马 磊,冯格格,王猛强,陈 颖,李艾琳,高丽萍*,佘永新*
(1.新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,新疆 乌鲁木齐 830000;2.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,北京 100081;3.北京联合大学,北京 100081)
葡萄是最常见的水果之一,大蒜亦是不可或缺的调味品蔬菜,在国内外贸易中占有重要地位,其质量安全历来受到广泛关注[1-2]。啶虫脒(Acetamiprid,ACE),化学名称为N-(N-氰基-乙亚胺基)-N-甲基-2-氯吡啶-5-甲胺,是一种氯化烟酰亚胺类新型高效杀虫剂[3],主要作用机理是对昆虫烟酸乙酰胆碱酯酶受体发生作用,抑制昆虫体内烟酸乙酰胆碱的传递作用,从而有效阻止了对应神经系统化学信号的传递作用,达到破坏昆虫中枢神经正常传导的效果,最终促使昆虫发生严重麻痹直到死亡[4-6],主要控制叶类蔬菜、果菜、油菜作物、柑橘类水果、梨果、葡萄、棉花和观赏植物等吸吮型昆虫[7-9],因其作用机理不同于常用杀虫剂,所以对有机磷类、氨基甲酸酯类及合成拟除虫菊酯类具有严重抗性的害虫具有特效,是世界范围内广泛使用的有机磷杀虫剂的理想替代品。因此,ACE杀虫剂被授权在北美、欧洲、亚洲及太平洋国家广泛使用,随着ACE研究的不断深入,其毒性也日益凸显,体外实验显示啶虫脒对人体外周血淋巴细胞的基因毒性以及细胞毒性[10-12],因而非常有必要掌握啶虫脒在农产品环境中的最大残留限量,减少其对人类和环境的潜在危害。
我国农业农村部颁布的《农药登记资料规定》要求,每种农药在登记相应作物分类中都应有一项最大残留限量(MRL),2018年,第50届国际食品法典农药残留委员会审议通过的农药最大残留限量标准(MRLs)有5 493项,涉及农药230种[13],欧盟约有15.62万项、美国有5万余项、日本有6万余项农药残留限量标准[14],截止目前,我国规定了564种农药在376种(类)食品中10 092项最大残留限量[15],但还需继续开展扩大覆盖的农药种类,加快标准的制修订等工作,加强食品生产监管,便于满足国际贸易需要。
国外研究表明,CAC、欧盟及日本规定大蒜中啶虫脒MRL均为0.02mg/kg,而葡萄中啶虫脒MRL有所不同,CAC规定为0.5mg/kg、韩国规定为1mg/kg、欧盟规定为0.5mg/kg、日本规定为5mg/kg[16],我国实施的《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》(GB2763-2019)[17]中还未制定啶虫脒在植物源性食品大蒜和葡萄中的限量标准。《国际食品法典委员会》规定了啶虫脒在植物源性食品葡萄、大蒜中的MRL值分别为0.5mg/kg、0.02mg/kg。因此,应进一步完善我国食品中农药最大残留限量标准,制定适合我国国情的大蒜和葡萄中啶虫脒残留限量标准,为国民健康和贸易提供保障。
1.1 试剂与材料 乙腈,甲醇(均为色谱纯);甲酸(色谱纯);乙酸(分析纯);氯化钠,无水硫酸镁,乙酸-乙腈溶液:1+99(体积比),甲酸水溶液:0.1%(体积分数),N-丙基乙二胺(PSA)吸附剂:150~300μm,十八烷基键和硅胶(C18)吸附剂:150~300μm,啶虫脒标准品:啶虫脒含量≥96.0%,微孔滤膜;孔径0.22μm,有机相。其他试剂均为;实验用水为Milli-Q超纯水。
1.2 仪器设备 液相色谱-串联质谱仪:配有电喷雾电离源(液相:Agilent 1200;质谱:AB API 2000);高速匀浆机;Vortex-Genie 2旋涡混合器;MilliQ纯水机;KQ-500DB型数控超声波发生器;XS105DU万分之一电子天平,高速离心机。
1.3 试验方法
1.3.1 抽检区域和抽样量 葡萄抽检:样品抽样量为40个样本,抽样区域在北京、四川、山东、陕西、浙江5省(市)的批发市场、大型超市采样,每省(市)样品≥三个产地,产地分布于浙江、云南、四川、陕西、河北、山东。
大蒜抽检:样品抽样量为40个样本,抽样区域在北京、天津、浙江3省(市)的批发市场、大型超市采样,每省(市)样品≥三个产地,产地分布于山东、浙江、江苏、河北、河南、四川、天津。
1.3.2 样品制备
1.3.2.1 葡萄样品制备 将采集的葡萄鲜样用组织捣碎机匀浆,分别称取2份约200~300g样品(A样和B样),用自封袋密封,于-18℃储存,备用。
1.3.2.2 大蒜样品制备 将采集的大蒜样品进行剥皮分离,用组织捣碎机匀浆,分别称取2份约100g样品(A样和B样),用自封袋密封,于-18℃储存,备用。
1.3.3 样品前处理 样品前处理采用的是QuEChERS方法[18]。
1.3.3.1 样品提取 分别称取5g(精确至0.01g)葡萄、大蒜试样匀浆,置于30mL具塞离心管中,加入5mL乙酸-乙腈溶液,摇匀,超声波提取15min,加入5g氯化钠,盖上塞子,振荡5min,4 000r/min离心5min。将上层有机相转移至10mL容量瓶中。在离心管中再加入4mL乙酸-乙腈溶液,重复上述操作,合并有机相至同一10mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,摇匀。
1.3.3.2 样品净化 分别移取葡萄、大蒜提取液1.5mL,加入预先装有300mg无水硫酸镁的离心管中,混匀后再加入50mg C18吸附剂、100mg PSA吸附剂,涡旋混合1min,10 000r/min离心5min,移取上清液200μL,加入800μL水,混匀后经微孔滤膜过滤备用。
同时取不含啶虫脒的葡萄、大蒜样品,按1.3.1步骤制备样品空白提取液,用于配制基质混合标准工作溶液。
1.3.4 检测条件 色谱条件:Agilent Eclipse XD8-C18,150mm×2.1mm(内径),3.5μm;柱温:40℃;流速0.3mL/min;进样量;10μL;流动相:A为0.1%甲酸水溶液,B为乙腈;洗脱梯度:0~3min,90%A,10%B;9~12min,30%A,70%B;12.1~15min,90%A,10%B。
电离方式:电喷雾电离,正离子;离子源温度:450℃;气帘气压(CUR):45psi;碰撞气压(CAD):5psi;雾化气压(GAS1):45psi;辅助气压(GAS2):45psi;分辨率:Q1(单位质量分辨)Q3(单位质量分辨);扫描方式:多反应检测(MRM);啶虫脒保留时间、定性定量离子对及锥孔电压、碰撞能量(表1)。
表1 多反应监测模式(M R M)参数
1.3.5 市场样品监测与风险评估
1.3.5.1 监测方法 参照GB/T 23584-2009规定的方法,按1.3试验方法对植物源性食品葡萄、大蒜样品中啶虫脒残留进行测定,外标法定量,定量限0.001mg/kg。
1.3.5.2 风险评估 根据最大残留限量(MRL来源GB 2763)计算某种农药国家估算每日理论摄入量(TMDI),参考膳食风险评估模型来评估转化葡萄、大蒜样品中啶虫脒残留限量。
TMDI=∑[MRL×Fi]
式中:MRL为农药最大残留限量,Fi为一般人群某一食品的消费量。
2.1 标准溶液配制及标准工作曲线绘制
2.1.1 葡萄中啶虫脒的基质混合标准工作曲线绘制 用葡萄空白提取液配制成质量浓度为0.5、1.0、5.0、20.0、50.0、100.0ng/mL系列啶虫脒的基质混合标准工作溶液,在1.3.2的检测条件下,以基质混合标准工作溶液质量浓度x为横坐标,峰面积y为纵坐标作线性回归,绘制标准曲线(图1)。得出啶虫脒的线性回归方程、相关系数。在0.5~100ng/mL范围内,啶虫脒的进样质量浓度(x)与色谱峰面积(y)间线性关系良好,方程为:y=1.61e+003x+310,相关系数R为0.999 3。2.1.2 大蒜中啶虫脒的基质混合标准工作曲线绘制 用大蒜空白提取液配制成质量浓度为0.5、1.0、2.0、5.0、10.0ng/mL系列啶虫脒的基质混合标准工作溶液,在1.3.2的检测条件下,以基质混合标准工作溶液质量浓度x为横坐标,峰面积y为纵坐标作线性回归,绘制标准曲线(图2)。得出啶虫脒的线性回归方程、相关系数。在0.5~10ng/mL范围内,啶虫脒的进样质量浓度(x)与色谱峰面积(y)间线性关系良好,方程为:y=1.67e+003x+6.98,相关系数R为0.999 6。
图1 葡萄中啶虫脒定量标准曲线
图2 大蒜中啶虫脒定量标准曲线
2.2 方法的回收率和精确度 对葡萄样品设定了10ng/g、100ng/g、500ng/g 3个浓度的添加水平,对大蒜样品设定了10ng/g、20ng/g、50ng/g 3个浓度的添加水平,每个添加水平5次重复,葡萄、大蒜空白试验同时进行测定。葡萄、大蒜平均回收率为89.00%~111.00%;相对标准偏差(RSD)为3.75%~8.10%(表2),符合农残分析的要求,相应的色谱图(图3~4)。
表2 啶虫脒在葡萄和大蒜中添加回收率
(a)空白色谱图
图3 葡萄中啶虫脒添加色谱图
图4 大蒜中啶虫脒添加色谱图
2.3 市场样品监测
2.3.1 监测数据分析 葡萄样品共40个,检出率为17.5%,大蒜样品共40个,均未检出,所有抽检的葡萄、大蒜样品均未超标,其最低检出限均为0.2ng/g,因此可以继续评估转化啶虫脒在植物源食品葡萄和大蒜中的最大残留限量标准,葡萄、大蒜中啶虫脒残留的监测数据统计(表3)。
表3 葡萄、大蒜样品监测数据统计表
2.3.2 检测方法的回收率、变异系数及定量限 检测方法的回收率、变异系数及定量限(表4)。
表4 检测方法的回收率、变异系数及定量限
2.4 风险评估及转化 以我国居民膳食结构的风险评估结果为主,参考我国农药登记使用情况和农药残留监测结果,通过合理的膳食风险评估计算得知(表5),普通人每天摄入的食物来看,啶虫脒所占的理论最大日摄入值约为0.75mg,其中占每日啶虫脒允许摄入量的16.9%。根据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)农药残留专家联席会议(JMPR)制定的啶虫脒每日允许摄入量(ADI)为0.07mg/kg bw,CAC推荐啶虫脒在植物源性食品葡萄、大蒜中的MRL值分别为0.5mg/kg、0.02mg/kg。结果表明对一般人群健康不会产生不可接受的风险,可以转化制定啶虫脒在植物源性食品中最大残留限量。
表5 啶虫脒在所有登记作物中的长期膳食摄入评估表
续表
本研究以我国市场植物源性食品葡萄、大蒜中啶虫脒的残留量为依据,根据我国国情、农药ADI值及我国居民膳食消费结构和食品消费量[19],参考葡萄、大蒜啶虫脒残留量监测分析结果,评估葡萄、大蒜植物源性食品中啶虫脒残留量MRL的总体风险,并提出转化建议。
采用了基于QuEChERS前处理技术,用1%乙酸乙腈提取,净化剂选择PSA和C18,建立了植物源性食品葡萄、大蒜中啶虫脒的高效液相色谱-串联质谱残留定量分析方法。该方法在回收率、精密度方面均符合国标中农药残留测定的要求。
市场抽检的葡萄、大蒜样品各40个,均未超过建议的转化值。CAC推荐啶虫脒在植物源性食品葡萄、大蒜中的MRL值分别为0.5mg/kg、0.02mg/kg。通过合理的膳食风险评估计算得知,啶虫脒所占的理论最大日摄入值约为0.75mg,其中占每日啶虫脒允许摄入量的16.9%。结果表明不会对普通人群健康产生严重危害,因此可以转化制定啶虫脒在植物源性食品中最大残留限量。