唑螨酯的毒性及研究進(jìn)展

田 瑩，謝德芳，3*，陽(yáng)辛鳳，王素茹

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢430070；2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析測(cè)試中心，?？?71101；3.海南省熱帶果蔬產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，?？?71101）

唑螨酯別名霸螨靈，是1985年日本農(nóng)藥株式會(huì)社研發(fā)并投入使用的一種高效、廣譜、非內(nèi)吸的苯氧基吡唑類(lèi)殺螨劑。作為觸殺性農(nóng)藥，唑螨酯可以選擇性抑制螨蟲(chóng)體內(nèi)細(xì)胞線粒體泛醌過(guò)氧化物酶的作用，阻斷線粒體氧化呼吸鏈，減少ATP（腺苷三磷酸）生成，迫使螨蟲(chóng)死亡[1-3]。唑螨酯對(duì)幼螨致死率高于成螨，且可以使雌性成螨絕育，阻止葉螨大面積爆發(fā)。1995年農(nóng)藥殘留聯(lián)合專(zhuān)家會(huì)議（JMPR）評(píng)估報(bào)告中，唑螨酯每日允許攝入量（ADI）值為0～0.01 mg/kg bw，在2007年報(bào)告急性參考劑量（ARfD）值為0.02 mg/kg。

1 唑螨酯的應(yīng)用

早期人類(lèi)長(zhǎng)期單一使用化學(xué)藥劑對(duì)農(nóng)林害蟲(chóng)進(jìn)行的粗曠防治辦法使得害螨問(wèn)題越來(lái)越突出。害螨的個(gè)體小、繁殖快、適應(yīng)性強(qiáng)、突變率高，易產(chǎn)生抗藥性。截至目前，我國(guó)登記的殺螨劑信息共計(jì)1 077條，其中單劑755條，混劑322條，有效成分43種?，F(xiàn)在農(nóng)林防治害螨多使用混劑，主要選擇與生物源農(nóng)藥阿維菌素或者與乙螨唑、四螨嗪等螨類(lèi)生長(zhǎng)抑制劑進(jìn)行復(fù)配使用，又或者是與礦物油進(jìn)行復(fù)配，而這幾種藥劑之間也常進(jìn)行交叉復(fù)配使用[4]。在常用的幾種殺螨/殺蟲(chóng)劑中，唑螨酯登記信息共66條，最新的有效期至2025年6月。

唑螨酯持效期長(zhǎng)，一次施藥后藥效可以達(dá)30 d以上，且與其他藥劑無(wú)交互抗性[5-6]，常與其他殺螨劑混合使用。唑螨酯在我國(guó)通常用于柑橘、蘋(píng)果、梨等果樹(shù)上紅葉螨、全爪葉螨和其他植食性螨類(lèi)的防治，對(duì)十字花科類(lèi)蔬菜上常見(jiàn)的小菜蛾、斜紋夜蛾等害蟲(chóng)及白粉病、霜霉病等病害亦有良好的防治作用[7-8]。陳海珍[9]以5%唑螨酯懸浮液在柑橘落花期、柑橘紅蜘蛛低齡若蟲(chóng)期進(jìn)行施藥，結(jié)果表明，在懸浮劑使用劑量1 500～1 000倍液20 d后殺螨效果能達(dá)到89.56%～93.80%，且使用安全性較好。劉萬(wàn)鋒等[10]通過(guò)綜合幾種殺螨劑對(duì)蘋(píng)果葉螨的殺滅效果研究得出，唑螨酯用藥2 d后的殺螨效果可以達(dá)到90.35%，對(duì)幼螨的殺滅效果尤其顯著。

2 唑螨酯的殘留問(wèn)題

農(nóng)業(yè)上施用的唑螨酯，直接或間接地進(jìn)入土壤甚至地下水，造成環(huán)境污染。王素茹等[11]利用高效液相色譜法對(duì)海南田間條件下的柑橘及土壤進(jìn)行唑螨酯的消解動(dòng)態(tài)與殘留分析研究。結(jié)果表明，于收獲期未在柑橘中檢測(cè)到唑螨酯殘留，土壤中距末次施藥14、21 d有少量殘留，殘留量在0.08～0.43 mg/kg。作為非內(nèi)吸性農(nóng)藥，唑螨酯施藥后沉積于作物上的農(nóng)藥不會(huì)產(chǎn)生植株內(nèi)吸傳導(dǎo)，而是經(jīng)雨水淋洗遷移、化學(xué)分解及生物稀釋等途徑，在作物當(dāng)中殘留量會(huì)逐漸減少。測(cè)定農(nóng)藥在作物中的殘留半衰期，可以反映農(nóng)藥的降解速率。劉英[12]通過(guò)固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)芹菜中唑螨酯進(jìn)行殘留分析，在1倍推薦劑量下唑螨酯在芹菜根、莖、葉、植株中的半衰期分別為10.05、4.15、4.81、4.42 d。段亞玲等[13]通過(guò)對(duì)水稻土、石灰土、黃壤3種不同土壤中唑螨酯的降解進(jìn)行分析研究，得出唑螨酯在3種土壤中降解周期均超過(guò)30 d，降解緩慢。

目前，我國(guó)規(guī)定柑橘和蘋(píng)果中唑螨酯的最大殘留限量分別為0.2 mg/kg和0.3 mg/kg。2020年6月，美國(guó)環(huán)保署修訂了唑螨酯在除香蕉外的果皮光滑不可食用的熱帶及亞熱帶大中型水果中為0.6 mg/kg。2020年8月，加拿大衛(wèi)生部發(fā)布通知，對(duì)唑螨酯在柑橘油中的最大殘留限量從2016年的10 mg/kg調(diào)整為15 mg/kg；柑橘中的最大殘留限量也從0.5 mg/kg調(diào)整為1.0 mg/kg，放寬了唑螨酯在柑橘上的殘留標(biāo)準(zhǔn)。

化學(xué)農(nóng)藥尤其是有機(jī)合成農(nóng)藥的使用一直是我國(guó)農(nóng)作物生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，農(nóng)藥對(duì)生物及環(huán)境的長(zhǎng)期危害作用主要是由于部分農(nóng)藥難降解，殘留周期過(guò)長(zhǎng)，在環(huán)境中發(fā)生多種途徑遷移，造成污染。

3 唑螨酯的降解

唑螨酯在環(huán)境中的降解主要是水解、光降解、生物降解。

3.1 唑螨酯的水解

唑螨酯在水中的降解速率受水的溫度和pH等條件的影響。唐美珍[14]通過(guò)在同等條件下改變溫度、pH等條件探究唑螨酯的水解過(guò)程，溫度設(shè)定為5、25、45℃，pH值選擇4、7、10。結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同pH條件下，唑螨酯的降解速度隨溫度的升高而加快；相同溫度下，唑螨酯的降解速度隨pH值的增大而減慢。尤其是在低溫條件下，唑螨酯的降解速度受pH值的影響更大：當(dāng)溫度為5℃時(shí)，pH=4，半衰期為5.0 d；pH=7，半衰期為7.8 d；pH=10，半衰期為10.7 d。

3.2 唑螨酯的光降解

農(nóng)藥的光降解根據(jù)發(fā)生途徑可以分為直接光解和間接光解。直接光解通常指農(nóng)藥直接吸收光子，光能量使農(nóng)藥自身某些結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而降解；間接光解環(huán)境中的某些物質(zhì)可以吸收光能，農(nóng)藥再借助這些物質(zhì)通過(guò)能量轉(zhuǎn)移發(fā)生光化學(xué)變化[15]，達(dá)到降解的目的。趙亞洲等[16]利用人工氙燈模擬光源，在4 000 xl光照強(qiáng)度下唑螨酯的光解速度隨初始濃度的增大而減緩，在完全避光的黑暗條件下為3.2%，幾乎不降解；在同一條件下，8 000 xl光照條件下的唑螨酯比4 000 xl光照條件下降解速率快，證明光照強(qiáng)度大，光能量使唑螨酯的自身結(jié)構(gòu)被破壞，發(fā)生降解；添加表面活性劑（SDBS）后，隨著添加的質(zhì)量濃度增大，對(duì)唑螨酯的降解影響逐漸減小，說(shuō)明唑螨酯光解主要是采取直接光解，降解速率受光強(qiáng)的影響更大。

3.3 唑螨酯的生物降解

唑螨酯進(jìn)入機(jī)體后會(huì)進(jìn)行一系列的代謝降解，在糧農(nóng)/世衛(wèi)組織農(nóng)藥殘留聯(lián)合專(zhuān)家會(huì)議（JMPR）的評(píng)估中確定唑螨酯的代謝產(chǎn)物主要有25種。

3.3.1 唑螨酯在動(dòng)物中的代謝

唑螨酯進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后參與動(dòng)物機(jī)體活動(dòng)，1995年JMPR報(bào)告中唑螨酯[吡唑-C14]動(dòng)物標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分析表明，以2 mg/kg bw劑量喂養(yǎng)的大鼠體內(nèi)放射性物質(zhì)很快就會(huì)排泄掉，7 d后70%～85%的唑螨酯通過(guò)糞便排出，12%～18%通過(guò)尿液排出。通過(guò)對(duì)大鼠組織進(jìn)行測(cè)定，7 d后雄性大鼠和雌性大鼠脂肪中殘留量分別為0.025ìg/g和0.011ìg/g唑螨酯當(dāng)量，肝臟中的殘留量均為0.003ìg/g，其他組織中則未檢測(cè)到藥物殘留。通過(guò)多次給藥未標(biāo)記的化合物，然后以2 mg/kg的劑量給藥的大鼠處理后也得到了類(lèi)似的結(jié)果。一次給藥400 mg/kg bw的大鼠在168 h后75%～77%的藥物通過(guò)糞便排出，11%～12%通過(guò)尿液排出。其組織中殘留量相對(duì)較低，胃腸道部分則顯示出較高的放射性，達(dá)到劑量的1%～4%，根據(jù)實(shí)驗(yàn)推測(cè)400 mg/kg bw的劑量下胃腸道排泄藥物的速度減慢可能是由于唑螨酯的毒性作用。

通過(guò)對(duì)代謝物進(jìn)一步分析，尿液中重要代謝產(chǎn)物是H(1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑-4羧酸)和S（4-氰基-1-甲基-5-苯氧基吡唑-3-羧酸（M-21））。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在糞便中存留很多未降解的唑螨酯，代謝物則主要是C（(E)-(1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑-4-亞甲基氨基氧基)-對(duì)甲苯酸）和T（(E)-2-[4-(1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑-4-基亞甲基-氨氧基甲基)苯甲酰氧基]-2-甲基丙酸（M-22））。研究人員后來(lái)用[芐基-C14]唑螨酯進(jìn)行類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，觀察到相似的排泄模式及組織分布情況,其主要代謝產(chǎn)物為對(duì)苯二甲酸（R），且糞便中存在大量母體化合物。唑螨酯在動(dòng)物體內(nèi)分解率較低，經(jīng)動(dòng)物體的代謝，唑螨酯會(huì)較快的排出體外，沒(méi)有蓄積。

3.3.2 唑螨酯在植物中的代謝

唑螨酯是非內(nèi)吸性農(nóng)藥，施藥后主要?dú)埩粼谥参矬w表面，JMPR報(bào)告中探究其在植物中的代謝是通過(guò)將C14標(biāo)記過(guò)的唑螨酯噴灑溫州蜜柑。檢測(cè)結(jié)果表明，所有果肉樣本中放射性物質(zhì)含量均小于0.01 mg唑螨酯當(dāng)量（kg）。在果皮中，施藥后第98 d的殘留量為0.09 mg/kg；葉子上的殘留量由9.75 mg/kg減少為0.21 mg/kg；對(duì)果皮中殘留成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，殘留物大部分為唑螨酯母體化合物，除此之外存在少量的代謝物A（叔丁基(Z)-A-(1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑-4-基亞甲基氨基-氧基)-對(duì)甲苯酸（M-1））和L（叔丁基(E)-(3-甲基-5-苯氧基吡唑-4-亞甲基氨基-氧基)-對(duì)甲苯酸），其他代謝產(chǎn)物含量小于0.01 mg/kg。從中可以看出唑螨酯多數(shù)殘留在植株表面，少部分通過(guò)一系列生化反應(yīng)，如酯化亞甲基氨基醚鍵的水解、N-去甲基化、氧化和極性代謝物的結(jié)合進(jìn)行代謝活動(dòng)，大部分仍然以母體的形式存在。

4 唑螨酯的毒性

許多研究表明唑螨酯對(duì)哺乳動(dòng)物的毒性較低，但對(duì)水生生物和魚(yú)類(lèi)的毒性較大。JMPR報(bào)告的動(dòng)物試驗(yàn)表明唑螨酯具有輕微至中度的急性經(jīng)口毒性（小鼠口服LD50值等于440～520 mg/kg bw；大鼠口服LD50值在245～480 mg/kg bw；大鼠皮膚毒性研究LD50值大于2 000 mg/kg bw），遂將唑螨酯定義為中等毒性農(nóng)藥。

不同生物對(duì)唑螨酯的敏感性也不同。Na等[17]利用比目魚(yú)及其鰓細(xì)胞（FG）作為實(shí)驗(yàn)材料研究唑螨酯對(duì)海水魚(yú)類(lèi)的體內(nèi)外急性毒性作用。結(jié)果表明，在48 h的暴露試驗(yàn)中，16 nmol/L濃度的唑螨酯使暴露的魚(yú)類(lèi)開(kāi)始死亡，濃度達(dá)到45 nmol/L時(shí)所有暴露的魚(yú)死亡。通過(guò)觀察局部組織發(fā)現(xiàn)，鰓和肝臟是唑螨酯的2個(gè)靶器官，推測(cè)鰓組織的損傷可能是導(dǎo)致高致死率的主要原因。武玉國(guó)等[18]通過(guò)浸葉法探究唑螨酯對(duì)家蠶的毒性作用，結(jié)果表明家蠶對(duì)唑螨酯有明顯的拒食反應(yīng)，死亡家蠶呈“C”字形扭曲，LC50值為171.4 mg/L。唑螨酯對(duì)魚(yú)、貝類(lèi)具有高毒性，對(duì)于哺乳動(dòng)物及蜜蜂、鳥(niǎo)類(lèi)等毒性作用較小。Motoba等[19]在研究唑螨酯的代謝時(shí)發(fā)現(xiàn)，在大鼠肝臟和小鼠、兔、鯉魚(yú)、鵪鶉肝和斜紋夜蛾腸中，均發(fā)現(xiàn)唑螨酯羥基化代謝產(chǎn)物A（1-羥甲基-1-甲基乙基(E)-A-(1,3-二甲基-5-苯氧基吡唑-4-基亞甲基氨基-氧基)-對(duì)甲苯酸）；在唑螨酯敏感的二斑蜘蛛葉螨體內(nèi)外并未檢測(cè)到叔丁酯水解和代謝產(chǎn)物A的形成。Wang等[20]發(fā)現(xiàn)唑螨酯在草莓中使用時(shí)可能對(duì)蜜蜂產(chǎn)生毒害數(shù)據(jù)，以此得出蜜蜂口服唑螨酯48 h LD50值大于118.5μg/bee，說(shuō)明唑螨酯對(duì)蜜蜂不具有強(qiáng)烈的急性毒性。在蜘蛛螨和非靶生物，尤其是哺乳動(dòng)物之間，唑螨酯的選擇性可歸因于物種特異性解毒或通過(guò)微粒體羥基化水解酯以及分子內(nèi)酯交換等途徑進(jìn)行代謝分解，從而減少其生物毒性。

5 展 望

殺螨劑的使用對(duì)于農(nóng)業(yè)防治害螨具有重要意義，但農(nóng)藥長(zhǎng)期單一使用容易使害螨產(chǎn)生抗藥性；非針對(duì)性的濫用殺蟲(chóng)劑造成部分害螨的天敵死亡，這也是如今害螨成災(zāi)的一個(gè)重要原因；部分殺螨劑不容易降解，最終殘留在果蔬中，造成農(nóng)產(chǎn)品安全隱患。這些都是如今殺螨劑發(fā)展的限制因素。

開(kāi)發(fā)高效、低毒、易降解的新型農(nóng)藥仍然是農(nóng)藥發(fā)展的主流趨勢(shì)。唑螨酯不具有內(nèi)吸性，不與其他農(nóng)藥有交互抗性。作為一種中毒性農(nóng)藥，唑螨酯對(duì)多數(shù)哺乳動(dòng)物毒性較弱，但對(duì)水生生物具有較大毒性，目前研究表明唑螨酯短期進(jìn)入動(dòng)植物體內(nèi)幾乎不發(fā)生代謝降解，大部分以母體化合物的形式排出，國(guó)內(nèi)外對(duì)唑螨酯的毒性及安全性研究不多，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告數(shù)量也較少，對(duì)于不同的果蔬唑螨酯也可能存在不同的效應(yīng)，因此在今后的研究中唑螨酯的安全性仍然是探討關(guān)鍵話題。