陳皮中農(nóng)藥殘留分析及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究

李 純，熊 穎，顧利紅，侯惠嬋，栗建明

(廣州市藥品檢驗(yàn)所，國家藥品監(jiān)督管理局中成藥質(zhì)量評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510160)

陳皮[1](Citri reticulatae Pericarpium)為蕓香科植物橘CitrireticulataBlanco及其栽培變種的干燥成熟果皮，分為“陳皮”和“廣陳皮”。陳皮用藥歷史悠久，具有理氣健脾、燥濕化痰的功效。作為家喻戶曉的藥食兩用品種，陳皮的養(yǎng)生理念深入民心。柑橘主要生長在長江以南的亞熱帶和溫帶地區(qū)，種植過程中以化學(xué)農(nóng)藥防治為主，部分農(nóng)藥甚至直接噴灑在果皮上，使柑橘中大部分農(nóng)藥殘留在果皮。而陳皮藥用部分為果皮，因此有必要針對(duì)陳皮的農(nóng)藥殘留進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究，明確農(nóng)藥殘留狀況，為陳皮的安全監(jiān)管、健康消費(fèi)等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

食品中農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究較早，主要從慢性膳食攝入、急性膳食攝入和累積風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等角度開展[2-4]。農(nóng)藥殘留檢測及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)于農(nóng)作物安全生產(chǎn)、健康消費(fèi)、日常監(jiān)管及最大殘留限量的標(biāo)準(zhǔn)修訂等具有重要意義。植物類中藥作為小品種的農(nóng)作物，近年來在人參、枸杞、金銀花等[5-8]藥食兩用品種中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面進(jìn)行了一些積極探索。但針對(duì)陳皮的農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估目前尚未見報(bào)道。

本研究采用靈敏度高、專屬性強(qiáng)的串聯(lián)質(zhì)譜法測定198批陳皮中117種農(nóng)藥，并對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行分析。采用點(diǎn)評(píng)估方式對(duì)陳皮殘留農(nóng)藥的急性攝入風(fēng)險(xiǎn)和慢性攝入風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)采用英國獸藥殘留委員會(huì)提出的獸藥殘留風(fēng)險(xiǎn)排序矩陣[9]進(jìn)行綜合排序；采用危害指數(shù)(HI)法對(duì)6種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行慢性累積風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并結(jié)合二者結(jié)果篩選存在高風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥品種，為中藥農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供有益參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣品收集

課題組在7大主產(chǎn)區(qū)(湖南、湖北、廣西、廣東、江西、浙江、四川)及廣西玉林、湖南廉橋、江西樟樹、安徽亳州、四川荷花池等中藥材市場共收集陳皮樣品198批，收集過程中涵蓋不同的陳皮品種、貯存年限、炮制方法，其中廣陳皮97批，陳皮 101批，貯存年限為當(dāng)年新皮至15年陳皮。

1.2 農(nóng)藥殘留檢測方法與超標(biāo)判定

采用本實(shí)驗(yàn)室建立的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)法和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)法測定陳皮藥材中117種農(nóng)藥，樣品采用乙腈提取及固相萃取凈化，其中HPLC-MS/MS法的供試液采用親水親油平衡材料(簡稱HLB)凈化，GC-MS/MS法的供試液采用分散固相萃取材料凈化[10-12]。農(nóng)藥指標(biāo)的選擇依據(jù)包括：①農(nóng)業(yè)部門禁止使用及限制使用的農(nóng)藥；②調(diào)研中發(fā)現(xiàn)可能使用的農(nóng)藥；③柑橘品種項(xiàng)下登記的農(nóng)藥；④具有毒理學(xué)意義的代謝產(chǎn)物及異構(gòu)體。方法學(xué)結(jié)果表明，117種農(nóng)藥在各自線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(r>0.99)，90%農(nóng)藥的檢出限(LOD)≤0.01 mg/kg，所有農(nóng)藥在5LOD、10LOD與20LOD 3個(gè)加標(biāo)水平的平均回收率為60%～130%，85%農(nóng)藥的平均回收率為70%～120%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)≤20%，涵蓋了全部有檢出值的農(nóng)藥，滿足痕量分析要求[13]。

禁用農(nóng)藥殘留采用《中華人民共和國藥典》(簡稱“中國藥典”)2020年版四部“0212藥材與飲片檢定通則”[1]判斷是否超限。其余農(nóng)藥采用《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[14]中“柑橘”品種項(xiàng)下的最大殘留限量要求判斷是否超限。

1.3 暴露評(píng)估方法

農(nóng)藥殘留膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括慢性(長期)膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和急性(短期)膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本研究采用點(diǎn)評(píng)估分別計(jì)算急性和慢性暴露水平，見公式(1)和(2)。農(nóng)藥檢出量低于方法檢出限時(shí)采用1/2LOD代替[15]。

(1)

式中ci為陳皮中農(nóng)藥殘留平均值(mg/kg)；F為平均攝入量(kg)，《中國藥典》2020版一部中規(guī)定陳皮的每日用量為0.003～0.01 kg[1]，平均用量為0.006 5 kg；bw為平均體重，取60 kg；ADI為每日允許攝入量(單位為mg/kg·bw)，ADI數(shù)據(jù)來自GB 2763-2019[14]。%ADI用于評(píng)價(jià)慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)，%ADI≤100%說明風(fēng)險(xiǎn)可接受，%ADI>100%說明風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

(2)

式中HR為陳皮中農(nóng)藥殘留最高值(mg/kg)；LP為最大攝入量(kg)，《中國藥典》2020版一部中規(guī)定陳皮的最大用量為0.01 kg[1]；bw為60 kg；ARfD為急性參考劑量(單位為mg/kg·bw)，ARfD數(shù)據(jù)來自世界衛(wèi)生組織農(nóng)藥殘留聯(lián)合專家會(huì)議(簡稱JMPR)[16]。%ARfD用于評(píng)價(jià)急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)，%ARfD≤100%說明風(fēng)險(xiǎn)可接受，%ARfD>100%說明風(fēng)險(xiǎn)不可接受。

1.4 風(fēng)險(xiǎn)排序

借鑒英國獸藥殘留委員會(huì)獸藥殘留風(fēng)險(xiǎn)排序矩陣[9]，采用農(nóng)藥毒性、農(nóng)藥毒效(即ADI)、膳食比例、農(nóng)藥使用頻率(FOD)、是否存在高暴露人群及殘留水平6項(xiàng)指標(biāo)對(duì)農(nóng)藥風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算并排序。各指標(biāo)的賦值標(biāo)準(zhǔn)見表1。我國規(guī)定以LD50(Lethal dose，50%)為依據(jù)進(jìn)行毒性劃分(低毒、中毒、高毒及劇毒農(nóng)藥)，各農(nóng)藥的LD50從中國農(nóng)藥信息網(wǎng)[17]查得。樣品中各農(nóng)藥的殘留風(fēng)險(xiǎn)得分用公式(3)計(jì)算，農(nóng)藥使用頻率按公式(4)計(jì)算。最終獲得的風(fēng)險(xiǎn)得分越高，則表示此農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)越大。

S=(A+B)×(C+D+E+F)

(3)

式中A為毒性得分；B為毒效得分；C為膳食比例得分；D為農(nóng)藥使用頻率得分；E為高暴露人群得分；F為殘留水平得分。

FOD=T/P×100

(4)

式中P為果實(shí)發(fā)育天數(shù)(從開花到果實(shí)成熟所需的時(shí)間，單位為d)；T為果實(shí)成熟過程中使用該農(nóng)藥的次數(shù)。

表1 農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)排序指標(biāo)得分的賦值標(biāo)準(zhǔn)

1.5 最大殘留限量估算值的計(jì)算

《中國藥典》2020年版通則規(guī)定植物類中藥不得檢出33類禁用農(nóng)藥[1]，并規(guī)定了定量下限，但實(shí)際在陳皮中檢出的農(nóng)藥種類超過此范圍。為保護(hù)消費(fèi)者，每日最大攝入量應(yīng)不得大于ADI，據(jù)此導(dǎo)出最大殘留限量估算值(eMRL)計(jì)算公式：

eMRL=ADI×bw/(100×M)

(5)

式中eMRL為最大殘留限量估算值(mg/kg)；ADI與bw同公式(1)；M為陳皮的每日最大服用量(kg)10 g，即0.01 kg；100為安全因子，表示每日從中藥材及其制品中攝取的農(nóng)藥殘留量不大于每日允許攝入量(包括食物和飲用水)的1%。

1.6 有機(jī)磷農(nóng)藥的累積暴露水平

目前我國制定的中藥中農(nóng)藥殘留限量大部分只考慮單一農(nóng)藥，但實(shí)際檢測結(jié)果存在多種農(nóng)藥殘留。同一種類的農(nóng)藥具有共同靶點(diǎn)，易產(chǎn)生累積效應(yīng)，從而引起聯(lián)合病理或毒理效應(yīng)[18]。危害指數(shù)(HI)是各農(nóng)藥的化學(xué)物危害商(HQ)之和。單個(gè)化合物的暴露量與其參考值的比值為危害商，將不同化合物的危害商相加即得到危害指數(shù)HI。其計(jì)算方法如下：

(6)

式中EXP為每日農(nóng)藥的膳食暴露量，為農(nóng)藥殘留ci的均值乘以每日平均攝入量(6.5 g);HQ為暴露量(EXP)與其參考值(ADI)的比值。

當(dāng)HI<1，表明累積暴露風(fēng)險(xiǎn)可以接受；HI>1則需推算出具有累積效應(yīng)的物質(zhì)基于共同作用終點(diǎn)的參考值，從而計(jì)算出相應(yīng)的HI，然后進(jìn)行比較。該方法快速簡便，易于理解，適用于以初步篩查為目的的累積暴露評(píng)估。

2 結(jié)果與討論

2.1 農(nóng)藥殘留水平分析

198批陳皮中共有195批次(占98.5%)檢出農(nóng)藥，檢出30種農(nóng)藥(涉及43種農(nóng)藥指標(biāo))，包括13種禁用農(nóng)藥，17種限用及常用農(nóng)藥。其中，11種為低毒農(nóng)藥，8種為中毒農(nóng)藥，11種為高毒劇毒農(nóng)藥；12種在《中國藥典》2020年版[1]規(guī)定了限度，15種在GB2763-2019[14]柑橘類有MRL規(guī)定，多效唑、丙環(huán)唑、己唑醇參考芒果、越橘等相近類型水果的MRL。

所檢出30種農(nóng)藥的殘留水平見表2。由表2可知，有6種農(nóng)藥的檢出率大于50%，分別為咪鮮胺(76.3%)、毒死蜱(75.3%)、炔螨特(59.1%)、氯氰菊酯(58.6%)、苯醚甲環(huán)唑(57.6%)、丙溴磷(56.1%)，按用途分為殺蟲劑、殺菌劑、殺螨劑。農(nóng)藥檢出量為0.001～11.7 mg/kg，檢出率在30%以上的農(nóng)藥均屬于低毒與中毒農(nóng)藥。

表2 陳皮中30種農(nóng)藥的殘留水平及慢性與急性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

從禁用農(nóng)藥方面分析，檢出率最高的5種禁用農(nóng)藥依次為克百威(28.3%)、水胺硫磷(23.2%)、甲拌磷(19.2%)、三氯殺螨醇(17.2%)及滅線磷(9.6%)，超標(biāo)率最高的前5種禁用農(nóng)藥依次為水胺硫磷、克百威、三氯殺螨醇、滅線磷與硫丹。按《中國藥典》2020年版禁用農(nóng)藥的限度判斷，198批陳皮樣品共有59批不合格，不合格率為29.8%，合格率為70.2%。其中，1批次樣品檢出的禁用農(nóng)藥數(shù)量最高(為7種)。部分禁用農(nóng)藥的殘留水平差異較大，極大值提示農(nóng)戶存在違規(guī)使用禁用農(nóng)藥的現(xiàn)象。

咪鮮胺是在柑橘儲(chǔ)存運(yùn)輸中使用的抑菌保鮮劑，其檢出率最高，參考食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB2763-2019中柑橘的殘留限量5 mg/kg，超限率達(dá)2.0%，超標(biāo)批次均為當(dāng)年產(chǎn)的新皮，主要來源于浙江、湖北。而該地區(qū)的陳皮主要來源于水果椪柑，采摘后浸泡咪鮮胺溶液殺菌保鮮所致。結(jié)合調(diào)研結(jié)果得知，部分藥用陳皮是對(duì)取完柑橘果肉后的廢棄果皮進(jìn)一步加工制成，是水果柑橘的副產(chǎn)品之一。丙溴磷、三唑磷、毒死蜱為限用農(nóng)藥，此3個(gè)農(nóng)藥在全部陳皮樣品中分布無明顯規(guī)律，表明是各地柑橘類種植中均有使用的農(nóng)藥。

2.2 慢性及急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算

根據(jù)農(nóng)藥毒理學(xué)數(shù)據(jù)(ADI值、ARfD值)、殘留數(shù)據(jù)和產(chǎn)品消費(fèi)數(shù)據(jù)，采用公式(1)和(2)對(duì)檢出的30種農(nóng)藥進(jìn)行慢性和急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果見表2。

結(jié)果顯示，檢出30種農(nóng)藥的慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ADI)為0.003%～3.142%，均低于100%，平均值為0.291%。其中，氟蟲腈的%ADI最高(為3.142%)，其余農(nóng)藥的%ADI均低于1%，表明我國陳皮的農(nóng)藥殘留慢性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)很低。根據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)庫[16]，除炔螨特的急性參考劑量ARfD信息為不需要，6種農(nóng)藥(水胺硫磷、己唑醇、多效唑、地蟲硫磷、治螟磷、甲基異柳磷)無ARfD信息。其余23種農(nóng)藥的急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)(%ARfD)均低于100%，其范圍為0.022%～26.667%，平均值為2.607%。其中，克百威和三唑磷的%ARfD超過10%，分別為26.667%和18.333%，其余21種農(nóng)藥的%ARfD均小于2%，表明我國陳皮的農(nóng)藥殘留急性膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)很低。

2.3 農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)排序

按照公式(3)對(duì)30種農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)得分進(jìn)行計(jì)算，按表1對(duì)各農(nóng)藥參數(shù)賦值。其中膳食比例根據(jù)《中國藥典》2020年版一部“陳皮”項(xiàng)下的最大用量為0.01 kg，同時(shí)參考我國城鄉(xiāng)居民每人每日的食物總攝入量為1.03 kg[2]，計(jì)算得出陳皮攝入量占總膳食的比例約為1.0%，根據(jù)表1確定其膳食比例(C)得分為0。根據(jù)合理農(nóng)藥規(guī)范及調(diào)研資料，每種農(nóng)藥在作物中最多使用3次，陳皮從掛果到成熟發(fā)育期為5月中旬至11月中旬，歷時(shí)約180 d，按公式(4)計(jì)算各農(nóng)藥的使用頻率均小于2.5%，確定農(nóng)藥的使用頻率(D)得分為0。由于陳皮屬于藥食同源品種，目前無相關(guān)數(shù)據(jù)或資料能判斷是否存在高暴露人群，故根據(jù)表1 確定高暴露人群(E)得分為3。農(nóng)藥殘留水平(F)由每批樣品中各農(nóng)藥的殘留值與MRL比較得出。最終殘留風(fēng)險(xiǎn)得分以該農(nóng)藥在所有樣品中殘留風(fēng)險(xiǎn)得分的平均值求出，數(shù)值越高，說明殘留風(fēng)險(xiǎn)越大。30種農(nóng)藥的殘留風(fēng)險(xiǎn)得分排序見圖1。

根據(jù)各農(nóng)藥的風(fēng)險(xiǎn)得分，將30種農(nóng)藥分為3類。第1類為高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥(風(fēng)險(xiǎn)得分大于21)，共有7種，分別為甲拌磷、滅線磷、硫丹、特丁硫磷、地蟲硫磷、克百威及殺撲磷。第2類為中風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥(風(fēng)險(xiǎn)得分為15～21)，共有9種，分別為水胺硫磷、治螟磷、甲基異柳磷、甲基對(duì)硫磷、毒死蜱、氯氰菊酯、三唑磷、唑螨酯與氟蟲腈。上述16種中高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥在生產(chǎn)和安全監(jiān)管中應(yīng)予以重點(diǎn)關(guān)注。第3類為低風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥(風(fēng)險(xiǎn)得分低于15)，共有14種，分別為咪鮮胺、苯醚甲環(huán)唑、炔螨特、丙溴磷、三氟氯氰菊酯、甲氰菊酯、己唑醇、三氯殺螨醇、戊唑醇、吡蟲啉、多菌靈、多效唑、丙環(huán)唑與氟氯氰菊酯。

2.4 有機(jī)磷農(nóng)藥的累積暴露水平

由表2得知，檢出的30種農(nóng)藥中包含6種有機(jī)磷農(nóng)藥，分別為殺撲磷、滅線磷、甲拌磷、三唑磷、毒死蜱與丙溴磷。有機(jī)磷農(nóng)藥能與膽堿酯酶結(jié)合，使其無法水解乙酰膽堿，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的神經(jīng)與循環(huán)功能紊亂。本研究對(duì)樣品中上述6種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行慢性累積風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，將表3中各參數(shù)代入公式(6)計(jì)算得HQ,進(jìn)而得到通過陳皮攝入6種有機(jī)磷農(nóng)藥的HI為0.942，略小于1。表明通過陳皮攝入有機(jī)磷農(nóng)藥的慢性累積風(fēng)險(xiǎn)目前雖可控，但已接近臨界點(diǎn)。

表3 6種有機(jī)磷農(nóng)藥在陳皮中的慢性累積攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果

表4 16種中高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的最大殘留限量估算值與現(xiàn)有最大殘留限量值

2.5 現(xiàn)有最大殘留限量的適用性

采用公式(5)計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)排序中16種中高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥的eMRL，結(jié)果見表4。結(jié)果顯示，絕大部分農(nóng)藥的MRL與eMRL相近或更趨嚴(yán)格，能滿足風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的要求。說明《中國藥典》2020年版對(duì)禁用農(nóng)藥的要求是有必要的，適用于陳皮生產(chǎn)中的農(nóng)藥殘留控制。

2.6 可能存在的問題

有15種檢出農(nóng)藥在GB2763-2019標(biāo)準(zhǔn)[14]中水果柑橘品種下有MRL，但水果柑橘測定時(shí)采用全果或果肉(含水量≥70%)，陳皮測定采用干果皮(含水量≤10%)，取樣部位不同，MRL設(shè)定基礎(chǔ)存在差異，可能導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果出現(xiàn)偏差。另外，每日最大攝入量、平均攝入量、不同人群膳食量等數(shù)據(jù)是重要參數(shù)，本研究采用《中國藥典》陳皮品種項(xiàng)下的規(guī)定日服用量3～10 g，平均用量為6.5 g，服用方式為未加工的直接服用方式。日常保健中不同人群的實(shí)際服用量、使用頻率、加工方式直接影響吸收程度，也是影響評(píng)估結(jié)果的原因之一。eMRL的計(jì)算引入安全因子100，表示每日由中藥材及其制品中攝取的農(nóng)藥殘留量不大于每日允許攝入量(包括食物和飲用水)的1%，現(xiàn)實(shí)中無法確定中高風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥攝入全部來源于陳皮，也可能由其它飲食方式攝入。

3 結(jié) 論

本研究對(duì)198批陳皮中117種農(nóng)藥進(jìn)行測定，共檢出30種農(nóng)藥，其中包括13種禁用農(nóng)藥，農(nóng)藥總檢出率高達(dá)98.5%，按《中國藥典》2020年版禁用農(nóng)藥的限度判斷，不合格率為29.8%，合格率為70.2%，表明陳皮生產(chǎn)過程中存在違規(guī)使用禁用農(nóng)藥的現(xiàn)象。陳皮中農(nóng)藥的檢出率雖較高，但大多處于痕量殘留水平，急性及慢性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)不大，總體可控。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)排序結(jié)果，建議在日常檢驗(yàn)中對(duì)甲拌磷、滅線磷、硫丹、特丁硫磷、地蟲硫磷、克百威及殺撲磷進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。相關(guān)部門有必要加大對(duì)農(nóng)藥使用的科普宣傳力度，加強(qiáng)農(nóng)藥政策引導(dǎo)、監(jiān)督及管理。《中國藥典》2020版對(duì)禁用農(nóng)藥的要求是有必要的，對(duì)中藥陳皮的農(nóng)藥殘留控制具有積極作用。