,對啶蟲脒消解時間t(d)后的殘留量Ct進行回歸分析得,消解曲線分別為Ct= 5.42 e-0.38t(r=0.990),Ct=1.22 e-0.49t(r=0.987);消解半衰期(t1/2)分別為1.8、1.4 d。啶蟲脒在浙江茉莉花植株樣品中殘留量大于其最大添加濃度,為避免檢測時出現(xiàn)飽和現(xiàn)象而影響實際檢測結(jié)果,實際檢測中定溶時用乙腈稀釋2倍上機檢測。
表3 啶蟲脒在茉莉花中的消解動態(tài)
在福建、浙江、廣西、云南4地的最終殘留試驗中,5%啶蟲脒乳油按33、49.5 mg/kg兩個劑量,施藥2~3次,施藥間隔期為7 d,施藥7、14、21 d后采樣檢測分析,結(jié)果如表4所示。施藥后7 d時,啶蟲脒在茉莉花鮮樣和干樣中的最終殘留量分別不大于0.15 mg/kg、不大于0.11 mg/kg,施藥后14 d時分別為小于0.01 mg/kg、不大于0.11 mg/kg,施藥后21 d時均小于0.01 mg/kg。
根據(jù)風(fēng)險最大化原則及啶蟲脒在我國登記作物的具體情況,本文取已登記作物在食物種類中殘留限量值(MRL)的最大值作為STMRi,ADI值為0.07 mg/kg。選取施藥后安全間隔期(7 d)時茉莉花干樣的殘留中值(表4,0.02 mg/kg)進行膳食風(fēng)險評估,結(jié)果如表5所示。普通人群啶蟲脒的國家估算每日攝入量(NEDI)為0.925 mg/kg,風(fēng)險概率為21.0%(即占日允許攝入量)。
表4 啶蟲脒在茉莉花中的最終殘留量
表5 啶蟲脒風(fēng)險評估計算表
本研究采用優(yōu)化的樣品前處理方法并結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)技術(shù),建立了茉莉花中啶蟲脒的檢測方法。鮮樣和干樣的最小檢出量均為0.001 ng,空白添加平均回收率為84.0%~93.4%,82.0%~92.4%;相對標準偏差分別為0.6%~6.5%,2.1%~5.5%,定量限均為0.01 mg/kg,該方法檢出限、準確度、精密度及定量限均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準則》[17]中的規(guī)定,且操作簡便,重現(xiàn)性好,可以滿足茉莉花中啶蟲脒殘留檢測分析要求。
消解動態(tài)試驗測得啶蟲脒在茉莉花上的消解半衰期為1.4~1.8 d,均低于其在辣椒上半衰期2.24~4.84 d[18],及在茄子中的半衰期1.96~2.31 d[19]和溫室條件下西葫蘆中的半衰期1.9~2.5 d[20],與芥菜中的半衰期1.02~1.59 d[21]基本一致,屬于易降解農(nóng)藥。啶蟲脒在兩地茉莉花上的消解速率隨著采樣時間的延長呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,消解快、規(guī)律性較好。啶蟲脒在兩地茉莉花上的原始沉積量不同,這可能由于受當?shù)赝寥李愋?、栽培方式和氣候影響[22]而導(dǎo)致的作物具體生長狀況不同,如疏密程度,植株大小等。此外,這種差異也和施藥器械,施藥人員有關(guān)。
目前,關(guān)于茉莉花采摘后在制干過程中農(nóng)藥殘留的變化研究報道較少。本研究按規(guī)范試驗要求[15]進行最終殘留試驗。結(jié)果表明,施藥后7、14、21 d時鮮樣和干樣中啶蟲脒的殘留量中值都相同,分別為0.02、0.01、0.01 mg/kg;而殘留最大值14 d時干樣明顯大于鮮樣,這可能由于茉莉花在干燥過程中失水導(dǎo)致。據(jù)Monika等[23]報道啶蟲脒在紅茶加工干燥過程中的降解率為69%~74%,而加工過程涉及萎凋、干燥及發(fā)酵等復(fù)雜工藝,均可對其降解產(chǎn)生影響,因此對本研究中的該現(xiàn)象有待進一步的研究。
本研究取最終殘留試驗安全間隔期時茉莉花干樣中啶蟲脒的殘留中值,根據(jù)《食品中農(nóng)藥殘留風(fēng)險評估指南》[24]進行初步膳食風(fēng)險評估。結(jié)果表明,該農(nóng)藥在普通人群的國家估算每日攝入量(NEDI)為0.925 mg/kg,風(fēng)險概率為21.0%,低于100%,說明規(guī)范試驗條件下茉莉花中啶蟲脒的殘留量不會對一般人群健康產(chǎn)生風(fēng)險。在此基礎(chǔ)上參考《食品中農(nóng)藥最大殘留限量制定指南》中農(nóng)藥最大殘留限量制修訂原則,施藥后安全間隔期(7 d)時茉莉花鮮樣和干樣的最大殘留值(MRL)為0.15和0.11 mg/kg,推薦啶蟲脒在茉莉花鮮樣和干樣上的MRL值分別為0.5和0.3 mg/kg。