臧婭磊,李 萌,吳緒金,張可松,鄭先福
(1.鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司/河南省作物化控工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450002;2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,河南 鄭州 450002;3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué),河南 鄭州 450000)
螺螨酯,化學(xué)名稱為3-(2,4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧雜螺[4.5]癸-3-烯-4-基-2,2-二甲基丁酸酯,英文通用名為spirodiclofen,分子式為C21H24Cl2O4。屬新型季酮酸殺螨劑,具有高效低毒的特點(diǎn),主要防治螨蟲(chóng),如全爪螨屬、銹螨屬、短須螨屬、刺繡螨屬和葉螨屬,可用于柑橘、梨果、核果、葡萄、草莓、啤酒花和堅(jiān)果等作物。通過(guò)抑制螨蟲(chóng)體內(nèi)的脂肪合成,破壞能量代謝活動(dòng)而殺死螨蟲(chóng),作用機(jī)制獨(dú)特[1]。目前該農(nóng)藥僅在冬棗、柑橘樹(shù)、棉花、蘋(píng)果樹(shù)、薔薇科觀賞花卉和櫻桃等6種作物上登記,未在綠豆上登記。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)關(guān)于螺螨酯的應(yīng)用研究主要見(jiàn)于對(duì)紅蜘蛛、螨蟲(chóng)、二斑葉螨等的防效[2-3],也見(jiàn)有山楂葉螨[4,5]和二斑葉螨[6-8]對(duì)該藥的抗性研究,對(duì)土壤微生物及土壤酶的毒性效應(yīng)[9],在植株和動(dòng)物中的代謝[10],柑橘類(lèi)水果[11-14]和蘋(píng)果[15]中的消解動(dòng)態(tài)和殘留量分析,茶葉中的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)[16],加工方式對(duì)螺螨酯殘留量的影響[17],生姜種植土壤中螺螨酯降解菌的篩選與鑒定[18]等等。對(duì)螺螨酯殘留檢測(cè)方法報(bào)道較少,已報(bào)道螺螨酯在煙草中的加速溶劑萃取,硅膠凈化,高效液相色譜二極管陣列檢測(cè)器檢測(cè)法[19];在土壤中乙腈-水(體積比4∶1)混合振蕩提取,高效液相色譜二極管陣列檢測(cè)器檢測(cè)法[20];在柑橘中乙腈提取,N-丙基乙二胺固相吸附劑(PSA)凈化,超高效液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法[21];柑橘及土壤中混合提取劑(乙腈∶水=4∶1)提取、Florisil固相萃取小柱凈化,氣相色譜電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè)[22];蘋(píng)果及土壤中乙腈提取,F(xiàn)lorisil固相萃取小柱凈化,氣相色譜電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè)[23];柑橘和土壤中丙酮提取,二氯甲烷萃取,氣相色譜電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè)[13];柑橘中乙腈提取,高速離心后氮吹濃縮定容,氣相色譜電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè)[24];9種果品中的乙腈渦旋提取,混合使用PSA和ODS-C18兩種基質(zhì)分散萃取凈化,氣相色譜四極桿質(zhì)譜檢測(cè)[25]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于綠豆和植株中螺螨酯的殘留檢測(cè)方法、殘留安全性評(píng)價(jià)及殘留膳食攝入評(píng)估未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)建立了超高效液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)綠豆和植株中的螺螨酯;通過(guò)建立的方法對(duì)綠豆和植株中的螺螨酯進(jìn)行了檢測(cè),并對(duì)其殘留量進(jìn)行了膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。為評(píng)價(jià)螺螨酯在綠豆上的殘留安全性提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 供試農(nóng)藥制劑:24%螺螨酯懸浮劑;供試作物品種:冀綠10號(hào)(河南)、大名綠豆(內(nèi)蒙古)、中綠5號(hào)(湖南)、南綠1號(hào)(四川)、中綠2號(hào)(安徽)。
1.2 田間試驗(yàn) 時(shí)間:2018年;地點(diǎn):河南省新鄉(xiāng)市平原新區(qū)王村,內(nèi)蒙古烏蘭察布市涼城縣麥胡圖鎮(zhèn),湖南省長(zhǎng)沙縣黃花鎮(zhèn)崩坎村,四川省彭州市濛陽(yáng)鎮(zhèn),安徽省宿州市孫圩子鄉(xiāng)。
施藥劑量:按有效成分(mg/kg)進(jìn)行計(jì)算。按劑量90和135 mg/kg施藥2次和3次;
施藥間隔:14 d;
采收時(shí)間:最后1次施藥后14、21和28 d隨機(jī)采集綠豆和植株樣品。同時(shí)采收空白對(duì)照樣品。
樣品處理:植株剪成1 cm以下的小段,綠豆脫粒。樣品加干冰粉碎后,-20 ℃保存待測(cè)。
1.3 檢測(cè)方法
1.3.1 試劑與儀器 試劑:螺螨酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CAS號(hào)148477-71-8,99.0%)、甲酸(色譜純)、乙腈(色譜純)、甲醇(色譜純)、PSA吸附劑、GCB吸附劑、氯化鈉(分析純)。
儀器:高效液相色譜儀(LC-30AD)、質(zhì)譜儀(LCMS-8050)、電子天平(ME204E,最大量程220 g,d=0.0001 g)、電子天平(BS 2202 S,最大量程2200 g,d=0.01 g)、Milli-Q Synthesis 超純水系統(tǒng)、超聲波清洗儀(KQ-5200)、多管渦旋振蕩器(TARGIN?VX-Ⅲ)、臺(tái)式低速離心機(jī)(L-550)、食品切碎攪拌機(jī)(R10 V.V.)。
1.3.2 提取及凈化 稱取樣品10.00 g于100 mL離心管中,加入20 mL水浸泡2 h,再加入20 mL乙腈和5 g氯化鈉,置于多管渦旋振蕩器中振蕩提取10 min,4 000 r/min離心5 min后,取2.0 mL上清液至含有0.05 g PSA和0.02 g GCB的2 mL離心管中,渦旋1 min,4 000 r/min離心5 min,經(jīng)0.22 μm針孔濾膜過(guò)濾于進(jìn)樣小瓶中,待LC/MS/MS分析[26,27]。
1.3.3 儀器條件 液相色譜柱:Shim-pack GISS(2.1 mm ×50 mm,1.9 μm);柱溫:40 ℃;流速:0.3 mL/min;流動(dòng)相:0.1%甲酸水溶液-乙腈(體積比2∶8);電離方式:ESI+;CID氣:270 kpa;霧化氣流量:3.0 L/min;加熱氣流量:10 L/min;接口溫度:300 ℃;DL溫度:250 ℃;加熱塊溫度:400 ℃。檢測(cè)方式為多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM),(表1)。
表1 MRM模式下螺螨酯的質(zhì)譜參數(shù)
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線 將螺螨酯標(biāo)準(zhǔn)品用乙腈稀釋為0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,在1.3.3條件下進(jìn)行檢測(cè),橫坐標(biāo)為濃度(mg/L),縱坐標(biāo)為峰面積(A),得標(biāo)準(zhǔn)曲線y=28 995 778.524 5x+ 155 115.306 1,r2=0.998 7。(圖1)為標(biāo)準(zhǔn)曲線線性圖。
圖1 螺螨酯標(biāo)準(zhǔn)曲線線形圖
1.3.5 添加回收率試驗(yàn) 將不同濃度的螺螨酯標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入到綠豆和植株空白對(duì)照樣品中,混合均勻,靜置2 h,按1.3.2進(jìn)行樣品的提取和凈化,按1.3.3項(xiàng)條件測(cè)定。
1.4 膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 衛(wèi)生部2002年發(fā)布的《中國(guó)不同人群消費(fèi)膳食分組食譜》中的膳食結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),我國(guó)城鄉(xiāng)居民的干豆類(lèi)及其制品每日食物攝入量為0.016 kg。本試驗(yàn)綠豆中螺螨酯殘留中值是0.01 mg/kg,螺螨酯的ADI值為0.01 mg/kg bw[28],我國(guó)居民的平均體重為63 kg。螺螨酯的國(guó)家估算每日攝入量(NEDI)計(jì)算公式如下[29]:
NEDI=∑[STMRi(或STMR-Pi)×Fi]/bw
(1)
式中:
NEDI—國(guó)家估計(jì)每日攝入量,mg/kg bw;
STMRi—第i類(lèi)初級(jí)食用農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)范試驗(yàn)殘留中值,mg/kg;
STMR-Pi—第i類(lèi)加工食用農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)范試驗(yàn)殘留中值,mg/kg;
Fi—第i類(lèi)食用農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)量,kg/d。
bw—人群平均體重,kg。
螺螨酯的慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)用國(guó)家估計(jì)每日攝入量占ADI的百分率表示,計(jì)算公式如下:
ADI%=(NEDI/ADI)×100%
(2)
式中:
ADI—每日允許攝入量,mg/kg bw;
ADI%—國(guó)家估計(jì)每日攝入量占每日允許攝入量的百分率。
當(dāng)ADI%≤100%時(shí),表示慢性風(fēng)險(xiǎn)可以接受,ADI%越小,風(fēng)險(xiǎn)越??;當(dāng)ADI%>100%時(shí),表示有不可接受的慢性風(fēng)險(xiǎn),ADI%越大,風(fēng)險(xiǎn)越大。
2.1 檢測(cè)方法回收率 當(dāng)添加水平是0.01、0.1和1 mg/kg時(shí),螺螨酯在綠豆中的平均回收率在87%~105%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在6.8%~7.1%之間;當(dāng)添加水平是0.01、0.1和10 mg/kg時(shí),螺螨酯在植株中的平均回收率在81%~86%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在6.4%~7.3%之間。螺螨酯在綠豆和植株中的最低檢測(cè)濃度均為0.01 mg/kg。綠豆植株樣品空白色譜圖(圖2),綠豆添加回收色譜圖(圖3)。
本試驗(yàn)樣品提取及凈化前處理方法簡(jiǎn)便,檢測(cè)結(jié)果重現(xiàn)性好,準(zhǔn)確度及檢出限均能滿足殘留分析要求。
表2 綠豆植株和綠豆中螺螨酯的添加回收率試驗(yàn)結(jié)果
圖2 綠豆植株樣品空白色譜圖
2.2 綠豆和植株中螺螨酯殘留量 2018年河南、內(nèi)蒙古、湖南、四川、安徽五地不同施藥劑量、施藥間隔和采收間隔期綠豆中螺螨酯殘留量(表3)。表4給出了不同基質(zhì)、不同施藥劑量、施藥次數(shù)和采樣間隔綠豆及其植株中螺螨酯殘留量對(duì)比結(jié)果。綠豆樣品檢測(cè)色譜圖(圖4)。
由表4可見(jiàn),當(dāng)施藥劑量和施藥次數(shù)相同時(shí),隨著采收間隔天數(shù)的增加殘留量減少,說(shuō)明殘留量與采收間隔期存在負(fù)相關(guān),原因是隨著采收時(shí)間的延遲螺螨酯逐漸消解。當(dāng)施藥劑量、施藥次數(shù)和采收間隔期相同時(shí),植株的殘留量高于綠豆,原因是施藥時(shí)主要著液部位是植株,而豆莢阻隔了藥液的滲透,因此綠豆殘留量較低。
圖4 綠豆樣品色譜圖(湖南,高劑量施藥2次,采收間隔28 d)
2.3 長(zhǎng)期膳食攝入風(fēng)險(xiǎn) 根據(jù)1.4中公式計(jì)算,結(jié)果(表5)。螺螨酯普通人群的國(guó)家估計(jì)每日攝入量是0.003 1 mg,占日允許攝入量的0.5%左右,認(rèn)為螺螨酯在綠豆中的殘留對(duì)一般人群健康的影響是在一個(gè)可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平。
按施藥劑量90~135 g a.i./ha,施藥次數(shù)2~3次,安全間隔期21 d以上時(shí),在綠豆上使用螺螨酯對(duì)一般人群健康不會(huì)產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。
表4 不同基質(zhì)、施藥劑量、施藥次數(shù)和采樣間隔螺螨酯殘留量對(duì)比
表5 螺螨酯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算表