氟啶胺在小白菜中的残留行为及膳食摄入风险评估
作者: 李春勇 吕莹 金静 王伟荣 王霞 秦曙
摘 要:为了建立一种由超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测小白菜中氟啶胺的分析方法,并对小白菜中的残留量进行膳食风险评估。样品经乙腈提取,NaCl盐析、无水MgSO4、N-丙基乙二胺(PSA)和石墨化碳黑(GCB)净化,超高效液相色谱-串联质谱检测。结果表明,小白菜中氟啶胺的标准曲线为y=2 000 000 x+15 687,R2=0.992 8,平均回收率为105%~108%,相对标准偏差为1%~7%,在0.005~0.500 mg·kg-1范围内具有良好的线性关系,方法正确度和精密度均符合农作物中农药残留试验准则要求。氟啶胺的普通人群每日摄入量国家估算值为0.12 mg,占允许摄入量的19.5%,不会对一般人群构成不可接受的风险。
关键词:小白菜;氟啶胺;残留行为;膳食摄入风险评估;超高效液相色谱-串联质谱
中图分类号:S634.3 文献标志码:A 文章编号:1673-2871(2023)04-096-05
Residual behavior and risk assessment of dietary intake of fluazinam in pakchoi
LI Chunyong, LÜ Ying, JIN Jing, WANG Weirong, WANG Xia, QIN Shu
(Shanxi Center for Testing of Functional Agro-Products, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030031, Shanxi, China)
Abstract: A method for the detection of fluazinam in pakchoi by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS)was established, and the dietary risk of fluazinam in pakchoi was evaluated.The pakchoi samples were extracted with acetonitrile, salted out with NaCl, purified with anhydrous MgSO4, N-propyl ethylenediamine(PSA)and graphitized carbon black(GCB), and detected by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. In the concentration range of 0.005-0.500 mg·kg-1, fluazinam has a good linear correlation, the standard curve was y=2 000 000 x+15 687, with the correlation coefficient(R2)was 0.992 8. And the average recovery in the range of 105%-108%, with relative standard deviation ranging from 1% to 7%. The accuracy and precision of the method were in accordance with the requirements of the guidelines for pesticide residues in crops. The national estimated daily intake of fluazinam for general population was 0.12 mg, accounting for 19.5% of the allowable intake, which does not pose an unacceptable risk to the general population.
Key words: Pakchoi; Fluazinam; Residue behavior; Risk assessment of dietary intake; Ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry
氟啶胺(Fluazinam)是一种2,6-二硝基苯胺类广谱杀菌剂,内吸活性低,残效长[1],对马铃薯晚疫病、番茄早疫病、辣椒炭疽病、大白菜根肿病等有较好的防治效果[2-4]。虽然氟啶胺已在水稻、大白菜、辣椒、马铃薯等作物上登记[5],但因缺乏小白菜在良好农业规范(GAP)条件下进行的规范残留试验数据,无法进行膳食暴露评估,氟啶胺在小白菜中的最大残留限量(MRL)值尚未制定。
国内外关于氟啶胺的研究主要集中在检测方法、残留行为、膳食风险评估、加工对残留量的影响等方面。目前已报道的检测方法主要有氟啶胺在马铃薯[6-8]、人参[9]中的QuEChERS前处理-超高效液相色谱三重四级杆串联质谱法,Li等[10]建立了测定6种蔬菜(卷心菜、黄瓜、番茄、白菜、菠菜和西葫芦)和4种水果(苹果、葡萄、柑橘、草莓)中氟啶胺的QuEChERS-液相色谱串联质谱法,李玉霞[11]、龚会琴等[12]利用高效液相法对氟啶胺进行了分离和定量分析。马俊[13]、刘亚娟等[14]报道了植物源性食品及人参中检测氟啶胺的气相色谱法。Guo Yuyu等[15]、Li等[16]采用纳米簇荧光探针测定了氟啶胺的含量。Sahu等[17]用紫外可见分光光度计和傅里叶变换红外光谱检测蔬菜样品中氟啶胺类杀虫剂。已有学者对氟啶胺残留行为及膳食风险评估开展了试验研究。叶倩等[18]报道了氟啶胺在菊花中的残留消解动态及其风险评估;李文希等[19]报道了氟啶胺在三七中的降解行为及安全性评价;李如美等[20]报道了氟啶胺在马铃薯和土壤中的残留及安全使用评价;靖俊杰等[21]利用超高效液相色谱-串联质谱法分析氟啶胺在冬瓜上的残留行为;Zhao等[22]报道了氟啶胺在柑橘中的消解及膳食摄入风险评估。康霞丽等[23]研究发现,在柑橘汁加工过程中,榨汁是降低氟啶胺残留最有效的过程,残留加工因子为5.217~5.669。Noh等[24]采用LC-MS/MS法分析了氟啶胺在新鲜和加工柿中的消解和残留规律。国内外关于氟啶胺在小白菜中的残留行为及膳食风险评估未见报道。笔者的研究建立了QuEChERS前处理与UPLC-MS/MS相结合的提取净化及残留检测方法,对小白菜中氟啶胺最终残留量进行了检测,并对全国10地的检测结果进行膳食摄入风险评估,以期为指导农业生产、保障农产品质量安全及制定残留限量标准提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验地及供试品种 供试物为500 g·L-1氟啶胺悬浮剂,从青岛奥迪斯生物科技有限公司购买。移栽、施药、采样时间及品种:辽宁省辽阳市,2020年5月16日移栽,2020年5月19日施药,2020年6月12日采样,绿秀,由沈阳化工研究院有限公司安全评价中心提供;山西省太原市,2020年6月10日移栽,2020年6月12日施药,2020年7月13日采样,冬秀,由山西省农业科学院农产品质量安全与检测研究所提供;河北省石家庄市,2020年10月15日移栽,2020年10月17日施药,2020年11月4日采样,津智30,由石家庄市博生环境科技有限公司提供;山东省济南市,2020年6月28日移栽,2020年6月29日施药,2020年7月16日采样,北京新3号,由山东省农药科学研究院提供;安徽省宿州市,2020年5月23日移栽,2020年5月25日施药,2020年6月17日采样,精选上海青,由安徽灿留植保科技有限公司提供;江苏省句容市,2020年5月11日移栽,2020年5月14日施药,2020年5月21日采样,上海青,由江苏恒生检测有限公司提供;湖南省长沙市,2020年10月17日移栽,2020年10月19日施药,2020年11月6日采样,白玉,由湖南文谱检测技术研究有限公司提供;广西省南宁市,2020年9月5日移栽,2020年9月7日施药,2020年9月26日采样,甜脆赤叶小白菜,由广西大学农药与环境毒理研究所提供;贵州省贵阳市,2020年10月10日移栽,2020年10月12日施药,2020年11月9日采样,迟白菜3号,由贵州省无公害植物保护工程技术研究中心提供;海南省海口市,2020年6月1日移栽,2020年6月3日施药,2020年6月25日采样,早皇京白菜,由海南特谱农业科技有限公司提供。
1.1.2 试验仪器与试剂 超高效液相色谱-串联质谱联用仪(沃特世I-Class XEVO TQ-S Micro)、刀式研磨仪(德国莱驰GM300)、离心机(艾本德5804 R、5824 R)、多管涡旋振荡器(莱普特LPD2500)、天平(赛多利斯QUINTIX224-1CN、BS210S)、氟啶胺标准品(Dr. Ehrenstorfer 99.9%)、乙腈(TEDIA®色谱纯)、甲酸(Fisher chemical Optima® 色谱纯)。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 按照《农作物中农药残留试验准则》[25]设置试验及对照区各50 m2,并设区间保护行。供试药剂为500 g·L-1氟啶胺悬浮剂。按有效成分1500 g·hm-2施药,喷药时,去掉喷头,喷淋小白菜根部,药后立即补喷清水清洗叶面,对照区用等量清水处理,采用随机法分别于收获期、收获期后3 d采集不少于12株(至少2 kg)生长正常且无病害的小白菜样品。
1.2.2 样品提取、净化 小白菜样品粉碎后称取10.0 g(精确至0.1 g)于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈后,加入5.0 g NaCl,于2500 r·min-1下涡旋振荡10 min,8000 r·min-1离心3 min,取1.5 mL上清液加入盛有142.5 mg MgSO4、20 mg PSA、20 mg GCB混合剂的2 mL离心管中,2500 r·min-1涡旋2 min,5000 r·min-1离心2 min。上清液过0.22 μm有机微孔滤膜后,取0.5 mL上清液加入0.5 mL水,混匀,UPLC-MS/MS测定。
1.2.3 检测条件 色谱条件:Waters ACQUITY UPLC®BEH C18色谱柱(50.0 mm×2.1 mm,1.7 μm),柱温35 ℃,进样量5.0 μL;流动相A为0.1%甲酸水溶液,B为乙腈,梯度洗脱程序见表1,流速0.3 mL·min-1,此条件下氟啶胺的保留时间为2.83 min。
质谱条件:电喷雾离子源(ESI+),多反应监测(MRM)模式扫描;毛细管电压3.0 kV;锥孔电压28 V;离子源温度150 ℃;去溶剂气及锥孔反吹气均为高纯N2,去溶剂气温度400 ℃,碰撞气为高纯Ar,氟啶胺定量离子对463.0>397.9,碰撞能16 eV;定性离子对463.0>415.9,碰撞能20 eV。
1.2.4 溶液配制及标准曲线绘制 称取0.010 g(精确至0.000 1 g)氟啶胺标准品,溶于乙腈,配制成1000 mg·L-1氟啶胺标准储备液,-18 ℃温度下密封保存。将氟啶胺标准储备液用乙腈稀释,依次配制成100、10、1 mg·L-1的标准溶液,再以小白菜空白基质提取液配制质量浓度为0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mg·L-1的标准工作液。
1.2.5 基质效应评价 笔者的研究采用相对响应值法对基质效应进行评价[26],公式为ME/%=(A/B)×100,式中ME为基质效应,A为基质标准工作液响应值,B为乙腈中同浓度标样工作液响应值,当ME为80%~120%时为弱基质效应,当ME为50%~80%或120%~150%时为中等基质效应,当ME≤50%或≥150%时为强基质效应,当ME<100%时表现为基质抑制效应,当ME>100%时表现为基质增强效应。
1.2.6 添加回收率试验 在空白小白菜样品中分别添加0.01、0.10和5.00 mg·kg-1的氟啶胺标准工作液,按照1.2.2节的方法提取、净化样品,按1.2.3节的条件进行检测,计算添加回收率和相对标准偏差。
1.2.7 长期膳食摄入风险评估 根据《中国不同人群消费膳食分组食谱》[27]确定人群的膳食结构和食品消费量。如果国内没有足够的膳食调查数据,则优先参考世界卫生组织全球环境监测体系食品规划(GEMS/Food)项目[28]推荐的聚类食物消费量或膳食习惯相似的国家及其他国家的膳食结构和食品消费量,或者参考有关报道的权威数据。其次,根据规范残留试验中值(STMR/STMR[·]P)或最大残留限量(MRL)计算某种农药国家估算每日摄入量(NEDI)[27],依据膳食风险评估数据推荐合适的MRL值[29]。计算公式如下[30-32]: