刘 军,陈 鑫,刘 骞,程运斌,沈 菁
(湖北省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所/农产品营养品质与安全湖北省重点实验室,武汉 430064)
敌敌畏是一种广谱性有机磷类杀虫、杀螨剂,具备强烈的熏蒸、触杀和胃毒作用。敌敌畏已在水稻、小麦、玉米、棉花、叶菜类蔬菜、十字花科蔬菜、叶菜类十字花科蔬菜、甘蓝、青菜、白菜、菜豆、黄瓜、柑橘树、苹果树、梨树、桃树、桑树、茶树等作物上登记使用[1]。中国在茶树上登记使用的敌敌畏制剂多达56 种,但中国还未制定敌敌畏在茶叶中的残留限量。本研究对浙江省、安徽省、湖北省、江西省、广东省和贵州省茶叶主产区开展77.5%敌敌畏乳油在茶叶上的农药残留试验,分析茶叶(干、鲜)中敌敌畏的残留行为,并结合中国居民的膳食数据开展敌敌畏在茶叶上的膳食风险评估。
高效液相色谱-串联质谱联用仪(美国,Waters公司);CMVC MV 多功能涡旋器(德国,CMVC 公司);QS60 全自动QuEChERS 净化仪(睿科集团股份有限公司);TD5Z 离心机(上海赫田公司);MS3 旋涡混合器(德国,IKA 公司);电子天平(美国,MET⁃TLER TOLEDO 公司);20、50、100、200 和1 000 μL精密移液枪(德国,Brand 公司);Milli-Q 型超纯水机(美国,Millipore 公司)及其他实验室常用仪器设备。
敌敌畏标准品(纯度98.9%,Dr.Ehrenstorfer 公司);甲醇(色谱纯,J.T.BAKER);乙腈(色谱纯,J.T.BAKER);乙腈(分析纯,国药集团);醋酸(分析纯,国药集团);甲酸(色谱纯,J.T.BAKER);氨水(色谱纯,上海阿拉丁);高纯水(Milli-Q 型超纯水机制备)。
按照《农作物中农药残留试验准则》[2]和《农药登记残留试验区域指南》[3]的要求,选择浙江省、安徽省、湖北省、江西省、广东省和贵州省六省开展77.5%敌敌畏乳油在茶叶上的残留试验。设计2 个施药剂量,即推荐施药剂量813.75 ga.i./hm2和1.5 倍推荐施药剂量1 220.63 ga.i./hm2,施药次数设为2 次和3 次,施药间隔7 d,每种处理设3 次重复,每个小区面积为30 m2。每种处理距离最后一次施药5、7和10 d 后采集鲜茶叶和干茶叶样本。每个小区内随机选取至少12 个点位采集生长正常、无病害的鲜茶叶样品2 份。其中,1 份样品不少于1 kg,制作鲜茶叶样品,另1 份样品不少于2 kg,制作干茶叶样品。同时开展空白对照试验。
1.3.1 样品前处理 将茶叶样品(鲜、干)用食物搅拌机加干冰打碎成粉状,准确称量2 g 茶叶样品(鲜、干)于50 mL 离心管。加入10 mL 水涡旋混匀,静置30 min,再加入15 mL 乙腈-醋酸混合溶液(99∶1,体积比)及提取盐包和陶瓷均质子,剧烈振荡1 min,以4 200 r/min 的速度离心5 min。吸取上清液1 mL 至QS60 全自动QuEChERS 净化仪过m-PFC CP 净化柱,最后将净化液过0.22 μm 滤膜于2 mL 进样小瓶中,待检测[4]。
1.3.2 检测条件 仪器为ACQUITY UPLC Xevo TQ高效液相色谱-串联质谱联用仪;色谱柱为ACQUI⁃TY UPLC BEH C18(100 mm×2.1 mm,粒径1.7 μm);柱温为40 ℃;流动相A 相为0.01%甲酸+0.05%氨水水溶液,B 相为甲醇;流速为0.3 mL/min;进样量为1 μL。梯度洗脱条件见表1。
表1 梯度洗脱条件
离子源为电喷雾(ESI)离子源;扫描方式为正离子扫描;检测方式为多反应监测(MRM)模式;毛细管电压为3.20 kV;离子源温度为150 ℃;锥孔气流速为20 L/h;脱溶剂气温度为350 ℃;脱溶剂气流速为650 L/h。
根据原卫生部2002 年发布的《中国不同人群消费膳食分组食谱》和权威参考资料中的中国居民膳食结构数据,结合农药残留试验评估获取的规范残留试验中值和已制定公布的最大残留限量(MRLs),计算敌敌畏的国家估算每日摄入量(NEDI,mg)[5-8],计算公式如下。
式中,STMRi表示农药在某食品中的规范残留试验中值(mg/kg);STMR-Pi表示加工因子校正的规范残留试验中值(mg/kg);Fi表示一般人群某食品的消费量(kg)。
然后计算膳食摄入风险概率(RQ)。
式中,ADI表示农药每日允许摄入量(mg/kg bw);bw 表示一般人群平均体重(kg),中国一般人群平均体重按63 kg计算。
当RQ≤100%时,表示长期膳食摄入风险可以接受,RQ值越小表示风险越低;当RQ>100%时,表示长期膳食摄入风险不可接受,RQ值越大表示风险越高。
将敌敌畏标准储备溶液分别用鲜茶叶空白基质和干茶叶空白基质稀释配得0.001、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200 mg/L 系列基质标准工作溶液,在上述仪器条件下测定,以敌敌畏基质标准工作溶液的浓度(c)与对应定量离子对峰面积(A)作标准曲线。敌敌畏的鲜茶叶基质标准工作溶液曲线方程为,A=3.67×105c+16,相关系数为r= 0.999 6;敌敌畏的干茶叶基质标准工作溶液曲线方程为,A=3.35×105c+158,相关系数为r= 0.999 5。鲜茶叶和干茶叶中敌敌畏的最小检出量分别为为2.0×10-4和2.1×10-4ng(3 倍信噪比计算)。
分别在空白鲜茶叶和干茶叶样品中添加敌敌畏标准溶液,使茶叶中敌敌畏的浓度分别为0.01、0.05、0.5 mg/kg,每个添加水平重复5 次。鲜茶叶和干茶叶样品正确度和精密度结果见表2 和表3。鲜茶叶中敌敌畏的回收率(正确度)在63%~82%,相对标准偏差(RSD,即精密度)在2%~10%,干茶叶中敌敌畏的回收率在67%~96%,相对标准偏差在2%~9%,鲜茶叶和干茶叶的结果无显著差异,均符合NY/T 788—2018《农作物中农药残留试验准则》的要求。根据添加回收率试验结果,鲜茶叶和干茶叶中敌敌畏的方法定量限均为0.01 mg/kg,优于已发布标准方法的定量限。
表2 方法的正确度和精密度(鲜茶叶)
表3 方法的正确度和精密度(干茶叶)
鲜茶叶样品的残留试验数据见表4。由表4 可知,采收间隔期为5 d 的鲜茶叶样品中敌敌畏的残留中值为0.010 mg/kg,残留最大值为0.017 mg/kg;采收间隔期为7 d 的鲜茶叶样品中敌敌畏的残留中值为0.010 mg/kg,残留最大值为0.014 mg/kg;采收间隔期为10 d 的鲜茶叶样品中敌敌畏的残留中值为0.010 mg/kg,残留最大值为0.010 mg/kg。
表4 鲜茶叶样品中敌敌畏残留数据
干茶叶样品的残留试验数据见表5。由表5 可见,采收间隔期为5 d 的干茶叶样品中敌敌畏的残留中值为0.010 mg/kg,残留最大值为0.024 mg/kg;采收间隔期为7 d 的干茶叶样品中敌敌畏的残留中值为0.010 mg/kg,残留最大值为0.022 mg/kg;采收间隔期为10 d 的干茶叶样品中敌敌畏的残留中值为0.010 mg/kg,残留最大值为0.025 mg/kg。
表5 干茶叶样品中敌敌畏残留数据
不同采收间隔期采集的鲜茶叶和干茶叶样品的残留试验中值均不超过定量限(0.01 mg/kg)。鲜茶叶样品中残留最大值随着采收间隔期的延长呈降低趋势,而干茶叶样品中残留最大值无显著性差异。此外,鲜茶叶样品中残留最大值要低于干茶叶样品中残留最大值,说明干茶叶的制作过程对敌敌畏有一定的浓缩作用,需要引起关注。
根据查询的MRL值及残留试验中值,建立了敌敌畏在茶叶上残留的膳食风险评估模型,具体见表6。结合中国农药登记情况和中国居民的人均膳食结构,普通人群敌敌畏的国家估算每日摄入量是0.177 7 mg,风险概率(RQ)为71.1%,通常不会对一般人群健康产生不可接受的风险。
表6 风险评估计算
本研究建立了适用于鲜茶叶和干茶叶中敌敌畏残留分析的快速检测方法,定量限为0.01 mg/kg,正确度和精密度也均能够满足农作物中农药残留分析的要求。2019 年在浙江省绍兴市、安徽省黄山市、湖北省武汉市、江西省九江市、广东省湛江市、贵州省安顺市6 地茶叶中敌敌畏残留试验结果表明,不同采收间隔期采集的鲜茶叶和干茶叶样品的残留试验中值均不超过定量限,鲜茶叶样品中的最大残留量低于干茶叶样品,茶叶加工中敌敌畏的残留存在一定的浓缩效应。结合茶叶上敌敌畏残留试验数据和中国居民膳食数据开展的膳食风险评估结果表明,茶叶中敌敌畏的膳食摄入风险概率为71.1%,通常不会对一般人群健康产生不可接受的风险。推荐77.5%敌敌畏乳油用于茶树防治食叶害虫时,最大施药剂量为813.75 ga.i./hm2,最多施药3 次,安全间隔期设为7 d。中国尚未制定茶叶中敌敌畏残留的最大限量值。国际上,仅欧盟和日本规定了茶叶中敌敌畏的最大残留限量值,分别为0.02、0.10 mg/kg。基于研究结果,建议推荐0.05 mg/kg 作为中国茶叶中敌敌畏残留的最大限量值。