辣椒中氟吗啉残留消解动态及膳食风险评估

郭长英 李慧冬 陈子雷 卢 琦 毛江胜 丁蕊艳

（山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业农村部农产品质量安全风险评估实验室（济南），山东省食品质量与安全检测技术重点实验室，济南 250100）

辣椒在16世纪后期传入我国，目前已成为我国种植面积最大的蔬菜，总产量达到6 400多万t，占全国蔬菜总产值的11.36%[1]。辣椒是消费功能最多的蔬菜之一，有菜用、调味、药用等功能。此外，据报道，食用辣椒和因为心脏病、呼吸道疾病引起的死亡呈现典型负相关[2～3]。

氟吗啉是由沈阳化工研究院于1994年研制开发的第一个具有我国自主知识产权且商品化的新型杀菌剂，其对霜霉、疫霉病害有良好的防治效果[4～6]，因此，被广泛应用于辣椒的种植过程中。氟吗啉残留检测方法主要有QuEChERS或固相萃取技术结合液相色谱法[7]、气相色谱—串联质谱法[8～9]、液相色谱—串联质谱法（LC—MS/MS）[10]。其中，液相色谱—串联质谱法因其较高的灵敏度、较强的分离能力和较广的适应性等优势，已成为农药残留分析的首选检测方法。GB 2763—2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》[11]已制定81种农药在辣椒中的最大残留限量（MRL），但是尚未制定氟吗啉在辣椒中的最大残留限量。与此同时，有关氟吗啉在辣椒中的残留检测方法及对我国居民的膳食风险研究尚未见报道。本文通过用1年时间在山东、浙江、安徽、北京、广西、湖南6地的最终残留试验研究了氟吗啉在辣椒中的残留水平，并通过其中浙江、湖南2地的残留消解动态试验研究了氟吗啉在辣椒中的残留消解动态，同时结合氟吗啉在我国的登记情况和我国居民的膳食结构，对普通人群的膳食风险进行了评估，以期为氟吗啉在辣椒上的合理使用及最大残留限量的制定提供依据。

一、材料与方法

（一）仪器与试剂Agilent 6460液相色谱—质谱联用仪（美国Agilent公司）；IKA T25高速匀浆机（德国IKA公司）；SIGMA 2K高速离心机（美国Sigma公司）。

氟吗啉标准品（1 000μg/mL），由农业农村部环境保护科研监测所提供。50%锰锌·氟吗啉可湿性粉剂（沈阳化工研究院）。乙腈和甲醇（色谱纯，美国Thermo Fisher公司）；氯化钠（分析纯，中国医药集团有限公司）；纯净水（杭州娃哈哈集团有限公司）；其他试剂均为国产分析纯。

（二）检测条件

1.液相条件。色谱柱为Agilent Poroshell 120 EC—C18（150 mm×3.0 mm，2.7μm）；流动相A相为0.1%甲酸水溶液（体积分数），B相为甲醇，流速0.3 mL/min，进样量2μL，柱温35℃，运行时间6 min。采用梯度洗脱程序，梯度变化见表1。

表1 液相色谱-串联质谱梯度洗脱程序

2.质谱条件。电离模式为ESI；扫描方式为正离子扫描；检测方式为多反应监测；干燥气温度325℃；干燥气流速8 L/min；鞘气温度375℃；鞘气流速11 L/min；雾化器压力为35 psi。定量离子为m/z372.2/285，定性离子为m/z372.2/165，碰撞能量20 eV/40 eV，去簇电压130V。

（三）标准溶液的配制将1 000μg/mL的氟吗啉标准品溶液用甲醇稀释配制得到1、0.5、0.2、0.1、0.01、0.001μg/mL系列标准溶液，在上述液相、质谱检测条件下进行测定，以氟吗啉标准溶液浓度为横坐标x，监测离子峰面积为纵坐标y，绘制标准曲线。外标法定量。

基质匹配标准溶液：准确移取适量标准溶液，用辣椒空白样品提取液稀释，配制成系列基质匹配标准溶液，现配现用。

（四）样品提取与净化称取10 g辣椒样品于50 mL离心管中，加入乙腈20 mL，高速匀浆1 min，再加入5 g氯化钠，以3 000 r/min离心5 min，静置分层。取1 mL上层有机相，加入1 mL甲醇水（V∶V＝1∶1）混匀，过0.22μm滤膜待测。

（五）田间试验设计依据NY/T 788—2018《农作物中农药残留试验准则》[12]和《农药登记残留田间试验标准操作规程》[13]设置试验小区，小区间设保护带，另设空白对照小区。50%锰锌—氟吗啉可湿性粉剂在辣椒上推荐使用剂量为58.5～97.5 g a.i./hm2（制剂量900～1 500 g/hm2），在辣椒发病初期施药，施药次数3次，施药间隔7～10 d，施药方法为喷雾，安全间隔期3 d。

采样方式：采用随机的方法在小区内采集10个以上采样点辣椒（总质量≥1 kg），剁碎分取500 g样品装入容器中，容器内外各贴上标签，保存在—20℃冰箱中待测。

1.最终残留试验。设置高剂量和低剂量2个处理组。低剂量为50%锰锌—氟吗啉97.5 g a.i./hm2（制剂量1 500 g/hm2），药液量为0.067 L/m2。高剂量为低剂量的1.5倍，其他条件相同。于辣椒生长至1/2大小时施药三四次，施药间隔7 d，末次施药后3、5、7 d采样。

2.残留消解动态试验。在辣椒生长至1/2大小时，按最终残留试验高剂量施药1次，分别在施药后2 h及1、3、5、7、10、14、21 d采样。

（六）膳食风险评估膳食风险评估采用公式（1）、公式（2）计算。

公式（1）、公式（2）中，NEDI为国家估算每日摄入量 （mg/kg bw）；Fi为某一食物的居民日均摄入量（kg）；STMRi为氟吗啉在某一食物中的规范残留试验中值（mg/kg）；bw为中国居民的平均体重（kg）；RQ为风险商，RQ值越高表示接触农药的风险越高，RQ＞100%表示存在不可接受的较大风险；ADI为每日允许摄入量（mg/kg bw）[14～16]。

二、结果与讨论

（一）液相色谱-串联质谱条件的优化将氟吗啉标准品采用流动注射进样，分别采用电喷雾正、负离子（ESI+/ESI—）模式对其进行母离子扫描。结果表明，当使用ESI+模式扫描时，氟吗啉的准分子离子峰[M+H]+响应值较准分子离子峰[M—H]—高，故采用ESI+模式，得到氟吗啉的分子离子为m/z372.2。同时对子离子、锥孔电压、碰撞能量等参数进行优化，选出响应值最高的2组离子对，并获得各离子对的最优锥孔电压和碰撞能量，将响应值最大的一组离子对设为定量离子对，响应强度相对较弱的一组离子对设为定性离子对。

采用甲醇—水作为流动相对氟吗啉进行梯度洗脱，氟吗啉在LC—MS/MS上的保留时间为4.94 min。结果表明，水相中加入甲酸不仅可以改善色谱峰形，还可以提高目标化合物的离子化效率[17]。经研究比较，在水相中加入0.1%的甲酸，氟吗啉出峰效果最好（见图1），因此选择0.1%甲酸水—甲醇为液相的流动相。

图1 氟吗啉标准溶液（0.1μg/mL）的色谱图

（二）方法的线性范围及检出限结果表明，在0.001～1μg/mL范围内，氟吗啉的峰面积与对应的质量浓度呈良好的线性关系，回归方程为y＝2 243 712x+45 709，相关系数R2为0.996 8。氟吗啉的定量限为0.01 mg/kg （以最低添加浓度为定量限），以3倍信噪比计算氟吗啉的检出限为0.02μg/kg。

（三）方法的准确度与精密度在空白辣椒样品中添加氟吗啉标准溶液，以回收率评价方法的准确度，以回收率的相对标准偏差（RSD）评价方法的精密度。分别向空白辣椒样品中添加氟吗啉的标准品溶液，添加水平为0.01、0.10、1.00 mg/kg，每个添加水平设置5份平行样品，结果见表2。氟吗啉在辣椒中的添加回收率在83%～104%，RSD在4%～6%之间，符合农药残留分析的要求。虽然有文献报道[8]采用QuEChERS—气相色谱—串联质谱法测定黄瓜中氟吗啉的定量限可以达到0.005 mg/kg，回收率达到94%～97%，RSD在6%～10%之间，但是辣椒的基质效应高于黄瓜，且采用气相色谱—串联质谱法测定氟吗啉的保留时间为24.3 min，而本方法保留时间仅为4.9 min，在满足分析要求的情况下大大缩减了检测时间。

表2 氟吗啉在辣椒中添加回收率和相对标准偏差

（四）氟吗啉在辣椒中的消解动态按试验设计进行操作和取样测定，分别得到50%锰锌—氟吗啉可湿性粉剂在湖南和浙江2地辣椒上的消解动态结果（见图2和表3）。由试验数据及分析结果可知，氟吗啉在辣椒中的残留量随时间延长逐渐降低，其消解过程基本符合动力学一级降解模型。其动力学一级方程分别为：Ct＝0.146 7e—0.201t（浙江）；Ct＝0.381 8e—0.168t（湖南）；半衰期（t1/2）分别为3.4 d和4.1 d，均较短，说明氟吗啉属于易降解农药（t1/2＜30 d）[18]。此结论与其他学者文献中的研究结论一致，如王春伟等[19]研究了氟吗啉在人参根、茎、叶和土壤中的残留动态，得出其半衰期为12.58～19.69 d，为易降解农药；郑鸿薇[20]对氟吗啉在黄瓜植株体内的代谢进行了系统研究，发现氟吗啉在施药后38 d消解率达98.3%，半衰期为6.30 d，为易降解农药；闫小军[21]开展的田间试验结果表明，氟吗琳在烟叶和植烟土壤中的半衰期分别为11.85～13.72 d和15.26～15.68 d，说明氟吗琳在烟田中的降解较快，属较易降解农药。

图2 氟吗啉在辣椒中的消解趋势

表3 氟吗啉在辣椒中的消解动态参数

（五）氟吗啉在辣椒中的最终残留量及膳食风险评估1年6地的样品试验结果表明，于末次施药后3、5、7 d采样的辣椒样品中氟吗啉残留中值分别为0.17、0.091、0.055 mg/kg；残留最大值分别为0.30、0.27、0.15 mg/kg。总体上看，在相同的施药剂量和施药次数条件下，随着采样间隔时间的延长，各试验点辣椒中氟吗啉的残留量均随之下降。

由于辣椒属于生长较快的作物，试验根据3 d采收间隔样品残留数据评估氟吗啉在辣椒中的长期膳食风险。参考世界卫生组织（WHO）的统计数据[22]，中国居民日均辣椒消费量（0.008 2 kg）。参考GB 2763—2021，氟吗啉ADI值为0.16mg/kg bw。中国居民的平均体重为63 kg。根据公式（1）和公式（2）计算得出，氟吗啉在辣椒中的风险商RQ为0.013 8%，远低于100%。基于风险评估最大化原则，对氟吗啉所有登记作物进行膳食风险评估。查询中国农药信息网可知，氟吗啉在我国已登记用于番茄、辣椒、黄瓜、马铃薯、葡萄、荔枝、人参等7种作物。将所有登记作物进行摄入量和食品中农药最大残留限量查询，结果见表4。氟吗啉在所有登记作物中风险商RQ为4.721 9%，远低于100%。因此，氟吗啉在辣椒中的残留量对我国一般人群健康不会产生不可接受的风险。

表4 氟吗啉在所有登记作物中的长期膳食摄入风险评估

王春伟等[19]以20%氟吗啉可湿性粉剂为供试农药，在集安和抚松2地，以333.33～666.67 ga.i./hm2剂量施药，施药后21、28、35、60 d采集人参根、茎、叶样品，最终残留结果表明，2地21～60 d采集的人参根、茎、叶中氟吗啉残留量均＜0.10 mg/kg。王春伟等参照我国规定的氟吗啉在黄瓜、葡萄、荔枝上的最大残留限量值及试验数据，建议20%氟吗啉可湿性粉剂在鲜人参和干人参中的最大残留限量值分别设定为0.20、0.50 mg/kg，安全间隔期为21 d。虽然此研究与本文试验作物不同，但试验方法相仿，且同样得到了氟吗啉在作物中风险商值很小，属可接受水平，没有明显膳食风险的结论。

三、结论

本文建立了辣椒中氟吗啉的液相色谱—串联质谱分析方法。采用建立的方法对浙江、湖南2地开展残留消解动态试验的辣椒样品进行检测，结果表明，氟吗啉在辣椒中的残留消解动态符合一级动力学方程，其在浙江、湖南试验点的半衰期分别为3.4、4.1 d，降解速率较快。通过对6地开展最终残留试验的辣椒样品进行检测，结果显示，末次施药后间隔3 d采集的辣椒样品中氟吗啉残留中值为0.17 mg/kg，残留最大值为0.30 mg/kg。经膳食风险评估，氟吗啉残留量对我国一般人群不会产生不可接受的风险。目前，我国尚未制定辣椒中氟吗啉的最大残留量，其他国家同样未制定。依据MRL为最大残留量的2倍并向上进位的制定原则，推荐氟吗啉在辣椒上的最大残留限量为0.7 mg/kg。