朱富偉,葉 倩,黃玉芬,黃聰靈,王富華,萬(wàn) 凱*
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品公共監(jiān)測(cè)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(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)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(cè)與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510640)
啶蟲(chóng)脒(Acetamiprid)又名莫比朗、吡蟲(chóng)清、NI-25,屬于氯化煙酰亞胺類新型高效殺蟲(chóng)劑,是繼吡蟲(chóng)啉、烯啶蟲(chóng)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(tuán)而形成的[1-2]。其主要作用于昆蟲(chóng)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(chóng)活性,屬于非質(zhì)子化選擇性殺蟲(chóng)劑,具有對(duì)環(huán)境友好、高效、低毒等優(yōu)點(diǎn)[3-5]。啶蟲(chóng)脒獨(dú)特的作用機(jī)理及廣譜高效的殺蟲(chóng)特點(diǎn),使其逐漸作為氨基甲酸酯、有機(jī)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(fèi)安全,推進(jìn)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,關(guān)于啶蟲(chóng)脒,我國(guó)已經(jīng)制定了多項(xiàng)限農(nóng)藥殘留量標(biāo)準(zhǔn)[6]。
茉莉花[Jasminum sambac(L.)Ait]屬木犀科素馨屬灌木,喜溫暖濕潤(rùn),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(jì)及藥用價(jià)值[7-9]。據(jù)報(bào)道,截至2018年,全國(guó)茉莉花種植面積近18.5萬(wàn)畝,同時(shí)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(guó)茉莉花及茉莉花茶4大主產(chǎn)區(qū)的地理優(yōu)勢(shì)[10]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)茉莉花(茶)消費(fèi)量不斷增加,而茉莉花常年因病蟲(chóng)害導(dǎo)致15%~30%的減產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)局部可達(dá)40%~60%,甚至出現(xiàn)無(wú)花可收獲的現(xiàn)象[11]。茉莉花病蟲(chóng)害的防治在實(shí)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(wèn)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(fèi)者身體健康[12]。
目前,我國(guó)[6]及國(guó)際食品法典委員會(huì)(CAC)、美國(guó)、澳大利亞、歐盟、韓國(guó)、日本[13]均無(wú)關(guān)于茉莉花上啶蟲(chóng)脒的殘留限量的報(bào)道。本文建立了優(yōu)化的樣品前處理方法,通過(guò)超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(LC-MS/MS)對(duì)啶蟲(chóng)脒在茉莉花中消解動(dòng)態(tài)及殘留進(jìn)行分析,并對(duì)茉莉花中可能攝入的啶蟲(chóng)脒的膳食風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了初步評(píng)估,為在茉莉花上安全使用啶蟲(chóng)脒提供科學(xué)指導(dǎo),同時(shí)為制定啶蟲(chóng)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(chóng)脒標(biāo)準(zhǔn)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(chóng)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(wú)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(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀),日本島津公司;Milli-Q超純水器,美國(guó)Merk Millipore公司;Multi Reax自動(dòng)渦旋儀,德國(guó)Heidolph公司;高速離心機(jī),湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司。
NY/T 788—2004根據(jù)《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[14]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程》[15]進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間:2018年6—12月。試驗(yàn)地點(diǎn):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(dāng)?shù)仄贩N)。供試藥劑信息:5%啶蟲(chóng)脒乳油在茉莉花上防治蚜蟲(chóng)、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(dòng)態(tài)試驗(yàn)
消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)在浙江和廣西兩地進(jìn)行,試驗(yàn)面積為100 m2,根據(jù)田間試驗(yàn)操作規(guī)程不設(shè)重復(fù)[16],于茉莉花植株生長(zhǎng)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(jī)多點(diǎn)(至少十二點(diǎn))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(hù)隔離區(qū)。
1.2.2 最終殘留試驗(yàn)
設(shè)高、低2個(gè)施藥劑量處理。高、低劑量分別進(jìn)行2、3次施藥處理,每個(gè)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(kāi)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(jī)多點(diǎn)(至少十二點(diǎn))的方式剪取茉莉花花蕾,采樣量不少于2 kg。每個(gè)樣品平均分成兩份,一份作為鮮樣,另一份按當(dāng)?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(hù)隔離區(qū)。
1.3.1 樣品前處理
茉莉花鮮樣:準(zhǔn)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(guò)0.22 μm有機(jī)系濾膜,待測(cè)。茉莉花干樣:準(zhǔn)確稱取5 g,加入5 mL超純水浸潤(rùn)5 min,用20 mL的乙腈溶液提取(體積比1∶4),其余按照茉莉花鮮樣前處理步驟。茉莉花植株:準(zhǔn)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(jìn)樣量:1 μL;流動(dòng)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(cè)方式:啶蟲(chóng)脒質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)如表1。
表1 啶蟲(chóng)脒質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)
膳食暴露和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用式(1)、(2)計(jì)算:
式中:NEDI為國(guó)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(jí)食用農(nóng)產(chǎn)品的;bw為中國(guó)居民的平均體重,kg;RQ為風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)越高;RQ>1表示對(duì)人類健康的風(fēng)險(xiǎn)不能接受。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析采用Excel 7.0軟件處理。
將1 000 mg/L的啶蟲(chóng)脒標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液。在上述液相色譜/質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定,以啶蟲(chóng)脒標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(x)與監(jiān)測(cè)離子峰面積(y)作標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,在0.001~1.0 mg/L濃度范圍內(nèi)啶蟲(chóng)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(cè)條件下,啶蟲(chóng)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(shí)所測(cè)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(gè)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(gè)5、10 mg/L最終濃度水平,每個(gè)重復(fù)5次,渦旋混合均勻后放置過(guò)夜12 h,用上述分析方法測(cè)定回收率,并計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(chóng)脒的平均回收率分別為84.0%~93.4%,82.0%~92.4%,85.2~91.0%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(shí),茉莉花植株中啶蟲(chóng)脒的回收率為89.2%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%,由于在添加水平為5 mg/kg時(shí),按照茉莉花植株的前處理方法,實(shí)際上機(jī)濃度為2.5 mg/kg,儀器檢測(cè)基本接近飽和。
表2 啶蟲(chóng)脒在茉莉花中的添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
由表3可知,浙江和廣西地區(qū)的消解試驗(yàn)中,啶蟲(chóng)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(dòng)態(tài)均符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,對(duì)啶蟲(chóng)脒消解時(shí)間t(d)后的殘留量Ct進(jìn)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(chóng)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(cè)時(shí)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象而影響實(shí)際檢測(cè)結(jié)果,實(shí)際檢測(cè)中定溶時(shí)用乙腈稀釋2倍上機(jī)檢測(cè)。
表3 啶蟲(chóng)脒在茉莉花中的消解動(dòng)態(tài)
在福建、浙江、廣西、云南4地的最終殘留試驗(yàn)中,5%啶蟲(chóng)脒乳油按33、49.5 mg/kg兩個(gè)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(cè)分析,結(jié)果如表4所示。施藥后7 d時(shí),啶蟲(chóng)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(shí)分別為小于0.01 mg/kg、不大于0.11 mg/kg,施藥后21 d時(shí)均小于0.01 mg/kg。
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)最大化原則及啶蟲(chóng)脒在我國(guó)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(shí)茉莉花干樣的殘留中值(表4,0.02 mg/kg)進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,結(jié)果如表5所示。普通人群啶蟲(chóng)脒的國(guó)家估算每日攝入量(NEDI)為0.925 mg/kg,風(fēng)險(xiǎn)概率為21.0%(即占日允許攝入量)。
表4 啶蟲(chóng)脒在茉莉花中的最終殘留量
表5 啶蟲(chóng)脒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)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(chóng)脒的檢測(cè)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確度、精密度及定量限均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[17]中的規(guī)定,且操作簡(jiǎn)便,重現(xiàn)性好,可以滿足茉莉花中啶蟲(chóng)脒殘留檢測(cè)分析要求。
消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)測(cè)得啶蟲(chóng)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(chóng)脒在兩地茉莉花上的消解速率隨著采樣時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),消解快、規(guī)律性較好。啶蟲(chóng)脒在兩地茉莉花上的原始沉積量不同,這可能由于受當(dāng)?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(zhǎng)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(guò)程中農(nóng)藥殘留的變化研究報(bào)道較少。本研究按規(guī)范試驗(yàn)要求[15]進(jìn)行最終殘留試驗(yàn)。結(jié)果表明,施藥后7、14、21 d時(shí)鮮樣和干樣中啶蟲(chóng)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(shí)干樣明顯大于鮮樣,這可能由于茉莉花在干燥過(guò)程中失水導(dǎo)致。據(jù)Monika等[23]報(bào)道啶蟲(chóng)脒在紅茶加工干燥過(guò)程中的降解率為69%~74%,而加工過(guò)程涉及萎凋、干燥及發(fā)酵等復(fù)雜工藝,均可對(duì)其降解產(chǎn)生影響,因此對(duì)本研究中的該現(xiàn)象有待進(jìn)一步的研究。
本研究取最終殘留試驗(yàn)安全間隔期時(shí)茉莉花干樣中啶蟲(chóng)脒的殘留中值,根據(jù)《食品中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指南》[24]進(jìn)行初步膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。結(jié)果表明,該農(nóng)藥在普通人群的國(guó)家估算每日攝入量(NEDI)為0.925 mg/kg,風(fēng)險(xiǎn)概率為21.0%,低于100%,說(shuō)明規(guī)范試驗(yàn)條件下茉莉花中啶蟲(chóng)脒的殘留量不會(huì)對(duì)一般人群健康產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。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(shí)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(chóng)脒在茉莉花鮮樣和干樣上的MRL值分別為0.5和0.3 mg/kg。