30%吡唑醚菌酯·氰霜唑悬浮剂在荔枝上的残留行为及膳食风险评估

2023-07-19 05:21李彩霞高歆越罗建军
农药科学与管理 2023年6期
关键词:吡唑残留量荔枝

李彩霞,高歆越,罗建军

(1.广东环境保护工程职业学院环境监测学院,广东 佛山 528216;2.农业农村部农药检定所,北京 100125;3.华南农业大学植物保护学院,广东 广州 510642)

荔枝(LitchichinensisSonn.)为无患子科(Sapindaceae)荔枝属(Litchi)常绿乔木,原产我国且具有2000多年的栽培史,栽培面积和产量均为世界之首[1]。在荔枝生产过程中,由荔枝霜疫霉菌侵染引起的荔枝霜疫霉病是荔枝生产上的重要病害之一,严重影响荔枝的产量和品质及鲜果贮运[2-3]。由于荔枝品种抗病性差,化学防治仍是荔枝霜疫霉病最有效的防治手段[4]。

氰霜唑(Cyazofamid,4-氯-2-氰基-N,N-二甲基-5-对甲苯基咪唑-1-磺酰胺)是一种新型苯基咪唑类杀菌剂,已在我国大白菜、番茄、黄瓜、荔枝、马铃薯、葡萄、西瓜中登记使用,广泛用于防治霜霉病、疫霉病、晚疫病和疫病等病害[5]。氰霜唑在作物上会迅速分解,产生代谢物 4-氯-5-(4-甲苯基)-1H-咪唑-2-腈(CCIM),而 CCIM 作为氰霜唑在植物体内的主要降解产物,较母体氰霜唑更易被吸收,且毒性更高[6- 7]。因此,研究氰霜唑在作物中残留时,需要考虑其代谢物CCIM。吡唑醚菌酯(Pyraclostrobin)是一种广谱甲氧基丙烯酸酯类(QoI)杀菌剂,通过抑制线粒体呼吸从而抑制真菌孢子萌发和菌丝生长,具有广谱、高效、毒性低、提高对氮的吸收和产量等优点[8]。目前已在香蕉、玉米、花生等50多种作物上登记使用,用来防治由子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌纲真菌引起的霜霉病、疫病、锈病、白粉病、疮痂病、褐斑病等[9]。当前,关于吡唑醚菌酯和氰霜唑在农作物中的残留行为及风险评估涉及有小麦、玉米、苹果、葡萄、枇杷、金银花、蓝莓、西瓜、香蕉、马铃薯、番茄等[10-18]。但是关于2种农药在荔枝中的残留消解行为及膳食风险还有待于研究。

为此,本研究在广东广州、广东阳江、广西、云南、海南和福建等6地开展田间试验,首先建立吡唑醚菌酯、氰霜唑及代谢物CCIM在荔枝全果和果肉上的残留分析方法,研究目标农药的消解动态规律及最终残留量,评估其膳食风险,为30%吡唑醚菌酯·氰霜唑悬浮剂在荔枝上的安全使用提供科学指导和数据支持。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 Waters Acquity UPLC I CLASS-AB 4 000液质质联用仪;万分之一电子天平;MX-F旋涡混合器;H1850离心机。

乙腈(色谱纯);氯化钠(分析纯);吡唑醚菌酯标准品(纯度98%);氰霜唑(纯度97.39%);4-氯-5-(4-甲苯基)-1H-咪唑-2腈(纯度98.8%);PSA吸附剂;超纯水。

1.2 田间试验

1.2.1 小区设定 根据《农作物中农药残留试验准则》[19],于2021年在广东广州、广东阳江、广西、云南、海南和福建6地进行田间试验。各试验点共设2个试验小区,包括1个对照区和1个处理区,每个小区至少4棵荔枝树。

1.2.2 最终残留和消解试验 供试药剂为30%吡唑醚菌酯·氰霜唑悬浮剂,施药剂量为2 500倍液(制剂量),发病前或发病初期施药,施药次数3次,施药间隔期为10 d,距最后1次施药后0、3、7、14和21 d采集样品;14和21 d样品同时用于最终残留量分析。

1.2.3 样品制备 在不少于4株果树上采集≥12个果实,≥2 kg。荔枝全果样品制备:取田间荔枝样品的一半称重,去核后再次称重,将去核后的全果样品切成碎块,混匀,四分法分样,于-18℃冰柜保存。荔枝果肉样品制备:取田间荔枝残留样本的另一半去皮、去核后切碎混匀,四分法分样,于-18℃冰柜保存。

1.3 分析方法

1.3.1 色谱质谱条件 色谱条件:色谱柱为ACQUITY UPLC ©BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);流动相A相为0.1%甲酸水溶液,B相为乙腈;流速为0.3 mL/min;柱温:35℃;进样量:3.0 μL。梯度洗脱条件(表1)。

表1 梯度洗脱条件

表2 主要质谱参数

质谱条件:电喷雾离子化正离子扫描(ESI+);多反应监测(MRM)模式;气帘气(CUR):40 psi;雾化气(GS1):55 psi;辅助加热气(GS2):60 psi;碰撞气(CAD):4 psi;电喷雾电压(IS):5 500 V;离子源温度(TEM):550℃。

1.3.2 样品前处理 准确称取5.0 g(±0.05 g)荔枝全果和果肉样品,加入25 mL含1%乙酸-乙腈溶液,涡旋提取5 min,加入2.0 g氯化钠混合均匀,4 000 r/min离心5 min,得到荔枝果肉和荔枝全果的提取液。荔枝果肉提取液过0.22 μm针式滤膜于进样瓶中,待测;取1.8 mL荔枝全果提取液加于含有100 mg PSA的2 mL离心管中,涡旋30 s,过0.22 μm针式滤膜于进样瓶中,待测。

1.3.3 标准曲线绘制 将标准储备液分别用荔枝全果和果肉空白基质液依次稀释成0.001、0.002、0.01、0.02、0.1和1.0 mg/L基质匹配标准工作液,以质量浓度为横坐标,以化合物的峰面积响应值为比例坐标绘制标准曲线,用于荔枝全果和果肉的定量。

1.3.4 添加回收试验 在制备好的荔枝全果和果肉空白样品中分别添加吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM标准溶液,使空白样品中吡唑醚菌酯浓度分别为0.01、0.1和1.0 mg/kg,氰霜唑和CCIM分别为0.01、0.02和0.5 mg/kg,每个水平重复5次。按照上述分析方法进行分析,计算添加回收率和相对标准偏差(RSD),用于考察方法的回收率和精密度。

1.4 膳食风险评估方法 根据我国膳食结构数据,结合本试验残留中值和相关最大残留限量,计算吡唑醚菌酯和氰霜唑的国家估算每日摄入量(national estimated daily intake,NEDI),吡唑醚菌酯和氰霜唑的膳食风险用NEDI占每日允许摄入量(acceptable daily intake,ADI)的百分比来表示,即风险概率(risk probability,%)。计算公式如(1)和(2)。

NEDI= ∑[STMRi(STMR-Pi)×Fi)]

(1)

风险概率(%)=NEDI/(ADI×bw)

(2)

STMRi为农药在某农产品中的规范残留试验中值,mg/kg;STMR-Pi为加工因子校正的规范残留试验中值;Fi为普通人群某一食品消费量,kg/d;ADI为每kg体重的每日允许摄入量;bw为人均体重,kg,一般按照63 kg计算。当风险概率>1时,表示会对一般人群健康产生不可接受的风险。当风险概率≤1 时,表示对一般人群健康产生的风险是可接受的。

2 结果与讨论

2.1 线性关系与定量限 用荔枝全果和果肉基质分别将吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM配制0.001、0.002、0.01、0.02、0.1 mg/L质量浓度的基质标准溶液。以目标物质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y)分别得到吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM的线性方程,结果(表3)。吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM在0.001~0.1 mg/L范围内线性关系良好,r均>0.997 2。在上述仪器条件下,3种农药在荔枝全果和果肉中的定量限(LOQ)均为0.01 mg/kg。

表3 吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM在荔枝全果和果肉中的线性方程和相关系数

2.2 添加回收率和精密度 在荔枝全果和果肉中分别添加0.01、0.1、1.0 mg/kg 3个浓度的吡唑醚菌酯和0.01、0.02、0.5 mg/kg 3个浓度的氰霜唑和CCIM,用来测定方法的准确度和精密度,结果(表4)。吡唑醚菌酯在荔枝全果的平均回收率为73%~88%,RSD为2.0%~3.4%;在荔枝果肉的平均回收率为92%~101%,RSD为3.6%~4.5%;氰霜唑在荔枝全果的平均回收率为79%~88%,RSD为2.1%~4.7%;在荔枝果肉的平均回收率为87%~103%,RSD为3.9%~10.8%;CCIM在荔枝全果的平均回收率为81%~88%,RSD为2.3%~4.4%;在荔枝果肉的平均回收率为81%~%,RSD为6.3%~12.8%。结果表明,该方法回收率和精密度较高,可满足于荔枝中农残分析的要求。

表4 吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM在荔枝中的添加回收率及相对标准偏差

2.3 残留消解试验结果 2021年在广东、海南和广西3地进行残留消解动态试验,结果(表5)。吡唑醚菌酯在3地荔枝(全果)中的残留消解动态符合一级动力学方程式,在广东、广西和海南3地的原始沉积量分别为0.32、0.34和0.28 mg/kg,消解半衰期分别为6.9、5.2和8.0 d。氰霜唑在广东和广西2地的降解符合一级动力学方程,原始沉积量分别为0.19和0.15 mg/kg,半衰期分别为5.1和6.7 d;在海南无消解规律。

表5 吡唑醚菌酯和氰霜唑在荔枝中的消解动态

2.4 最终残留试验结果 2021年在广东广州、广东阳江、广西、海南、云南和福建等6地开展了最终残留试验。检测结果表明,末次施药后间隔14 d,吡唑醚菌酯、氰霜唑、CCIM在荔枝果肉中的残留量均为< 0.01 mg/kg,氰霜唑与CCIM之和以氰霜唑表示在荔枝果肉中的残留量为<0.025 mg/kg;吡唑醚菌酯、氰霜唑、CCIM、氰霜唑与CCIM之和以氰霜唑表示在荔枝全果中的残留量分别为0.014~0.18 mg/kg、<0.01~0.06 mg/kg、<0.01 mg/kg、<0.025~0.074 mg/kg。末次施药后间隔21 d,吡唑醚菌酯、氰霜唑、CCIM、氰霜唑与CCIM之和以氰霜唑表示在荔枝全果中的残留量分别为<0.010~0.041 mg/kg、<0.01~0.01 mg/kg、<0.01~0.013 mg/kg、<0.025~0.03 mg/kg。我国《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763-2021)规定吡唑醚菌酯和氰霜唑在荔枝中的最大残留限量分别为0.1 mg/kg和0.02 mg/kg,表明2种农药的最终残留量未超过最大残留限量。

2.5 膳食暴露风险评估 根据GB 2763-2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》,吡唑醚菌酯的ADI值为0.03 mg/kg,氰霜唑的ADI值为0.2 mg/kg。

根据本试验在荔枝上取得的残留试验数据,结合我国农药登记情况和我国居民的人均膳食结构,计算普通人群吡唑醚菌酯的国家估算每日摄入量是1.439 3 mg,占日允许摄入量的76.2%;氰霜唑的国家估算每日摄入量是1.4845 mg,占日允许摄入量的11.8%。结果表明,基于规范残留试验数据,吡唑醚菌酯和氰霜唑对一般人群健康不会产生不可接受的风险。

3 结论

本研究建立了UPLC-MS-MS测定荔枝全果和果肉中吡唑醚菌酯、氰霜唑和CCIM的残留分析方法,并于2021年按照GAP在我国6地荔枝主产区开展田间试验,测定了不同采收间隔期的残留量,根据所得残留试验数据进行了膳食风险评估。结果表明,吡唑醚菌酯和氰霜唑在荔枝中的残留消解动态符合一级动力学方程;于PHI (21 d)时采收的荔枝样品中吡唑醚菌酯和氰霜唑的最终残留量均低于我国相应的MRL值。经膳食风险评估可知,吡唑醚菌酯和氰霜唑的摄入风险概率均<100%,不会对一般人群健康产生不可接受的风险。推荐30%吡唑醚菌酯·氰霜唑悬浮剂防治荔枝霜疫霉病,发病前或发病初期施药,喷雾施药3次,施药间隔10 d,施药用量为2 500~3 000倍液(制剂量),PHI为21 d。

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