王俊曉,安 莉,馬 歡,朱會(huì)麗,賀素霞,郭 鑫,吳緒金,李 萌*
(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所/河南省糧食質(zhì)量安全與檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,鄭州 450002;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,鄭州 450046;3.黃河科技學(xué)院,鄭州 450063;4.河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué),鄭州 450002)
噻唑膦(Fosthiazate)屬于有機(jī)磷類殺線蟲劑,作用機(jī)制為對線蟲體內(nèi)乙酰膽堿酯酶的合成產(chǎn)生抑制作用,可用于防治根結(jié)線蟲等[1-2];阿維菌素(Abamectin)屬于抗生素類殺蟲劑,作用方式為借助胃毒和觸殺作用對昆蟲進(jìn)行殺滅,作用機(jī)制為對神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸產(chǎn)生抑制,進(jìn)而激活氯化物通道,同樣可用于防治根結(jié)線蟲等[3-4]。
目前文獻(xiàn)主要報(bào)道了噻唑膦和阿維菌素對線蟲的防治效果[5-6]、劑型的制備[7]、毒力測定[8]、對植物活性成分的影響[9],以及采用氣相色譜或液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用等技術(shù)進(jìn)行殘留檢測和膳食風(fēng)險(xiǎn)評估。例如,Lin等[10]將番茄和櫻桃番茄樣本經(jīng)乙腈提取,N-丙基乙二胺固相吸附劑(PSA)和十八烷基硅烷鍵合相吸附劑(C18)凈化,采用高效液相色譜借助紫外檢測器檢測噻唑膦的殘留量。Wu等[11]將黃瓜樣本用乙腈提取,經(jīng)過石墨化碳黑吸附劑(GCB)和PSA凈化,借助氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定噻唑膦的殘留量。張玉婷等[12]采用乙腈-水(3∶2,V/V)對西瓜樣本進(jìn)行提取,利用氣相色譜借助電子捕獲檢測器對噻唑膦殘留量進(jìn)行檢測。羅雪婷等[13]將茶樹菇樣本經(jīng)1%乙酸乙腈-水(8∶1,V/V)提取,采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜對阿維菌素的殘留量進(jìn)行檢測。陳曉蘭等[14]將羅漢果樣本用乙腈提取,土壤樣本用乙腈-水(2∶1,V/V)提取,PSA和C18凈化,采用超高效液相色譜對阿維菌素殘留量進(jìn)行檢測。然而,關(guān)于噻唑膦和阿維菌素在山藥中的殘留檢測方法、最終殘留量和長期膳食風(fēng)險(xiǎn)評估均未見報(bào)道。本研究旨在建立山藥中噻唑膦和阿維菌素的檢測方法,并對噻唑膦和阿維菌素的最終殘留量進(jìn)行長期膳食風(fēng)險(xiǎn)評估,為指導(dǎo)噻唑膦和阿維菌素在山藥上的合理使用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
供試試劑:10%噻唑膦微囊懸浮劑,鶴壁全豐生物科技有限公司;0.5%阿維菌素顆粒劑,汝陽自強(qiáng)生物科技有限公司;噻唑膦標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.8%)、阿維菌素標(biāo)準(zhǔn)品(純度97.2%),德國Dr. Ehrenstorfer GmbH公司;甲酸(色譜純),CNW Technologies;乙腈(色譜純),默克股份兩合公司;氯化鈉(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;N-丙基乙二胺固相吸附劑(PSA)、十八烷基硅烷鍵合相吸附劑(C18),天津博納艾杰爾科技有限公司。
供試儀器:LCMS-8050高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,日本島津儀器公司;TARGIN VX-Ⅲ多管渦旋振蕩器,北京踏錦科技有限公司;L-550臺(tái)式低速離心機(jī),湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司;Milli-Q超純水,默克Millipore公司。
按照NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[15]的要求,于河南焦作、河北邢臺(tái)、山西忻州、遼寧遼陽、安徽亳州、福建福安6地進(jìn)行田間試驗(yàn)。按照農(nóng)藥標(biāo)簽規(guī)定設(shè)置噻唑膦和阿維菌素試驗(yàn)有效劑量分別為3 000 g/hm2和375 g/hm2,于播種前施藥1次,在收獲期采集樣本。隨機(jī)采樣,每個(gè)小區(qū)采集2個(gè)平行樣品,每份樣品采集12個(gè)塊莖,用不銹鋼刀切碎樣品,并充分混勻,于-20℃儲(chǔ)藏。
準(zhǔn)確稱取10.00 g山藥樣品置于50 mL離心管中,加入提取溶劑(乙腈∶水=2∶1,V/V)30 mL,3 g氯化鈉,振蕩提取20 min后于4 000 r/min離心,取1.5 mL上清液裝入含有0.02 g PSA和0.03 g C18的2 mL離心管中,渦旋混勻2 min,于4 000 r/min離心5 min,取上清液過0.22 μm有機(jī)濾膜至進(jìn)樣小瓶,待分析。
色譜條件。液相色譜柱:島津Shim-pack GISS C18(2.1 mm×100 mm,1.9 μm);柱溫:40℃;流速:0.4 mL/min;進(jìn)樣量:5 μL。洗脫程序:流動(dòng)相A為0.2%甲酸水溶液,B為乙腈溶液。梯度洗脫程序?yàn)?~1 min,80%A;1~2 min,80%~20%A;2~5 min,20%A;5~6 min,20%~80%A;6~8 min,80%A。
質(zhì)譜條件。掃描方式:電噴霧離子源ESI+;碰撞氣(氬氣):270 kPa;霧化氣流速:3.0 L/min;加熱氣流速:10 L/min;接口溫度:300℃;脫溶劑管溫度:250℃;加熱塊溫度:400℃;多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)下監(jiān)測離子和碰撞電壓見表1。
表2 山藥中噻唑膦和阿維菌素的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)
分別稱取噻唑膦標(biāo)準(zhǔn)品0.010 2 g和阿維菌素標(biāo)準(zhǔn)品0.010 2 g于10 mL容量瓶中,加入乙腈超聲至完全溶解,冷卻后定容成1 000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別用乙腈和山藥空白基質(zhì)溶液進(jìn)行稀釋,稀釋成0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在1.4條件下進(jìn)行檢測。
分別在山藥空白對照樣品中添加噻唑膦和阿維菌素標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加水平為0.01、0.1、1 mg/kg,混合均勻,靜置2 h,按照1.3的提取和凈化方法進(jìn)行處理,在1.4條件下進(jìn)行檢測,計(jì)算山藥中噻唑膦和阿維菌素的添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.7.1 基質(zhì)效應(yīng)
基質(zhì)效應(yīng)。樣品的基質(zhì)效應(yīng)(ME)按式(1)計(jì)算。
式中:當(dāng)ME>0時(shí),為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),當(dāng)ME<0時(shí),為基質(zhì)減弱效應(yīng);-20%≤ME≤20%為弱基質(zhì)效應(yīng);-50%≤ME<-20%或20%<ME≤50%為中等基質(zhì)效應(yīng);ME<-50%或ME>50%為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。
1.7.2 慢性膳食風(fēng)險(xiǎn)評估
膳食風(fēng)險(xiǎn)評估。按照我國膳食結(jié)構(gòu)的組成,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得到的殘留試驗(yàn)中值與國家規(guī)定的最大殘留限量,采用公式(2)計(jì)算噻唑膦和阿維菌素的國家估算每日攝入量(NEDI),再依據(jù)2種藥劑的每日允許攝入量(ADI),按式(3)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)商(RQ)。
式中:STMRi為農(nóng)藥在某種食品中的規(guī)范殘留中值,mg/kg;STMR-Pi為加工因子核正的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值,mg/kg;Fi為一般人群對該食品的消費(fèi)量,kg;bw為中國人均體重,kg(一般以63 kg計(jì));ADI為農(nóng)藥的每日允許攝入量mg/(kg bw)。
當(dāng)RQ≤100%時(shí),表示其風(fēng)險(xiǎn)可以接受,RQ值越小,風(fēng)險(xiǎn)越??;當(dāng)RQ>100%時(shí),表示有不可接受的慢性風(fēng)險(xiǎn),RQ值越大,風(fēng)險(xiǎn)越大。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
以基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制供試試劑標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)溶液范圍為0.005~0.5 mg/L時(shí),噻唑膦的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=17 200 560.3x-14 477.99,相關(guān)系數(shù)R2為1.000;阿維菌素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=286 581x-147.28,相關(guān)系數(shù)R2為0.999 5。對比乙腈溶液和山藥空白基質(zhì)溶液配制的標(biāo)準(zhǔn)曲線,噻唑膦在山藥中的基質(zhì)效應(yīng)為1.1%,為弱基質(zhì)效應(yīng);而阿維菌素在山藥中的基質(zhì)效應(yīng)為45.9%,在20%~50%范圍內(nèi),為中等基質(zhì)效應(yīng),因此采用山藥空白基質(zhì)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.1.2 添加回收率
當(dāng)添加水平在0.01、0.1、1 mg/kg時(shí),噻唑膦和阿維菌素的平均回收率分別為87%~110%、80%~89%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.6%~5.5%、1.0%~2.6%。2種藥劑在山藥中的最低檢測濃度均為0.01 mg/kg,添加回收率、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、最低檢測濃度均符合NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[15]規(guī)定。
噻唑膦和阿維菌素施藥劑量分別為3 000 g/hm2和375 g/hm2,于播種前施藥1次,在收獲期采收,山藥中噻唑膦和阿維菌素的最終殘留量均為<0.01 mg/kg。GB 2763—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[16]規(guī)定山藥中阿維菌素的最大殘留限量為0.02 mg/kg,因此本試驗(yàn)山藥中阿維菌素的最終殘留量低于我國制定的限量標(biāo)準(zhǔn)。
我國規(guī)定阿維菌素的每日允許攝入量(ADI)為0.001 mg/kg bw,噻唑膦的ADI值為0.004 mg/kg bw,結(jié)合試驗(yàn)所得的殘留試驗(yàn)中值(STMR)0.01 mg/kg,根據(jù)1.7.2中公式進(jìn)行計(jì)算,得到普通人群的慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果(表3、表4)。結(jié)果表明,噻唑膦和阿維菌素膳食風(fēng)險(xiǎn)均小于100%,說明噻唑膦和阿維菌素對一般消費(fèi)人群的危害是可以接受的。
表3 噻唑膦膳食風(fēng)險(xiǎn)評估
表4 阿維菌素膳食風(fēng)險(xiǎn)評估
在農(nóng)藥殘留檢測過程中,基質(zhì)效應(yīng)是影響定量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素[17],基質(zhì)中的干擾物會(huì)與待測物共同競爭色譜柱上的活性位點(diǎn),影響待測物進(jìn)入質(zhì)譜檢測器中,改變定量結(jié)果的準(zhǔn)確度[18]。本試驗(yàn)噻唑膦為弱基質(zhì)效應(yīng),而阿維菌素的基質(zhì)效應(yīng)均在20%~50%范圍內(nèi),屬于中等基質(zhì)效應(yīng),在使用高效液相色譜-質(zhì)譜分析山藥中噻唑膦和阿維菌素菌殘留量時(shí),建議使用空白基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行定量。
最終殘留試驗(yàn)測定了山藥塊莖中噻唑膦和阿維菌素的殘留量。結(jié)果表明,在山藥塊莖中噻唑膦和阿維菌素的最終殘留量較低,均為<0.01 mg/kg。分析原因可能是噻唑膦和阿維菌素的半衰期均小于30 d[19-20],屬于易降解農(nóng)藥;山藥的生長周期為210 d左右,噻唑膦和阿維菌素均是播種前施藥,農(nóng)藥在山藥生長過程中可能被環(huán)境中的微生物分解,因而不易在山藥中富集。
為指導(dǎo)噻唑膦和阿維菌素在山藥上的合理使用,對其進(jìn)行膳食風(fēng)險(xiǎn)評估。當(dāng)噻唑膦施藥有效劑量為3 000 g/hm2,播種前藥土法施藥1次;阿維菌素施藥有效劑量為375 g/hm2,播種前溝施施藥1次,在收獲期采收山藥,噻唑膦和阿維菌素的普通人群國家估計(jì)每日攝入量分別是0.047、0.059 mg,分別占日允許攝入量的18.7%、93.4%,因此對一般消費(fèi)人群是安全的。