周 力,郭连军,梁 林,冯义志,张爱娟,潘金菊,吴亚玉*
(1.山东省农药检定所,山东 济南 250100;2.招远市综合行政执法大队,山东 烟台 265400;3.山东省农药科学研究院,山东 济南 250033)
氟铃脲(hexaflumuron),化学名称为1-[3,5-二氯-4-(1,1,2,2-四氟乙氧基)苯基]-3-(2,6-二氟苯甲酰基)脲[1],是一种苯甲酰脲类杀虫剂,其主要作用是抑制昆虫几丁质的合成,阻碍昆虫正常蜕皮生长[2],以胃毒作用为主,兼有触杀和拒食作用。氟铃脲在我国已登记甘蓝、韭菜、棉花等十种作物,但目前尚未规定氟铃脲在韭菜中的 MRL 值。因此,研究氟铃脲在韭菜上的残留具有一定的意义。
目前有关氟铃脲在农作物中的残留主要涉及棉花、甘蓝、黄瓜、大白菜、番茄等作物。何红梅等[3]采用高效液相色谱测定了黄瓜、大白菜、番茄和甘蓝中氟铃脲的残留;Huang等[4]和杨丽华等[5]采用高效液相色谱法分别测定了大白菜和甘蓝中氟铃脲的残留量;毛江胜等[6]和郭正元等[7]研究了氟铃脲在棉花中的残留与降解行为;韩红新等[8]采用高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)检测了氟铃脲在蔬菜中的残留。盛宇等[9]和刘永利等[10]建立了超高效液相色谱串联质谱法检测棉花和土壤中的氟铃脲残留;陆澄滢等[11]气相色谱法检测甘蓝及土壤中的氟铃脲残留。而氟铃脲在韭菜中残留的分析方法未见报道。本文研究并建立氟铃脲在韭菜中残留的高效液相色谱串联质谱法,并对5%氟铃脲乳油在韭菜上的安全使用进行了评估。
1.1 供试材料 供试农药:5%氟铃脲乳油;氟铃脲标准品(纯度为99.1%);供试作物:韭菜;品种:山东为阜丰一号、河北为汉中雪韭,安徽为平韭四号,内蒙古为竹杆青韭菜。Shimadzu液相色谱质谱联用仪(LCMS-8030),配ESI源;多功能食品加工机(XBLL-25A);电子天平;离心机。氯化钠(分析纯);乙腈(色谱纯)。
1.2 田间试验设计 试验地点:山东、河北、安徽和内蒙古;试验时间:2018年;按照《农药残留试验准则》[12]要求设试验小区,小区面积30 m2,重复3次,小区间设保护带。另设对照小区。5%氟铃脲乳油在韭菜上防治韭蛆的推荐使用制剂量:4 500~7 500 g/ha(225~375 g a.i/ha),在韭菜割后2~3d,根部喷淋,1~2次施药,施药间隔7d,推荐安全间隔期为14d。
1.2.1 消解动态试验 消解动态按制剂量11 250g/ha(562.5 g a.i/ha,推荐最高剂量的1.5倍)于韭菜收割后2~3d喷雾施药,待韭菜生长至10cm左右时开始采样(0d),之后按1、3、5、7、14、21、28、35d采集韭菜植株样品。另设清水空白对照。每次取3份,缩分后留样,于-20℃低温冷冻保存,待测。
1.2.2 最终残留试验 设2个施药剂量:低剂量按制剂量7 500g/ha(375 g a.i/ha,推荐最高剂量),高剂量按制剂量11 250 g/ha(562.5 g a.i/ha,推荐最高剂量的1.5倍),各施1~2次药,施药间隔期7d。1次施药按照药后间隔10、14、21d采集韭菜样品;2次施药按照末次药后间隔7、10、14d采集韭菜样品。每处理3次重复,设空白对照区,于-20 ℃低温冷冻保存待测。
1.3 分析方法
1.3.1 色谱联用仪条件 色谱柱:Shim-pack XR-ODSⅡ色谱柱(75 mm×2.0 mm,2.2 μm);样品室温度:15 ℃;进样体积:1 μL;流动相:0.1%甲酸水溶液和乙腈;梯度洗脱参数(表1)。
表1 梯度洗脱参数
质谱条件:电喷雾离子源(ESI);加热块温度:400 ℃;干燥气温度:250 ℃;干燥气流量:15 L/min;雾化气流量:3.0 L/min;反应气(Ar)压力:230kpa;采集方式:多反应监测模式[MRM(+)];定量离子对:458.85>175.05,CE:35eV;定性离子对:458.85>276.00,CE:15eV。
1.3.2 样本前处理 将韭菜样品用食品调理仪进行粉碎,准确称取10.0g样品至50mL具塞离心管内,加入10 mL乙腈,2 500 rpm涡旋5min。加入5g氯化钠,剧烈振摇30s,4 000 rpmin离心5min。取上清液1mL,转移至装有50mg PSA和50 mg无水硫酸镁的2mL离心管内,涡旋1min。静置后,取上清液过0.22μm有机系滤膜,待测。
1.3.3 标准曲线制作 将1 000mg/L的氟铃脲标准溶液用乙腈稀释配得 2.0、1.0、0.5、0.1、0.05、0.01mg/L系列标准溶液,在1.3.1节色谱条件下进行测定(图1)。
1.3.4 添加回收率测定 在10.0g空白韭菜中分别用1、10和500mg/L氟铃脲标准品各自添加100μL,每个浓度5次平行。按1.3.2节方法进行提取、净化,按1.3.1节色谱条件进行检测,测定回收率及相对标准偏差。
1.3.5 膳食摄入量 膳食摄入评估是在毒理学和残留化学评估的基础上,对居民因膳食摄入带来的农药残留对身体健康造成癿风险进行定量评价,包括长期和短期膳食摄入评估。其中长期膳食摄入量的评估是依据各国政府发布的《不同人群消费膳食分组食谱》中的日膳食结构数据,结合残留化学评估推荐的规范残留试验中值或已制定的最大残留限量(MRLs),计算国家估算每日摄入量(NEDI),与毒理学评估推荐的每日允许摄入量(ADI)进行比较。而短期膳食摄入评估是指当在短时间内(例如一次性戒一天)摄入某一食品时,存在因农药残留量过高而造成急性毒性风险。本试验只对氟铃脲进行长期膳食摄入评估。
依据原卫生部2002年发布的《中国不同人群消费膳食分组食谱》或权威参考资料中的膳食结构数据,结合残留化学评估推荐的规范残留试验中值和已制定的最大残留限量(MRLs),计算该农药的国家估算每日摄入量(NEDI),计算公式如下:
国家估算每日摄入量:NEDI =∑[STMRi(STMR-Pi)× Fi)]
式中:
STMRi—农药在某一食品中的规范残留试验中值;
STMR-Pi —用加工因子校正的规范残留试验中值;
Fi—一般人群某一食品的消费量。
ADI为每日允许摄入量,mg /kg bw;
bw为体重,kg,我国人均体重一般按 63 kg 计。
当 RQ >100 时,表示存在不可接受的风险,数值越大,风险越大;RQ <100 时,表示风险为可接受,数值越小,风险越小[13]。
2.1 线性范围及定量限 以峰面积Y为纵坐标、进样质量浓度X为横坐标绘制标准曲线。结果表明,在0.01~2mg/L范围内,氟铃脲峰面积与进样质量浓度间呈良好的线性关系,线性方程为Y = 369 015x+41 610,r= 0.990 8,通过最小添加水平得到韭菜的定量限(LOQ)为0.01mg/kg。
2.2 添加回收率和精密度 在韭菜空白样品中,分别添加3个不同质量分数的氟铃脲标准品溶液。结果表明(表2):氟铃脲在韭菜中添加质量分数在0.01~5.0 mg/kg时,平均回收率85.8%~101.1%,相对标准偏差4.9%~6.3%,符合农药残留分析标准要求。
表2 氟铃脲在韭菜中添加回收率试验结果
2.3 氟铃脲在韭菜中的消解动态 氟铃脲在韭菜中的消解动态试验结果表明(表3):氟铃脲在韭菜中降解动态符合一级动力学方程:山东保护地为C= 0.678e-0.089 7T,半衰期为7.7d;安徽露地为C = 2.19e-0.060 1T,半衰期为11.5d。
表3 韭菜中氟铃脲残留消解动态
2.4 氟铃脲在韭菜中的最终残留 最终残留试验山东保护地、河北保护地、安徽露地、内蒙古露地韭菜进行高剂量1次、高剂量2次,低剂量1次和低剂量2次施药,施药间隔期为7d。最终结果(表4).
表4 韭菜中氟铃脲最终残留数据汇总
最终残留结果施药1次,采收间隔10、14和21d,残留中值分别为0.392、0.303和0.172 mg/kg;残留最大值分别为1.74、1.45和1.52 mg/kg。最终残留结果施药2次,采收间隔7、10和14d,残留中值分别为0.933、0.747和0.649 mg/kg;残留最大值分别为3.22、2.35和2.12 mg/kg。
2.5 膳食暴露风险评估 目前氟铃脲在我国登记作物有甘蓝、韭菜、棉花、十字花科蔬菜,已制定甘蓝和棉籽中的最大残留限量。5%氟铃脲乳油在韭菜上,按照制剂用量7 500~11 250g/667m2(375~562.5g a.i/ha),施药1~2次,施药间隔7d,于韭蛆发生初期,韭菜收割后2~3d,根部喷淋,施药后浇水1次。采收间隔期为14d的残留中值为0.508mg/kg。结合我国农药登记情况和我国居民的人均膳食结构,普通人群氟铃脲的国家估算每日摄入量是0.14mg,风险商(RQ)为11,结果表明对一般人群健康不会产生不可接受的风险。
研究建立了采用LCMS/MS法测定韭菜中氟铃脲残留量的分析方法。结果表明:氟铃脲在韭菜的定量限(LOQ)为0.01mg/kg。氟铃脲在韭菜中添加质量分数为0.01~5.0 mg/kg时,平均回收率85.8%~101.1%,相对标准偏差4.9%~6.3%。方法的重现性好,准确度、精密度及检出限均可满足该农药的残留分析要求。
氟铃脲在韭菜中的残留消解均符合一级动力学方程,其在山东保护地和安徽露地的半衰期分别为7.7和11.5d。韭菜最终结果表明:5%氟铃脲乳油在韭菜上,按照375~562.5g a.i/ha,施药1~2次,施药间隔7d,于韭菜收割后2~3d,根部喷淋,安全间隔期14d,对一般人群健康不会产生不可接受的风险。