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卢巧,Na元,汉族,Bo Cheng Defu张金龙的歌,Yingchunμ, ”Pendimethalin动态测定残余分布鲫鱼组织和相关的风险评估”,国际分析化学杂志》上, 卷。2021年, 文章的ID9984230, 9 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/9984230
Pendimethalin动态测定残余分布鲫鱼组织和相关的风险评估
文摘
Pendimethalin一直被视为一个适度为鱼类和水生生物剧毒化合物。本研究开发的动态测定残留分布pendimethalin鲫鱼组织(肌肉、肝脏、肾、鳃和血)semistatic曝光系统下高效液相chromatography-tandem质谱(HPLC-MS / MS)的方法。各鱼pendimethalin残留组织最初增加然后减少,和残留的pendimethalin鲫鱼的组织和组织变化。尤其是pendimethalin积累在大多数鱼组织了两届点显著下降。Pendimethalin最初吸收和丰富了鱼的身体,然后部分Pendimethalin排入外环境通过鲫鱼的新陈代谢功能。pendimethalin分布在鲫鱼的残留水平排名在接下来的递减顺序:肝>肾>鳃或肌肉>血,归因于这样一个事实:pendimethalin往往积聚在lipid-rich组织的鱼。风险评估结果表明,长期风险从膳食暴露于pendimethalin鲫鱼为中国居民消费是可以接受的,连同估计暴露剂量(EED)低于可接受的每日摄入量(ADI)和风险系数(RQ) < 1。这项研究首次分析执行pendimethalin残余分布鲫鱼组织semistatic暴露条件下,为污染控制提供了参考和风险评估的pendimethalin针对水产品。
1。介绍
杀虫剂,包括广泛的化学物质,如除草剂,杀虫剂,杀菌剂,通常发现在水生生态系统1]。大量使用农药在农业带来毒性威胁环境,尤其是水生生态系统,因为他们拥有持久的性质(2]。像所有的农药、除草剂导致一些有害的影响不属预定目标的生物以及它们的好处在农业、应用或附近的土壤,在水中的水生杂草控制(3,4]。除草剂应用全球消费约47.5%总杀虫剂(5]。虽然被认为是毒性较低的哺乳动物,除草剂可以带来负面影响鱼甚至在低浓度(6]。
属于dinitroaniline除草剂活性物质,pendimethalin (N - (1-ethylpropyl) 2、6-dinitro-3 4-xylidine)经常被应用在陆地系统中,有选择地控制的杂草和某些阔叶杂草在各种作物和noncrop地区(7]。Pendimethalin已经在市场上了大约30年,主要用于土壤种植前的,preemergence,有时苗期使用的除草剂(8]。Pendimethalin注册用于大量的国家在每一个大陆,每一个都包含一系列对Pendimethalin利用率在作物生长条件。由于这个化合物的共同使用不同的配方,pendimethalin发现了高浓度的河流在布列塔尼,法国(840 ng / L),和地表水在几个欧洲国家,这是众所周知的,影响淡水生态系统的各种生物组件,如浮游植物、浮游动物、水生动物(9]。在巴西,在53 pendimethalin河水的污染样品从0.06到0.38不等μg / L (10]。文蛤样本显示受pendimethalin污染水平在中国从16.1到60.1 ng / g (11]。pendimethalin污染达到了水生环境主要通过径流从喷字段,浸出,蒸发,漂移12]。Pendimethalin应用于农田附近进入水生系统,导致对不属预定目标的不利影响水生生物,包括鱼类(13]。
Pendimethalin被归类为持续的生物累积性的有毒除草剂(PBT)和C组致癌物质(可能的人类致癌物质)[14]。它被认为是一个适度为鱼类和水生生物剧毒化合物,能产生持久的代谢物和诱导对鱼类有害的影响(15]。目前,一些研究的不良影响等不属预定目标的水生生物pendimethalin鱼已经出版。pendimethalin因物种而异的毒性及其对鱼的各个方面的影响已报告时间,覆盖生化参数的变化Oreochromis niloticus(16),生化和组织学扰动在肝、肾、鳃淡水鱼(15鳃上皮),组织学变化和改变普通鳃功能罗非鱼nilotica(17),诱导氧化应激在彩虹鳟鱼和鲤鱼各(7,18),影响的敏感性雄鱼mykissl .病毒性出血性败血症病毒(VHSV) [1),和pendimethalin neurotoxicological评估鲤鱼punctata布洛赫(2]。为了抵制这些不良影响,鱼必须激活几个对这些环境压力的反应和产生改变鱼的新陈代谢包括经济增长、繁殖,生存技能和免疫力。
pendimethalin最大残留限制(MRLs)在不同种类的谷物和蔬菜等农产品已经建立了中国,而缺乏MRLs水产品(19]。欧盟(EU),美国和日本已经开发出的pendimethalin MRLs水产品加强农药的管理。的MRLs pendimethalin被定义为50μ克/公斤小龙虾(美国)和300年μ克/公斤鱼(日本)。根据GB 2763 - 2019年在中国,命名为国家食品安全standard-maximum食品中农药的残留限度,可接受的每日摄入量(ADI) pendimethalin设置为100μ克/公斤体重。
近年来,pendimethalin对淡水生态系统的生物成分的影响的报告。然而,一些数据关于pendimethalin残渣和风险评估的鱼是可用的。的化合物的迁移和生物浓缩的环境,有必要确定pendimethalin残留水平的水产品,这被认为是主要水生通路pendimethalin污染物转移到人体。因此,pendimethalin残渣和风险评估的鲫鱼进行在这项研究中,对鲫鱼是中国最重要的食用鱼类之一。典型的高效液相法chromatography-tandem质谱(HPLC-MS / MS)在鲫鱼为pendimethalin开发的决心。分析动态残余分布不同鲫鱼pendimethalin的组织,以及膳食暴露的风险评估通过鲫鱼pendimethalin中国居民消费是实现的。这项研究提供了一个参考pendimethalin旨在水产品的污染控制和风险评估。
2。材料和方法
2.1。试剂和材料
标准pendimethalin(纯度97.34%)购买博士Ehrenstorfer GmbH德国奥格斯堡。甲醇和乙腈大规模光谱色谱品位和醋酸的等级从热费希尔科学(美国)获得的。硫酸镁无水(MgSO4)和食盐(氯化钠)为分析纯化学试剂购自国药控股有限公司有限公司(上海,中国)。初级和二级胺的吸附剂(PSA)与保证试剂从CNW技术获得GmbH是一家德国的杜塞尔多夫。此外,超纯水在实验从屈臣氏获得应用。
所需数量的类似规模的鲫鱼(17±1)厘米×(6±1)厘米,重量(140±20)g从当地获得水产养殖场被运送到实验室,放置在一个水族馆被清洗和消毒。实验鲫鱼在水族馆地适应一周(97.5厘米×47.5厘米×45厘米)和美联储与饲料的3%体重一天一次。用于水产养殖的水是自来水被存储和dechlorinated超过24小时。水中的溶解氧是保持高于8.0 mg / L连续充氧。水的温度是28±1°C, pH值为6.5±0.2,随着总硬度28±0.05 mg / L,溶解氧6.6±0.01 mg / L,和盐度为0.6±0.01 ng / L。水是每天改变一次。临时饲养一周后,健康和活跃的鲫鱼与普通大小选择进行进一步的实验。
2.2。实验条件
驯化后,选择健康和活跃的鲫鱼与普通大小(140±20 g)暴露在药浴水(40 L) pendimethalin为13.8μg / L和41.4μsemistatic系统g / L。每个治疗组包含18鲫鱼尾巴。三个复制每个治疗组和空白对照组设置在同一时间。鲫鱼是美联储与饲料的1.5%体重一天一次。保持卫生环境,粪便物质和其他废料被移除在暴露实验。
180年的鲫鱼,尾巴被暴露于浴剂13.8μg / L和41.4μg / L pendimethalin连续8天。根据GB / T 21858 - 2008 (Chemicals-Bioconcentration-Semistatic鱼测试)和GB / T -2014 - 31270.7(测试环境安全评估准则化学pesticides-Part 7:生物浓缩测试),鲫鱼是暴露在96 h LC的10%50pendimethalin (138μg / L)在semistatic测试(20.,21]。除此之外,通过调查,发现pendimethalin浓度为41.4μg / L是通常使用的农民。因此,浓度的13.8μg / L和41.4μg / L pendimethalin选择在这工作。水样收集从水产养殖水浴0 h, 6小时、24小时、48小时、96小时、144 h和192 h在每个治疗组和储存在−80°C。不同组织的鲫鱼收集从三个鱼在时间点包括4 d, 6 d, 8 d, 9 d, 10 d, 12 d, 15 d, 18 d, d, 23日28 d, 33 d。从尾静脉使用获得的血液样本为每个实验鲫鱼肝素化塑料注射器,此后,肌肉和皮肤,鳃丝、肝脏和肾脏从每个鲫鱼被切除。
2.3。样品制备
每200毫升的水样本被0.45处理μm过滤膜,然后添加到固相萃取(SPE)筒hydrophile-lipophile平衡(HLB)与6毫升/分钟的速度。洗脱后8毫升二氯甲烷和丙酮的混合(v: v = 1: 1)和干燥氮气流量下,被测试的样品调整恒定体积的1毫升使用初始流动相。最后,在治疗后的水样品0.22μ米尼龙膜使用HPLC-MS / MS方法确定。
切碎的肌肉、鳃、肝脏和肾脏的鲫鱼通过手术剪刀被标记和冷藏−80°C。鲫鱼组织样本(2 g)均化处理后被转移到一个25毫升聚丙烯(PP)离心管,0.6克氯化钠和10毫升乙腈补充道。涡旋混合30年代后,超声治疗20分钟,和离心5分钟在4000 r / min, 8毫升的上层有机相转移到离心管装满MgSO PSA 0.2 g和0.4 g4。随后,涡混合的混合解决方案是30年代和离心机在4000 r / min 5分钟。然后5毫升的上层清液处理氮吹,紧随其后的是被再溶解1毫升初始流动相过滤0.22μ米尼龙膜。最后,pendimethalin残留浓度在不同组织的鲫鱼是HPLC-MS / MS方法发现的。
2.4。仪器分析
一个Accela-TSQ量子访问马克斯triple-quadrupole质谱仪仪器(美国热费希尔科学)是用于检测pendimethalin浓度。热海波西尔金C18柱(150毫米×2.1毫米,5μ米)用于pendimethalin的色谱分离。LC是使用梯度洗脱过程的列温度下40°C 0.3毫升/分钟的流量和注入量10μl .二元流动相是由水溶液含有0.1% (v / v)乙酸(洗脱液)和甲醇溶液含有0.1% (v / v)乙酸(洗脱液B)。梯度洗脱模式开始从5%和95% B直到8分钟。然后流动相在8分钟,不断增加到80%增加到100%在12分钟。相应地,移动阶段B在8分钟减少到20%,降低到0%在12分钟(见表1)。女士扫描使用选择反应监测(SRM)模式进行积极的电离条件下,ionspray电压为3500 V,离子源温度达到325°C,鞘气体速度35 arb和辅助气体速度8 arb。监测离子对包括定量离子对m / z的282.1/211.9和定性离子对m / z的282.1/193.9和282.1/250.2。
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2.5。方法验证
发达的技术验证定量验证方法来评估其可行性,包括线性的性能参数,精度,精度、检测极限(LOD),并限制的定量(定量限)22,23]。线性pendimethalin HPLC-MS / MS方法的校准曲线检测评估的6个浓度水平的2 ng / mL, 5 ng / mL, 10 ng / mL, 20 ng / mL, 50 ng / mL, 100 ng / mL。测量的准确性被恢复估计百分比pendimethalin浓度和浓度上升。精度是决定表达的相对标准偏差(RSD) 10 ng / mL pendimethalin。LOD和定量限计算三到十倍的信噪比(S / N)比,分别。样品的浓度低于其相应的被认为是探测不到(定量限24]。
2.6。膳食暴露风险评估
消费pendimethalin污染的食品是人类接触pendimethalin的主要路线。目前,pendimethalin MRLs的水产品在中国尚未建立,而推荐的ADI值已经GB 2763 - 2019。根据相关农药风险评估引用(25- - - - - -28),相关估计照射剂量(EED)和风险系数(RQ) pendimethalin测量评估暴露的程度对中国居民通过鲫鱼pendimethalin残留。推荐的ADI GB 2763 - 2019 pendimethalin针对中国居民(100μ克/公斤体重)是用于比较。中移动速度和计算如下: RL残留水平的pendimethalin, FI是食物摄入量,bw是体重。
3所示。结果与讨论
3.1。HPLC-MS / MS方法验证
线性的HPLC-MS pendimethalin / MS方法确定浓度从2 ng / mL 100 ng / mL。校准曲线的标准溶液溶剂和矩阵标准溶液的鱼组织显示良好的线性关系,与系数的测定(R2)> 0.99(见图1和表2)。LOD和该方法的定量限pendimethalin估计为0.2μ和0.6克/公斤μ克/公斤,满足残留分析的要求。在这项研究中,pendimethalin 10 ng / mL的浓度上升到鲫鱼三个复制的空白组织样本以确定盘中可变性的准确度和精密度。显示在表2经济复苏(n= 3)pendimethalin鲫鱼不同组织的范围从87.89%到117.64%,rsd为0.74% - -2.22%。结果表明,开发的方法表现出满意的准确度和精密度,其中所有的数据都在可接受的范围之内的。
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3.2。在不同的时间点Pendimethalin残留在水产养殖水
鲫鱼是暴露于pendimethalin为13.8μg / L和41.4μsemistatic系统g / L。表3显示,pendimethalin残留在水产养殖水在不同的时间点。下暴露浓度为13.8μg / L, pendimethalin在水中的残留水平13.14μg / L (0 h呈现动态变化,紧随其后的是一个步骤减少pendimethalin残留物从0 h - 6 h至12.47μ从6 h g / L,到12 h,至7.82μ从12 h g / L, 24小时到3.71μg / L,从24小时至48 h到3.19μg / L。然后pendimethalin残留物增加到3.56μ从48 h - 96 h g / L和9.62μ从96 g / L h - 144 h。最后,它下降到3.38μ从144 g / L h - 192 h。剩余的变化pendimethalin水暴露浓度的41.4下是一致的μg / L和13.8μg / L。总之,pendimethalin残留在水产养殖水显示变化趋势如下:减少从0 h 48 h,增加从48 h - 144 h,然后减少从144 h - 192 h。水被吸收和富集的pendimethalin鲫鱼,导致减少pendimethalin残留物从0 h 48 h。然后部分pendimethalin排入水产养殖水通过胃肠排空和鲫鱼的生物作用,导致剩余增加pendimethalin的水从48 h - 144 h。
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3.3。不同组织的残余分布Pendimethalin鲫鱼
pendimethalin残留分布的分析不同组织的鲫鱼在这项研究。数据2和3显示的动态残余分布pendimethalin鲫鱼组织在不同时间点的4 d, 6 d, 8 d, 9 d, 10 d, 12 d, 15 d, 18 d, d, 23日28 d, 33 d。在数据显示2和3pendimethalin发现在肌肉、肝脏、肾、鳃和血液的鲫鱼在13.8μg / L和41.4μg / L暴露浓度。一般来说,鲫鱼的残留pendimethalin在每个组织定期是不均匀的。最初pendimethalin分布在鱼鳃和时间增加,按顺序从第九天,减少由接触pendimethalin连续8天。pendimethalin残留在肌肉、肝脏、肾脏、血液呈现多个浓度峰值。突然显著减少pendimethalin残留肝、肾、血液发生在第六天,残留浓度的8424.47和21195.10μ克/公斤(肝脏),5903.66和18346.39μ克/公斤(肾脏),108.49和509.77μ13.8克/公斤(血液)μg / L和41.4μ分别g / L暴露浓度。鱼类肌肉呈现急剧下降的pendimethalin残渣8天,剩余的2121.90和7969.23μ13.8 g / kg的暴露浓度下μg / L和41.4μg / L。第二减少pendimethalin残留在肝、肾、血液和肌肉发生在不同的时间点。
Pendimethalin除草剂浓度累积在鲫鱼在接下来的递减顺序:肝>肾>鳃>肌肉>血低于13.8μg / L暴露浓度和肝>肾>肌肉>鳃>血低于41.4μg / L暴露浓度。总之,肝脏的pendimethalin残渣是高于其他组织,和血液仍残留积累了最低的。结果表明,pendimethalin往往积聚在lipid-rich组织。此外,减少pendimethalin残留在各种组织的鲫鱼的新陈代谢功能引起鱼体放电pendimethalin为外部环境通过粪便和尿液。
在中国,稻田养鱼coculture是常见的农业模式,和pendimethalin,除草剂,是广泛应用于农作物。然后pendimethalin残留物发生在不属预定目标的水生生物,包括鱼类。暴露浓度为13.8μ有时用于稻田养鱼coculture g / L系统,而41.4μg / L暴露浓度是很少使用。目前,中国还没有设置MRLs pendimethalin的水产品。的MRLs pendimethalin被定义为50μ克/公斤小龙虾(美国)和300年μ克/公斤鱼(日本)。低于13.8μg / L暴露浓度,pendimethalin残留在鱼类肌肉减少低于300μ克/公斤12天。结果提供了重要的数据稻田养鱼coculture pendimethalin控制系统的基础。进一步研究pendimethalin残留在其他水生生物需要执行,为此rice-crab coculture和rice-shrimp coculture也在中国常见的农业模式。
3.4。风险评估Pendimethalin的摄入量
中移动速度,介绍了风险评估的pendimethalin从饮食摄入量,其中水产品是唯一残留pendimethalin暴露途径。根据2019年中国统计年鉴的数据,中国国家统计局(National Bureau of Statistics)(国家统计局),每年的人均消费水产品由城市居民在2017年14.8公斤和14.3公斤,2018年由国家居民人均消费11.5公斤时在2017年和2018年11.4公斤。符合风险最大化的原则,每年人均消费14.8公斤的水产品被用来计算速度和中移动。换句话说,日常消费的水产品被确认为40.55克。结合成人的体重64.1公斤的国民体质监测公报体育总局的中国,中移动速度和申请得到了风险评估和列表。
pendimethalin ADI的规定到100年μGB 2763 - 2019克/公斤体重。在13.8和41.4μg / L暴露浓度,rq pendimethalin鲫鱼不同组织的范围从0.0125×10−37.47×10−2和0.06×10−314.10×10−20.00125到-5.61,前景μ-14.10克/公斤和0.006μ克/公斤bw(见表4和5)。pendimethalin处理器的鱼样本低于100μ克/公斤体重和RQ值低于1,说明慢性pendimethalin的风险是可以接受的。然而,pendimethalin注册用于各种农产品,中国居民的膳食结构是多样的和复杂的。残留pendimethalin可能出现在不同的农业产品,导致接触的增加pendimethalin总膳食在某种程度上通过。因此,pendimethalin暴露的风险对中国居民可能大于这个估计水平,和每日剂量的有害季总长期饮食可能影响公共卫生。
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4所示。结论
在这项研究中,残留分布测定pendimethalin鲫鱼是由不同组织的HPLC-MS /女士。发达的方法表现出令人满意的参数高线性、准确度和精确度以及低LOD和定量限。semistatic测试,pendimethalin残留检测到肌肉,肝脏,肾脏,吉尔和血液的鲫鱼,残留的pendimethalin鲫鱼的组织和组织变化。残留水平的各鱼pendimethalin组织最初增加,然后逐渐下降,和pendimethalin的积累在大多数组织了两届点显著下降。结果表明,pendimethalin被鱼体吸收和富集,然后部分pendimethalin排入外环境通过粪便和尿液的代谢功能的鱼。此外,肝脏呈现最高pendimethalin残留在所有检测组织的鲫鱼,归因于这样一个事实:pendimethalin往往积聚在lipid-rich组织。此外,风险评估结果表明,膳食暴露pendimethalin通过鲫鱼为中国居民消费低于可接受的ADI的100年水平μ克/公斤体重,连同RQ < 1。进一步的研究是必要的,以评估居民接触pendimethalin残留及其与消费相关的健康风险的总膳食。
数据可用性
使用的数据来支持本研究的结果可从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
这项研究受到了中国国家重点研发项目(2017 yfc1600704),中央公益科研机构基础研究基金(战乱国家,没有。2020 td75型),农产品质量安全风险评估的程序(GJFP2020006)。
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