多效唑(paclobutrazol，图式1)是20世纪70年代末英国化学公司研制开发的三唑类植物生长调节剂，可经由植物的根、茎和叶吸收，再经木质部传导到幼嫩的分生组织部位，通过抑制内源赤霉素的生物合成而抑制新梢生长，同时对花芽形成、坐果等生殖生长有促进作用^[1]。多效唑属于低毒农药，大白鼠急性口服半数致死剂量(LD₅₀)为1 500 mg/kg，每日允许摄入量(ADI)为0.1 mg/(kg bw·d)^[2]。

多效唑在中国的登记作物包括水稻(育秧苗和直播苗)、小麦(冬小麦)、大豆、花生、油菜、观赏菊花、荔枝、苹果和龙眼，而美国和欧盟对多效唑登记情况则有很大不同。美国目前只允许在草坪草上使用，欧盟允许其在苹果和梨上使用。目前欧盟、日本、澳大利亚等制定了多效唑在水果、蔬菜、粮食和油料等多种作物中的最大残留限量值(MRL)^[3-5]。虽然多效唑在中国的登记作物不包括蔬菜，在作物上也未制定其相关最大残留限量，但实际调研和市场监测的数据表明，多效唑在中国蔬菜栽培中使用广泛，尤其是在茄果类蔬菜中。研究表明，用多效唑处理马铃薯可使其植株明显矮化，茎变粗，叶片光合速率、叶绿素、可溶性糖以及淀粉含量均升高^[6-7]；以0.02%的多效唑处理不同发育时期的番茄，初花期喷施的矮化效应明显，初果期喷施的增产作用显著^[8]。

目前，多效唑残留的检测方法主要有气相色谱法(GC)、气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)和高效液相色谱法(HPLC)，其在番茄和白菜等蔬菜中的残留研究也有相关报道^{[5, 9-11]}，但尚未见其在茄子中的残留行为和膳食暴露研究。为此，本研究建立了茄子中多效唑的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的分析方法，并基于此方法和规范残留试验研究了多效唑在茄子中的最终残留与消解动态，分析了多效唑对大田茄子生长和品质的影响，同时根据残留结果进行了膳食摄入风险评估，以期为多效唑在茄子中的合理使用、科学监管及MRL标准的制定提供依据。

1 材料与方法 1.1 仪器与试剂

1290超高效液相色谱仪(美国Agilent公司)；ZORBAX RRHD色谱柱(2.1 mm × 50 mm，1.8 μm)(美国Agilent公司)；API 4000三重四极杆质谱仪(美国AB Sciex公司)；双道原子荧光光度计PF6 (北京普析通用仪器有限公司)；K-360半自动凯氏定氮仪(瑞士BUCHI公司)；涡旋振荡器(美国Thermo Scientific公司)；TGL-15B高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。

多效唑(paclobutrazol)标准品(中国百灵威科技公司，100 μg/mL)；15%多效唑可湿性粉剂(四川省兰月科技有限公司)；NH₂ (正相硅胶键和氨基)净化填料(50 μm，中国迪马科技公司)；纯净水(杭州娃哈哈集团)；乙腈和甲醇均为色谱纯，其他试剂均为分析纯。

1.2 田间试验设计

试验于2014年在云南省嵩明县进行，供试药剂为15%多效唑可湿性粉剂。参照《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]中番茄的操作规程进行。

1.2.1 消解动态试验

试验设有效成分18 g/hm² 1个处理，3次重复，共3个小区，每小区30 m²。在茄子第3层现果后以叶面喷雾法将多效唑水溶液喷施在茄子上。分别于施药后2 h及1、3、5、7、10、14和21 d以及施药前以五点法每小区取样2.0 kg，切碎混匀后采用四分法留样200 g，于-20 ℃保存，待测。

1.2.2 最终残留试验

试验设有效成分高(18 g/hm²)、中(12 g/hm²)、低(6 g/hm²) 3个处理区和空白对照区，各处理分别施药2次和3次，共7个处理小区，每个处理3次重复，每小区30 m²。采用叶面喷施，于茄子初花期进行第一次施药，间隔期10 d。在茄子结果前完成所有施药。分别于末次施药后34 、48、62 d (施药2次)和24、38、52 d (施药3次)后随机采集样品进行残留监测。取样方法同1.2.1节。

1.3 检测方法的建立 1.3.1 样品制备

准确称取5.0 g匀浆后的茄子样品(精确至0.01 g)于50 mL离心管中，加入10.0 mL V (乙酸) : V (乙腈)=1 : 99溶液，涡旋提取5 min；加入1.0 g氯化钠和500 mg无水硫酸镁，于5 000 r/min下离心5 min；取上清液2 mL到预先加有100 mg NH₂填料的离心管中，涡旋提取15 s，于5 000 r/min下离心5 min，上清液过0.22 μm滤膜，待分析。

1.3.2 色谱条件

流动相：A为0.1%甲酸水溶液(含1 mmol/L乙酸铵)；B为甲醇；梯度洗脱程序：0~2.50 min，5% B；2.50~8.00 min，5% B→90% B；8.00~10.00 min，90% B；10.00~10.50 min，90% B→5% B；10.50~12.00 min，5% B。流速0.2 mL/min。柱温30 ℃。进样量1 μL。

1.3.3 质谱条件

ESI离子源，正离子多反应监测(MRM)模式；雾化气流速50 L/min；辅助气流速50 L/min，温度650 ℃；气帘气流速22 L/min；喷雾电压5 500 V；定量离子294.7/128.4，定性离子294.7/93.2；去簇电压55 V；碰撞能量：50，53 eV。

1.3.4 标准曲线绘制

采用外标法定量。取1 mL 100 μg/mL的多效唑标准品，用甲醇溶解并配制成10 mg/L的母液，用甲醇稀释成5、2.5、1、0.5、0.25、0.1、0.05和0.02 mg/L的系列标准工作溶液，按1.3.2和1.3.3节的条件测定。以样品质量浓度(x，mg/L)为横坐标，峰面积(y)为纵坐标，绘制标准曲线。

1.3.5 添加回收试验

在空白茄子样品中分别添加0.02、0.1和0.2 mg/kg的多效唑标准溶液，每个水平5次重复，按本研究所建立的方法进行提取、净化及分析，计算平均回收率和相对标准偏差(RSD)。

1.4 茄子品质指标测定方法

维生素C含量测定参照GB/T 6195—1986^[14]；可溶性糖含量测定参照GB/T 5009.7—2008^[15]；粗蛋白含量参照GB 5009.5—2010测定^[16]；黄酮含量参照NY/T 1295—2007测定^[17]。

1.5 膳食摄入风险评估

按文献[18]的方法对茄子中的多效唑残留进行急性膳食摄入风险评估，即根据评估产品的具体情况分为情形1、情形2a、情形2b及情形3共4种情景来计算农药短期膳食摄入量。本研究涉及情形2a和情形2b 2种情景^[18]。其中，情形2a (符合茄子在一般人群中的评估)，产品单个质量大于25 g，但小于个体每餐对该食品的最大消耗量，混合样本残留数据不能反映该产品在一餐消耗的残留水平，所食用的产品可能含有比混合样本更高的残留，该情景下用公式(1)计算国家估计短期膳食摄入量(NESTI)，用公式(3)计算安全界限(SM)^[18]；情形2b [符合茄子在低龄人群(≤13岁)中的评估]，产品的单个质量大于大份餐，该产品的一餐量可能含有高于混合样本的残留水平，该情景下用公式(2)计算NESTI，用公式(4)计算SM^[18]。两种情景均用公式(5)计算急性风险^[19]。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

式(1)~式(5)中，NESTI为国家估计短期摄入量，μg/(kg bw·d)；LP为涵盖97.5%食用者每天消耗的该类食品的量，g/d；HR为可食部分的混合样本中的最高残留量，mg/kg；HR-P为加工农产品的最高残留量，mg/kg；U_e为单个食品质量(可食部分计)，g；v为变异因子，表示同一批产品中不同个体或同一个体中不同部位的残留变异，定义为97.5百分位点残留量与平均残留量的比值，参照JMPR建议取默认值3^[20]；bw为体重，kg；ARfD为急性参考剂量，mg/(kg bw·d)，本研究中多效唑的ARfD值采用2011年欧盟确定的0.1 mg/(kg bw·d)^[2]；%ARfD表示占急性参考剂量的百分比；SM表示安全界限，mg/kg。

当%ARfD≤100%时，表示急性风险可以接受，%ARfD越小，风险越小；当%ARfD > 100%时，表示有不可接受的急性风险，%ARfD越大，风险越大。当产品中多效唑残留量在安全界限以内时，急性风险可以接受；反之，则有不可接受的急性风险^[19]。

2 结果与讨论 2.1 茄子中多效唑残留的色谱分析方法 2.1.1 方法的线性范围、检出限及定量限

外标法定量。结果表明：在0.02~5.0 mg/L范围内多效唑的质量浓度与对应的峰面积间线性关系良好，在此范围内定量准确，相关系数r=0.999 2。根据3倍信噪比(S/N=3)测得方法的检出限为0.005 mg/kg；多效唑在茄子中的定量限为0.02 mg/kg。

2.1.2 方法的准确度与精密度

结果表明：在0.02、0.10和0.20 mg/kg 3个添加水平下，多效唑在茄子中的平均回收率为88%~92%，相对标准偏差(RSD)在5.1%~6.9%，准确度与精密度均符合农药残留分析的要求^[21]。典型色谱图如图 1所示。

2.2 多效唑在茄子中的消解动态

消解动态试验结果(图 2)表明：用有效成分18 g/hm²的多效唑喷施茄子植株，多效唑在茄子果实上的原始沉积量为3.09 mg/kg，其消解动态符合一级动力学方程c_t=3.093 5e^-0.4776t (r=0.989 8)，半衰期(t_1/2)为1.45 d，消解90%所用的时间t_0.90=4.82 d，10 d即可降解99.16%。多效唑的水解特性等级为一级，属于易降解农药(T_1/2 < 30 d)^[22]。包媛媛等的研究表明，多效唑在番茄植株中的残留半衰期为1.66 d^[9]；于声等用15%多效唑可湿性粉剂喷施白菜，其在白菜叶片中的残留半衰期为2.41 d^[10]。

2.3 多效唑在茄子中的最终残留

在距末次施药34 d (施药2次)或24 d (施药3次)采样测定，以有效成分6、12和18 g/hm²施药2次，茄子中多效唑的残留量均为0.02 mg/kg，以有效成分18 g/hm²多效唑施药3次，茄子中的残留量为0.045 mg/kg，残留中值(STMR)为0.02 mg/kg；在距末次施药48 d (施药2次)或38 d (施药3次)茄子中多效唑的残留量为0.02 mg/kg，STMR为0.02 mg/kg；距末次施药62 d (施药2次)或52 d (施药3次)茄子中的多效唑残留和STMR也均为0.02 mg/kg。

2.4 多效唑对茄子生长和品质的影响

由表 1可知：在茄子初花期喷施多效唑，与对照相比，可显著矮化茄子植株，使植株变粗，极显著提高茄子产量。同时，其可有效提高茄子的Vc、可溶性糖和黄酮含量。其中，施药剂量为有效成分12 g/hm²喷施3次时Vc含量最高，为12.3 mg/100 g，其次为该浓度下喷施2次，且两者与CK均差异极显著，各不同处理间Vc含量也有差异；12 g/hm²剂量喷施2次时可溶性糖含量最高，与CK差异极显著，且各处理间含量也有显著差异；多效唑处理对茄子中粗蛋白含量影响不大，除18 g/hm²剂量处理2次可显著提高粗蛋白含量外，其他处理与CK均差异不显著；另外，多效唑处理可显著提高茄子中的黄酮含量，与CK相比差异显著，但各处理水平之间无显著差异。

结合2.3节的残留结果和对产量品质的影响结果，认为在茄子初花期施用多效唑，采用有效成分12 g/hm²浓度喷施2次是较为合适的施药方式。该处理下，不仅可显著提高茄子的产量，还可改善品质，在正常采收期茄子中的多效唑残留已低于检出限。

2.5 急性膳食暴露和风险评估

通过膳食摄入量和试验所得最终残留值，可以计算不同人群的膳食暴露量，从而对其风险情况进行评估。本研究中，最高残留量采用所有处理中残留量的最大值0.045 mg/kg，茄子单个食品质量取WHO (世界卫生组织)提供的各国的平均值268 g^[23]，多效唑的ARfD值采用2011年欧盟确定的0.1 mg/(kg bw·d)^[2]。结果(表 2)表明：茄子中多效唑残留对中国各类人群的短期膳食摄入暴露量为0.70~1.9 μg/(kg bw·d)，虽然不同人群的评估结果有差异，儿童(≤6岁)的暴露量高于其他人群，但总体均较低，仅占急性参考剂量ARfD的0.70%~1.9%，远低于100%，说明急性风险很低，而且基于残留试验获得的多效唑残留水平均远低于茄子中多效唑残留在一般人群和儿童中的安全界限。

由于本研究数据仅来源于典型代表地区一年一地的试验结果，在数据量上有所不足。因此，本着最大风险原则，本研究在计算暴露量和进行风险评估时采用的最高残留量是所有处理中的最大残留量，且由于中国目前一些基础膳食数据缺失，茄子的日摄入量是参照全球环境监测系统/食品污染监测与评估计划(GEMS/Food)提供的大份餐(large portion consumed)数据计算的^[24]，与中国居民的实际情况可能会有所差异，很大程度上是偏高的。因此，本研究的评估结果可能偏高，但基于此得到的茄子中多效唑残留的急性风险也非常低，因此对最终评估结果基本无影响。

3 结论

本研究建立了检测茄子中多效唑残留的UPLC-MS/MS分析方法，该方法重现性良好，灵敏度高，准确度与精确度均符合农药残留检测分析的要求。

多效唑在茄子中的消解动态符合一级动力学方程，半衰期为1.45 d，属于易降解农药；最终残留试验结果表明，在正常采收期茄子中多效唑残留量为0.02 mg/kg，残留量较低。

在茄子初花期喷施多效唑，可起到矮化植株、提高坐果率和产量的作用，以有效成分12 g/hm²喷施2次，与对照相比，可极显著增产。喷施多效唑后，茄子的Vc含量、可溶性糖含量和黄酮含量均高于对照，粗蛋白含量变化不明显。说明在茄子种植过程中合理应用多效唑，可以提高茄子的产量和改善品质，建议的施用浓度和方式为12 g/hm²初花期施用2次，施药间隔10 d以上。

茄子中多效唑残留带来的短期膳食暴露量和急性风险均很低，在可接受范围内。

以上结果可为制定多效唑在茄子中的使用规程，规范多效唑在茄子栽培中的使用，制定其MRL值，加强对多效唑残留的监管提供理论基础和依据。