馬 磊,馮格格,王猛強(qiáng),陳 穎,李艾琳,高麗萍*,佘永新*
(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,新疆 烏魯木齊 830000;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,北京 100081;3.北京聯(lián)合大學(xué),北京 100081)
葡萄是最常見的水果之一,大蒜亦是不可或缺的調(diào)味品蔬菜,在國內(nèi)外貿(mào)易中占有重要地位,其質(zhì)量安全歷來受到廣泛關(guān)注[1-2]。啶蟲脒(Acetamiprid,ACE),化學(xué)名稱為N-(N-氰基-乙亞胺基)-N-甲基-2-氯吡啶-5-甲胺,是一種氯化煙酰亞胺類新型高效殺蟲劑[3],主要作用機(jī)理是對昆蟲煙酸乙酰膽堿酯酶受體發(fā)生作用,抑制昆蟲體內(nèi)煙酸乙酰膽堿的傳遞作用,從而有效阻止了對應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)化學(xué)信號的傳遞作用,達(dá)到破壞昆蟲中樞神經(jīng)正常傳導(dǎo)的效果,最終促使昆蟲發(fā)生嚴(yán)重麻痹直到死亡[4-6],主要控制葉類蔬菜、果菜、油菜作物、柑橘類水果、梨果、葡萄、棉花和觀賞植物等吸吮型昆蟲[7-9],因其作用機(jī)理不同于常用殺蟲劑,所以對有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類及合成擬除蟲菊酯類具有嚴(yán)重抗性的害蟲具有特效,是世界范圍內(nèi)廣泛使用的有機(jī)磷殺蟲劑的理想替代品。因此,ACE殺蟲劑被授權(quán)在北美、歐洲、亞洲及太平洋國家廣泛使用,隨著ACE研究的不斷深入,其毒性也日益凸顯,體外實驗顯示啶蟲脒對人體外周血淋巴細(xì)胞的基因毒性以及細(xì)胞毒性[10-12],因而非常有必要掌握啶蟲脒在農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境中的最大殘留限量,減少其對人類和環(huán)境的潛在危害。
我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布的《農(nóng)藥登記資料規(guī)定》要求,每種農(nóng)藥在登記相應(yīng)作物分類中都應(yīng)有一項最大殘留限量(MRL),2018年,第50屆國際食品法典農(nóng)藥殘留委員會審議通過的農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(MRLs)有5 493項,涉及農(nóng)藥230種[13],歐盟約有15.62萬項、美國有5萬余項、日本有6萬余項農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)[14],截止目前,我國規(guī)定了564種農(nóng)藥在376種(類)食品中10 092項最大殘留限量[15],但還需繼續(xù)開展擴(kuò)大覆蓋的農(nóng)藥種類,加快標(biāo)準(zhǔn)的制修訂等工作,加強(qiáng)食品生產(chǎn)監(jiān)管,便于滿足國際貿(mào)易需要。
國外研究表明,CAC、歐盟及日本規(guī)定大蒜中啶蟲脒M(jìn)RL均為0.02mg/kg,而葡萄中啶蟲脒M(jìn)RL有所不同,CAC規(guī)定為0.5mg/kg、韓國規(guī)定為1mg/kg、歐盟規(guī)定為0.5mg/kg、日本規(guī)定為5mg/kg[16],我國實施的《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB2763-2019)[17]中還未制定啶蟲脒在植物源性食品大蒜和葡萄中的限量標(biāo)準(zhǔn)?!秶H食品法典委員會》規(guī)定了啶蟲脒在植物源性食品葡萄、大蒜中的MRL值分別為0.5mg/kg、0.02mg/kg。因此,應(yīng)進(jìn)一步完善我國食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn),制定適合我國國情的大蒜和葡萄中啶蟲脒殘留限量標(biāo)準(zhǔn),為國民健康和貿(mào)易提供保障。
1.1 試劑與材料 乙腈,甲醇(均為色譜純);甲酸(色譜純);乙酸(分析純);氯化鈉,無水硫酸鎂,乙酸-乙腈溶液:1+99(體積比),甲酸水溶液:0.1%(體積分?jǐn)?shù)),N-丙基乙二胺(PSA)吸附劑:150~300μm,十八烷基鍵和硅膠(C18)吸附劑:150~300μm,啶蟲脒標(biāo)準(zhǔn)品:啶蟲脒含量≥96.0%,微孔濾膜;孔徑0.22μm,有機(jī)相。其他試劑均為;實驗用水為Milli-Q超純水。
1.2 儀器設(shè)備 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀:配有電噴霧電離源(液相:Agilent 1200;質(zhì)譜:AB API 2000);高速勻漿機(jī);Vortex-Genie 2旋渦混合器;MilliQ純水機(jī);KQ-500DB型數(shù)控超聲波發(fā)生器;XS105DU萬分之一電子天平,高速離心機(jī)。
1.3 試驗方法
1.3.1 抽檢區(qū)域和抽樣量 葡萄抽檢:樣品抽樣量為40個樣本,抽樣區(qū)域在北京、四川、山東、陜西、浙江5省(市)的批發(fā)市場、大型超市采樣,每省(市)樣品≥三個產(chǎn)地,產(chǎn)地分布于浙江、云南、四川、陜西、河北、山東。
大蒜抽檢:樣品抽樣量為40個樣本,抽樣區(qū)域在北京、天津、浙江3省(市)的批發(fā)市場、大型超市采樣,每省(市)樣品≥三個產(chǎn)地,產(chǎn)地分布于山東、浙江、江蘇、河北、河南、四川、天津。
1.3.2 樣品制備
1.3.2.1 葡萄樣品制備 將采集的葡萄鮮樣用組織搗碎機(jī)勻漿,分別稱取2份約200~300g樣品(A樣和B樣),用自封袋密封,于-18℃儲存,備用。
1.3.2.2 大蒜樣品制備 將采集的大蒜樣品進(jìn)行剝皮分離,用組織搗碎機(jī)勻漿,分別稱取2份約100g樣品(A樣和B樣),用自封袋密封,于-18℃儲存,備用。
1.3.3 樣品前處理 樣品前處理采用的是QuEChERS方法[18]。
1.3.3.1 樣品提取 分別稱取5g(精確至0.01g)葡萄、大蒜試樣勻漿,置于30mL具塞離心管中,加入5mL乙酸-乙腈溶液,搖勻,超聲波提取15min,加入5g氯化鈉,蓋上塞子,振蕩5min,4 000r/min離心5min。將上層有機(jī)相轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中。在離心管中再加入4mL乙酸-乙腈溶液,重復(fù)上述操作,合并有機(jī)相至同一10mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,搖勻。
1.3.3.2 樣品凈化 分別移取葡萄、大蒜提取液1.5mL,加入預(yù)先裝有300mg無水硫酸鎂的離心管中,混勻后再加入50mg C18吸附劑、100mg PSA吸附劑,渦旋混合1min,10 000r/min離心5min,移取上清液200μL,加入800μL水,混勻后經(jīng)微孔濾膜過濾備用。
同時取不含啶蟲脒的葡萄、大蒜樣品,按1.3.1步驟制備樣品空白提取液,用于配制基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.4 檢測條件 色譜條件:Agilent Eclipse XD8-C18,150mm×2.1mm(內(nèi)徑),3.5μm;柱溫:40℃;流速0.3mL/min;進(jìn)樣量;10μL;流動相:A為0.1%甲酸水溶液,B為乙腈;洗脫梯度:0~3min,90%A,10%B;9~12min,30%A,70%B;12.1~15min,90%A,10%B。
電離方式:電噴霧電離,正離子;離子源溫度:450℃;氣簾氣壓(CUR):45psi;碰撞氣壓(CAD):5psi;霧化氣壓(GAS1):45psi;輔助氣壓(GAS2):45psi;分辨率:Q1(單位質(zhì)量分辨)Q3(單位質(zhì)量分辨);掃描方式:多反應(yīng)檢測(MRM);啶蟲脒保留時間、定性定量離子對及錐孔電壓、碰撞能量(表1)。
表1 多反應(yīng)監(jiān)測模式(M R M)參數(shù)
1.3.5 市場樣品監(jiān)測與風(fēng)險評估
1.3.5.1 監(jiān)測方法 參照GB/T 23584-2009規(guī)定的方法,按1.3試驗方法對植物源性食品葡萄、大蒜樣品中啶蟲脒殘留進(jìn)行測定,外標(biāo)法定量,定量限0.001mg/kg。
1.3.5.2 風(fēng)險評估 根據(jù)最大殘留限量(MRL來源GB 2763)計算某種農(nóng)藥國家估算每日理論攝入量(TMDI),參考膳食風(fēng)險評估模型來評估轉(zhuǎn)化葡萄、大蒜樣品中啶蟲脒殘留限量。
TMDI=∑[MRL×Fi]
式中:MRL為農(nóng)藥最大殘留限量,F(xiàn)i為一般人群某一食品的消費量。
2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制
2.1.1 葡萄中啶蟲脒的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制 用葡萄空白提取液配制成質(zhì)量濃度為0.5、1.0、5.0、20.0、50.0、100.0ng/mL系列啶蟲脒的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在1.3.2的檢測條件下,以基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液質(zhì)量濃度x為橫坐標(biāo),峰面積y為縱坐標(biāo)作線性回歸,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)。得出啶蟲脒的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)。在0.5~100ng/mL范圍內(nèi),啶蟲脒的進(jìn)樣質(zhì)量濃度(x)與色譜峰面積(y)間線性關(guān)系良好,方程為:y=1.61e+003x+310,相關(guān)系數(shù)R為0.999 3。2.1.2 大蒜中啶蟲脒的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制 用大蒜空白提取液配制成質(zhì)量濃度為0.5、1.0、2.0、5.0、10.0ng/mL系列啶蟲脒的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在1.3.2的檢測條件下,以基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液質(zhì)量濃度x為橫坐標(biāo),峰面積y為縱坐標(biāo)作線性回歸,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖2)。得出啶蟲脒的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)。在0.5~10ng/mL范圍內(nèi),啶蟲脒的進(jìn)樣質(zhì)量濃度(x)與色譜峰面積(y)間線性關(guān)系良好,方程為:y=1.67e+003x+6.98,相關(guān)系數(shù)R為0.999 6。
圖1 葡萄中啶蟲脒定量標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖2 大蒜中啶蟲脒定量標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.2 方法的回收率和精確度 對葡萄樣品設(shè)定了10ng/g、100ng/g、500ng/g 3個濃度的添加水平,對大蒜樣品設(shè)定了10ng/g、20ng/g、50ng/g 3個濃度的添加水平,每個添加水平5次重復(fù),葡萄、大蒜空白試驗同時進(jìn)行測定。葡萄、大蒜平均回收率為89.00%~111.00%;相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.75%~8.10%(表2),符合農(nóng)殘分析的要求,相應(yīng)的色譜圖(圖3~4)。
表2 啶蟲脒在葡萄和大蒜中添加回收率
(a)空白色譜圖
圖3 葡萄中啶蟲脒添加色譜圖
圖4 大蒜中啶蟲脒添加色譜圖
2.3 市場樣品監(jiān)測
2.3.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析 葡萄樣品共40個,檢出率為17.5%,大蒜樣品共40個,均未檢出,所有抽檢的葡萄、大蒜樣品均未超標(biāo),其最低檢出限均為0.2ng/g,因此可以繼續(xù)評估轉(zhuǎn)化啶蟲脒在植物源食品葡萄和大蒜中的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn),葡萄、大蒜中啶蟲脒殘留的監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(表3)。
表3 葡萄、大蒜樣品監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表
2.3.2 檢測方法的回收率、變異系數(shù)及定量限 檢測方法的回收率、變異系數(shù)及定量限(表4)。
表4 檢測方法的回收率、變異系數(shù)及定量限
2.4 風(fēng)險評估及轉(zhuǎn)化 以我國居民膳食結(jié)構(gòu)的風(fēng)險評估結(jié)果為主,參考我國農(nóng)藥登記使用情況和農(nóng)藥殘留監(jiān)測結(jié)果,通過合理的膳食風(fēng)險評估計算得知(表5),普通人每天攝入的食物來看,啶蟲脒所占的理論最大日攝入值約為0.75mg,其中占每日啶蟲脒允許攝入量的16.9%。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)農(nóng)藥殘留專家聯(lián)席會議(JMPR)制定的啶蟲脒每日允許攝入量(ADI)為0.07mg/kg bw,CAC推薦啶蟲脒在植物源性食品葡萄、大蒜中的MRL值分別為0.5mg/kg、0.02mg/kg。結(jié)果表明對一般人群健康不會產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險,可以轉(zhuǎn)化制定啶蟲脒在植物源性食品中最大殘留限量。
表5 啶蟲脒在所有登記作物中的長期膳食攝入評估表
續(xù)表
本研究以我國市場植物源性食品葡萄、大蒜中啶蟲脒的殘留量為依據(jù),根據(jù)我國國情、農(nóng)藥ADI值及我國居民膳食消費結(jié)構(gòu)和食品消費量[19],參考葡萄、大蒜啶蟲脒殘留量監(jiān)測分析結(jié)果,評估葡萄、大蒜植物源性食品中啶蟲脒殘留量MRL的總體風(fēng)險,并提出轉(zhuǎn)化建議。
采用了基于QuEChERS前處理技術(shù),用1%乙酸乙腈提取,凈化劑選擇PSA和C18,建立了植物源性食品葡萄、大蒜中啶蟲脒的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜殘留定量分析方法。該方法在回收率、精密度方面均符合國標(biāo)中農(nóng)藥殘留測定的要求。
市場抽檢的葡萄、大蒜樣品各40個,均未超過建議的轉(zhuǎn)化值。CAC推薦啶蟲脒在植物源性食品葡萄、大蒜中的MRL值分別為0.5mg/kg、0.02mg/kg。通過合理的膳食風(fēng)險評估計算得知,啶蟲脒所占的理論最大日攝入值約為0.75mg,其中占每日啶蟲脒允許攝入量的16.9%。結(jié)果表明不會對普通人群健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害,因此可以轉(zhuǎn)化制定啶蟲脒在植物源性食品中最大殘留限量。