胡秀卿,張昌朋,俞建忠,何紅梅,吳珉
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所 浙江省植物有害生物防控國家重點實驗室培育基地 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥殘留檢測重點實驗室,浙江 杭州 310021)
苯醚甲環(huán)唑(difenoconazole)是由先正達公司研發(fā)的內(nèi)吸性三唑類殺菌劑,具有保護和治療雙重功效,持效期長,是我國農(nóng)作物種植中使用最廣泛的殺菌劑之一。苯醚甲環(huán)唑最初主要用于瓜果和蔬菜上,但隨著國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的增多、工藝技術(shù)水平的提高,加工劑型的豐富,使其應(yīng)用擴展到了水稻和小麥等大田作物上[1]。至今已在36種作物上登記,其中水稻上登記數(shù)量約占20%。
苯醚甲環(huán)唑在我國作物上的大量使用,使得人們?nèi)找嬷匾暺湓谵r(nóng)產(chǎn)品上的殘留。近年來我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估工作已陸續(xù)開展,張志恒等[2-3]開展了果蔬中氯吡脲及稻米等農(nóng)產(chǎn)品中三唑磷的膳食攝入風(fēng)險評估,葉孟亮等[4]對蘋果中4種常用農(nóng)藥進行了膳食攝入風(fēng)險評估等。而苯醚甲環(huán)唑在初級農(nóng)產(chǎn)品如水稻、蔬菜、水果以及加工產(chǎn)品番茄醬中的殘留及檢測方法已有報道[5-18],為研究和了解苯醚甲環(huán)唑殘留情況提供了基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)和手段。國內(nèi)雖已有開展對稻米中污染物的風(fēng)險評估研究,如孫明娜等[16]對呋蟲胺在水稻中的殘留消解及膳食風(fēng)險研究,宋雯等[17]對稻米鎘含量進行調(diào)查并進行膳食暴露評估等,但報道總體較少。張雪燕等[18]也對三七中苯醚甲環(huán)唑進行了膳食風(fēng)險評估,但尚未見針對不同人群開展稻米中苯醚甲環(huán)唑膳食暴露風(fēng)險評估研究的報道。本研究開展規(guī)范殘留田間條件下稻米中苯醚甲環(huán)唑的最終殘留研究,評估糙米中苯醚甲環(huán)唑的各類人群膳食暴露風(fēng)險,為苯醚甲環(huán)唑在水稻上的安全合理使用提供依據(jù)。
規(guī)范殘留田間試驗于2013—2014年在浙江蕭山、山東淄博和廣西南寧完成。
按NY/T 788—2004 《農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》要求設(shè)計試驗小區(qū)。試驗設(shè)有5個處理區(qū),有效成分分別為低高2個劑量(推薦高劑量180 g·hm-2和推薦高劑量的1.5倍270 g·hm-2)、2個施藥次數(shù)(2次和3次,施藥間隔期為7 d)以及空白對照區(qū)。每小區(qū)面積30 m2,設(shè)3個重復(fù),隨機排列,小區(qū)間設(shè)保護帶。施藥方式為噴霧。設(shè)最后一次施藥距收獲時間為14、21、28 d。在水稻成熟期,采集水稻稻穗樣品2 kg,脫粒、晾干、脫殼、粉碎,混勻后四分法縮分得到糙米樣品,于-20 ℃貯存待測。
Waters UPLC-XEVO TQ/MS高效液相色譜質(zhì)譜儀(美國Waters公司);THZ-82A氣浴恒溫振蕩器(常州市國旺儀器制造有限公司);R201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海申勝生物技術(shù)有限公司);HH-4型恒溫水浴鍋(江蘇金壇市江南儀器廠);AB104-S電子天平(0.000 1 g,梅特勒公司)。
30%苯醚甲·嘧菌酯懸浮劑(浙江泰達作物科技有限公司);98.7%苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品(上海安譜科學(xué)儀器有限公司);乙腈、甲醇(HPLC級,F(xiàn)isher科技公司);甲酸(HPLC級,美國DIMA公司);堿性氧化鋁(550 ℃烘4 h,5%水脫活)?,F(xiàn)裝玻璃層析柱(從下到上依次裝入少量脫脂棉、1 cm高無水硫酸鈉、5 g堿性氧化鋁、1 cm高無水硫酸鈉,輕敲至實)。
1.3.1 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取10 g糙米樣品(精確至0.01 g)于三角瓶中,加入10 mL水、40 mL乙腈,振蕩30 min,真空抽濾。濾液轉(zhuǎn)入具塞量筒,加入8 g NaCl,劇烈振搖2 min,靜止分層。取10 mL上清液至平底燒瓶內(nèi),于40 ℃減壓濃縮至干,待凈化。
將現(xiàn)裝玻璃層析柱用10 mL石油醚預(yù)淋,棄去預(yù)淋液。用石油醚∶丙酮95∶5(體積比)15 mL分3次將樣品洗滌上樣,棄去。接著用石油醚∶丙酮85∶15(體積比)45 mL淋洗,收集全部洗脫液至平底燒瓶內(nèi),于40 ℃減壓濃縮至干,用色譜甲醇定容至5.00 mL,過0.22 μm濾膜,濾液供UPLC-MS/MS分析。
1.3.2 UPLC-MS/MS檢測條件
色譜柱:Waters acquity UPLCTMBEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);柱溫40 ℃;進樣體積1 μL;流速:0.25 mL·min-1;流動相A為0.1%甲酸水溶液,流動相 B 為乙腈,梯度洗脫:0→1 min(A∶B為50∶50→A∶B為10∶90),2→3 min(A∶B為10∶90→A∶B為50∶50)。
質(zhì)譜監(jiān)測模式為多反應(yīng)監(jiān)測MRM;電噴霧電離(ESI+)源溫度:150 ℃;毛細管電壓:3.5 kV;一級錐孔電壓:40 V;脫溶劑溫度:400 ℃;脫溶劑氣:800 L/Hr;碰撞氣氬氣:0.15 mL·min-1;定量離子對m/z:406.10/252.00,定性離子對m/z:406.10/337.05。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線
以色譜甲醇為溶劑,準(zhǔn)確配制濃度為0.000 5、0.001 0、0.002 5、0.005 0、0.010 0和0.020 0 mg·L-1的苯醚甲環(huán)唑系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在1.3.2節(jié)檢測條件下進行分析測定。以進樣質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo),相應(yīng)的峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.4 添加回收率
依據(jù)苯醚甲環(huán)唑的最高殘留限量(MRL值)和最低檢測濃度進行添加回收試驗,在無目標(biāo)農(nóng)藥殘留的空白糙米樣品中的添加濃度分別為0.010、0.10、5.0 mg·kg-1,各設(shè)置5個重復(fù)。按1.3.1和1.3.2節(jié)的前處理及儀器條件進行檢測,計算回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
依據(jù)所建立的方法對采集的糙米樣品中苯醚甲環(huán)唑的殘留量進行檢測,所得數(shù)據(jù)用于膳食攝入風(fēng)險評估。國家估算每日每人攝入量(NEDI)采用以下公式計算[19]:
NEDI=Σ(STMRi×Fi)/bw。
式中:STMRi為農(nóng)藥在某一食品中的規(guī)范試驗殘留中值,mg·kg-1;Fi為一般人群某一食品的消費量,g·d-1;bw為人群平均體重,kg。
RQ為風(fēng)險商值,以NEDI與每日允許攝入量(ADI)的比值來表示。一般情況下,當(dāng)國家估算每日攝入量低于每日允許攝入量(RQ≤1),則認(rèn)為基于推薦的最大殘留限量值的農(nóng)藥殘留不會產(chǎn)生不可接受的健康風(fēng)險。
在以上分析條件下,苯醚甲環(huán)唑保留時間約為1.59 min,儀器的最小檢出量為5×10-13g。在0.000 5~0.02 mg·L-1苯醚甲環(huán)唑的儀器響應(yīng)值與其濃度呈良好的線性關(guān)系,回歸方程為Y=3 363 100.96X-1 286.82(r=0.99)。取糙米的空白樣品進行添加回收試驗,結(jié)果顯示,在0.010、0.10、5.0 mg·kg-1的添加水平下,平均回收率分別為93%、104%、92%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為6.6%、2.0%、2.5%(n=5)。根據(jù)NY/T 788—2004《農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》對最低殘留濃度的定義,該方法在糙米中苯醚甲環(huán)唑的最低殘留濃度為0.010 mg·kg-1。此方法準(zhǔn)確度和精密度均能滿足農(nóng)藥殘留分析檢測的要求。
2013—2014年在浙江蕭山、山東淄博和廣西南寧三地的試驗結(jié)果(表1)顯示,最后一次施用30%苯醚甲·嘧菌酯懸浮劑后14、21、28 d,糙米中苯醚甲環(huán)唑殘留量分別為0.030~0.20、0.012~0.170、0.014~0.130 mg·kg-1,殘留量基本上隨著采樣間隔期的延長而降低。經(jīng)計算,采收間隔為14、21、28 d時糙米中苯醚甲環(huán)唑的殘留中值(STMR)分別為0.072、0.042和0.038 mg·kg-1,殘留最大值(HR)分別為0.20、0.18和0.16 mg·kg-1。
表1 苯醚甲環(huán)唑在糙米中的最終殘留量
苯醚甲環(huán)唑已在我國水稻上獲得正式登記,本次評估圍繞初級農(nóng)產(chǎn)品糙米來展開。末次施藥后采收間隔期14、21、28 d的苯醚甲環(huán)唑在糙米上的最終殘留試驗STMR分別為0.072、0.042和0.038 mg·kg-1,苯醚甲環(huán)唑的ADI參考值為0.01 mg·kg-1,以調(diào)整后得到的2008年我國各類人群食物消費量為基礎(chǔ)[3,20],計算估計暴露量和風(fēng)險商值,并用來判斷膳食攝入風(fēng)險。我國不同人群(年齡和性別)中稻米的平均消費量(F)、NEDI和苯醚甲環(huán)唑的風(fēng)險商詳見表2。結(jié)果顯示,各類人群國家估計每日攝入量在0.000 167~0.000 783 mg·kg-1·bw·d-1,只占ADI的1.7%~7.8%。我國各類年齡組、不同性別人群僅來源于稻米的苯醚甲環(huán)唑風(fēng)險商為0.016 7~0.078 3,表明在稻米中的苯醚甲環(huán)唑殘留對各類人群的長期膳食攝入風(fēng)險不構(gòu)成需要重點關(guān)注的貢獻。
表2 不同人群對稻米的平均消費量及來源于稻米的苯醚甲環(huán)唑國家估計每日攝入量和風(fēng)險商
近年來我國加快了農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的制定工作,苯醚甲環(huán)唑已經(jīng)制定了包括谷物、油料和油脂、蔬菜、水果、干制水果、堅果、糖料、飲料類、藥用植物9大類共計47種作物的限量標(biāo)準(zhǔn)[21],其中在糙米中的MRL值為0.50 mg·kg-1。本研究中以30%苯醚甲·嘧菌酯懸浮劑在浙江、廣西、山東三地施藥2~3次,距末次施藥后14~28 d苯醚甲環(huán)唑在糙米樣品的最高殘留量為0.20 mg·kg-1;陳國峰等[5]以32.5%苯醚甲·嘧菌酯懸浮劑在哈爾濱、鄭州和南京三地,距末次施藥后15 d苯醚甲環(huán)唑在糙米中的最高殘留量為0.461 mg·kg-1;張志勇等[12]以10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑在湖南、浙江和吉林三地,距末次施藥后14 d苯醚甲環(huán)唑在糙米中的最高殘留量為0.19 mg·kg-1,均低于我國制定的限量標(biāo)準(zhǔn)。
水稻是我國重要的糧食作物,全國約有65%以上的人口以稻米為主糧。目前我國苯醚甲環(huán)唑在有效登記期內(nèi)的產(chǎn)品共有637個,其中原藥34個,單劑272個,混劑331個,其中在水稻上登記165個,為保證國民膳食安全,迫切需開展稻米中苯醚甲環(huán)唑殘留風(fēng)險評估。本研究結(jié)果表明,我國各類年齡組、不同性別人群僅來源于稻米的苯醚甲環(huán)唑風(fēng)險商為0.016 7~0.078 3。雖然中國不同年齡組人群食用糙米帶來的苯醚甲環(huán)唑膳食暴露風(fēng)險較低,但不同年齡組人群膳食攝入風(fēng)險還是存在明顯差異。
本研究數(shù)據(jù)僅來源于2年三地的水稻種植區(qū)的試驗結(jié)果,根據(jù)《農(nóng)藥登記殘留試驗作物分布區(qū)域指南》中水稻選擇點7個試驗區(qū)域20個省份來說,評估數(shù)據(jù)量還有待增加。同時,苯醚甲環(huán)唑在我國其他作物如蔬菜水果上登記量也相當(dāng)大,本研究僅考慮了糙米對我國居民健康狀況的影響,因此,苯醚甲環(huán)唑的長期膳食暴露有低估的風(fēng)險。從另一方面來說,本文中苯醚甲環(huán)唑的長期膳食攝入風(fēng)險評估的膳食數(shù)據(jù)是基于2002年衛(wèi)生部進行的中國居民營養(yǎng)與健康狀況調(diào)查資料,根據(jù)我國2008年各類食物的生產(chǎn)量、進出口量、人口數(shù)量等折算出2008年不同人群稻米消費量。但這些年來,中國居民的膳食結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生一定的變化,稻米的消費量可能會有所降低。這將可能抵消部分在果蔬上使用苯醚甲環(huán)唑而導(dǎo)致低估風(fēng)險的可能性。