茚蟲威在葉用萵苣中的殘留行為及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

牛偉平，張璇，閻征，段麗敏，張國(guó)強(qiáng)，楊春白云

(山西省檢驗(yàn)檢測(cè)中心農(nóng)產(chǎn)品與農(nóng)藥土壤肥料檢驗(yàn)技術(shù)研究所，山西 太原 030001)

茚蟲威是美國(guó)杜邦公司開發(fā)生產(chǎn)的兼具噁二嗪結(jié)構(gòu)的氨基甲酸酯類殺蟲劑，可有效防治糧、棉、果、蔬等作物上的多種害蟲?；瘜W(xué)名稱為7-氯-2，3，4a，5-四氫-2-[甲氧基羰基(4-三氟甲氧基苯基)氨基甲?；鵠茚并[1,2-e][1,3，4-]惡二嗪-4a-羧酸甲酯。茚蟲威是一種神經(jīng)毒劑，其作用機(jī)理是阻斷神經(jīng)細(xì)胞鈉離子通道，破壞神經(jīng)沖動(dòng)傳遞，使害蟲麻痹致死。

關(guān)于茚蟲威在農(nóng)作物中的殘留主要涉及大豆、甘藍(lán)、小白菜等。龔勇等采用氣相色譜測(cè)定小白菜茚蟲威的殘留量。李暢方等采用氣相色譜對(duì)甘藍(lán)中茚蟲威的殘留消解動(dòng)態(tài)和殘留量進(jìn)行了研究。陳麗萍等采用氣相色譜測(cè)定菜用大豆中茚蟲威的殘留量。趙平娟等及陸松茂等研究了茚蟲威在甘藍(lán)、紫蘇、梨及番茄中殘留的液相及氣相色譜檢測(cè)方法。羅迷等采用液相色譜測(cè)定甘藍(lán)中茚蟲威殘留。張艷等采用高效液相色譜技術(shù)測(cè)定茚蟲威在番茄上的殘留。然而，對(duì)于茚蟲威在葉用萵苣中的殘留、消解行為尚未見報(bào)道。本文研究并建立了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定葉用萵苣中茚蟲威的殘留分析方法，并通過田間殘留試驗(yàn)得到了茚蟲威在葉用萵苣中的殘留消解行為，結(jié)合我國(guó)膳食情況評(píng)價(jià)茚蟲威對(duì)普通人群的膳食風(fēng)險(xiǎn)，以便為全面評(píng)估茚蟲威懸浮劑在葉用萵苣中使用的安全性提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(TSQ QUANTUM ACCESS，THERMO)，配ESI源；分散器(T25型)；天平(BSA323S)；多功能食品調(diào)理機(jī)(K600)；氮吹儀(N-EVAPTM111)；20位固相萃取裝置。

茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)品(98.5%)；甲醇(色譜純)；乙腈(色譜純)；甲苯(分析純)；氯化鈉(分析純)；乙酸銨(光譜純)；甲酸(光譜純)；氨基柱(1 000mg/6mL)。

1.2 田間試驗(yàn) 設(shè)計(jì)按照《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》要求在山西、山東、吉林、廣東、貴州、安徽6省進(jìn)行，其中，山西、山東2地為大棚試驗(yàn)，其余4地為露地試驗(yàn)。小區(qū)面積15m2，重復(fù)3次，順序排列，小區(qū)間設(shè)保護(hù)帶。另設(shè)對(duì)照小區(qū)。根據(jù)農(nóng)藥制劑標(biāo)簽，150g/L茚蟲威懸浮劑在葉用萵苣上防治甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青蟲，推薦使用劑量22.5～40.5g a.i/ha；施藥間隔5d，每季最多使用3次，十字花科蔬菜上的安全采收間隔期為3d。

1.2.1 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)采用1次施藥多次采樣的方法。施藥時(shí)期為葉用萵苣生長(zhǎng)至一半大小時(shí)施藥，施藥劑量為81g a.i/ha，施藥后2h、1、3、5、7、10、14、21、28d采樣，另設(shè)清水空白對(duì)照。

1.2.2 最終殘留試驗(yàn) 最終殘留試驗(yàn)采用多次施藥多次采樣的方法。設(shè)兩個(gè)施藥劑量，低劑量為40.5g a.i/ha，高劑量為60.75g a.i/ha進(jìn)行施藥。各設(shè)3次施藥和4次施藥2個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，施藥間隔期5d，采樣時(shí)間距離最后1次施藥的間隔時(shí)間為3、5、7d。另設(shè)清水空白對(duì)照，處理間設(shè)保護(hù)帶。

1.2.3 樣品采集 在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按棋盤式分布采集12個(gè)葉用萵苣(≥2kg)，削去根部，切碎、混勻后采用四分法留樣200g，粘好標(biāo)簽，貯存于-20℃冰柜中保存，待測(cè)。

1.3 分析方法

1.3.1 樣品前處理提取 稱取葉用萵苣樣品20.0g于250mL高型燒杯中，加入50mL乙腈，12 000r/min勻漿2min，濾紙過濾于事先裝入10g氯化鈉的100mL具塞量筒中，劇烈振搖2min，靜置20min，吸取上層清液5mL，氮?dú)獯抵?mL，待凈化。

凈化：氨基柱上加2cm厚無水硫酸鈉，用4mL乙腈+甲苯(3+1，v：v)預(yù)淋，將上述提取液轉(zhuǎn)入柱中，待液面到達(dá)無水硫酸鈉頂部時(shí)，更換10mL具塞試管接收管，以6mL乙腈+甲苯(3+1，v/v)淋洗，收集，于氮吹儀濃縮近干，用2mL乙腈+水(3+2，v/v)定容，經(jīng)0.22μm微膜過濾，待測(cè)。

1.3.2 儀器條件 色譜條件，色譜柱：Thermo AQUASIL C18色譜柱(100mm×2.1mm，5μm)；柱溫：35℃；流速：0.3mL/min；進(jìn)樣量：5μL；流動(dòng)相B：甲醇；流動(dòng)相C：4mmol/L乙酸銨水溶液(含0.1%甲酸)。梯度洗脫條件(表1)。

表1 梯度洗脫條件

質(zhì)譜條件，離子源：電噴霧離子源ESI；掃描方式：正離子掃描；毛細(xì)管電壓：3.5KV；翹氣壓力：10arb；輔助器壓力：5arb；毛細(xì)管溫度：270℃；檢測(cè)方式：多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)；定量離子對(duì)：527.31>189.5；碰撞能量：29eV；定性離子對(duì)：527.31/202.4；碰撞能量：36eV；保留時(shí)間：約為4.9min。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 精確稱取茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.1mg)，以甲醇溶解配成標(biāo)準(zhǔn)母液。用葉用萵苣的空白對(duì)照樣品溶液逐級(jí)稀釋，配制成0.010、0.020、0.10、0.20、1.0、2.0、5.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液，在上述條件下進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 添加回收率測(cè)定 在空白葉用萵苣中添加4檔濃度的茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別為0.020、0.20、3.0、10mg/kg，每檔重復(fù)5次，用上述分析方法測(cè)定，計(jì)算添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.3.5 消解動(dòng)態(tài)曲線 茚蟲威在葉用萵苣中的降解按一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程公式(1)進(jìn)行計(jì)算，半衰期按照公式(2)進(jìn)行計(jì)算。

Ct=C0e-Kt

(1)

DT50=Ln2/K

(2)

式中：Ct為時(shí)間t時(shí)的農(nóng)藥殘留量(mg/kg)；C0為施藥后的原始沉積量(mg/kg)；K為消解系數(shù)；t為施藥后時(shí)間(d)；DT50為半衰期(d)，即農(nóng)藥殘留量消解50%的時(shí)間。

1.3.6 膳食攝入風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 膳食攝入評(píng)估是在毒理學(xué)和殘留化學(xué)評(píng)估的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國(guó)居民膳食消費(fèi)量，估算農(nóng)藥的膳食攝入量，包括長(zhǎng)期和短期膳食攝入。長(zhǎng)期膳食攝入評(píng)估是依據(jù)國(guó)家衛(wèi)生行政部門發(fā)布的中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測(cè)調(diào)查，或相關(guān)參考資料的數(shù)據(jù)，結(jié)合殘留化學(xué)評(píng)估推薦的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值(STMR)，計(jì)算國(guó)家估算每日攝入量(NEDI)。本試驗(yàn)只對(duì)茚蟲威進(jìn)行長(zhǎng)期膳食攝入評(píng)估。計(jì)算結(jié)果由公式(3～4)得出：

NEDI=∑[STMRi(STMR-Pi)× Fi)]

(3)

(4)

式中：

STMRi——農(nóng)藥在某一食品中的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值，mg/kg；

STMR-Pi——用加工因子校正的規(guī)范殘留試驗(yàn)中值，mg/kg；

Fi——一般人群某一食品的消費(fèi)量，kg/d；

ADI——每日允許攝入量，mg/kg bw；

bw——人群人均體重，kg，我國(guó)人均體重一般按63kg計(jì)；

RQ為風(fēng)險(xiǎn)商指數(shù)，當(dāng)RQ<100%，表明膳食風(fēng)險(xiǎn)處于可接受范圍，反之則表示風(fēng)險(xiǎn)不可接受，且數(shù)值越大風(fēng)險(xiǎn)越高。

2 結(jié)果與討論

2.1 線性范圍和定量限 在0.010～5.0mg/L范圍內(nèi)，茚蟲威響應(yīng)值與進(jìn)樣質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系，線性方程為Y=81 176 429X+4 210 844，R2=0.999 5，標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1～2)。通過最小添加水平得到茚蟲威在葉用萵苣中的定量限為0.02mg/kg。

圖1 茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線圖

圖2 0.1mg/L茚蟲威標(biāo)樣定量離子色譜圖

2.2 添加回收率和精密度 在葉用萵苣空白樣品中，分別添加4個(gè)不同濃度的茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)品溶液。結(jié)果表明(表2)：葉用萵苣中添加茚蟲威濃度在0.020～10mg/kg時(shí)，平均回收率93%～99%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差1.0%～8.1%，符合農(nóng)藥殘留分析標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 葉用萵苣中茚蟲威添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.3 殘留消解試驗(yàn)結(jié)果 殘留消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)表明(表3)：茚蟲威在葉用萵苣中消解較快，開始采集后5d消解率>70%，10d消解率>90%。消解半衰期在2.0～2.8d之間，平均為2.4d。整個(gè)試驗(yàn)過程中，茚蟲威在葉用萵苣中的殘留濃度呈遞減趨勢(shì)。

表3 葉用萵苣中茚蟲威殘留消解動(dòng)態(tài)

2.4 最終殘留試驗(yàn)結(jié)果 150g/L茚蟲威懸浮劑在葉用萵苣中的最終殘留試驗(yàn)，以低劑量40.5g a.i/ha和高劑量60.75g a.i/ha施藥3次和4次，施藥間隔5d，采收間隔期為3、5和7d，茚蟲威在葉用萵苣中的殘留中值分別為0.68、0.33、0.18mg/kg，殘留最大值為5.14、5.28、4.37mg/kg。具體結(jié)果(表4)。

表4 葉用萵苣最終殘留數(shù)據(jù)匯總表

2.5 試驗(yàn)影響因子與殘留量相關(guān)性分析 農(nóng)藥殘留量的數(shù)值受多方面因素影響，決定因子很多，比如作物品種和生長(zhǎng)期、施藥方式、施藥時(shí)間、農(nóng)藥劑型、以及氣候條件等等。OECD和FAO專家組已對(duì)此做過相關(guān)的研究，原始沉積量、農(nóng)藝措施和施藥至采收期間的天氣條件是決定殘留量的重要因素。從消解動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果來看，山西半衰期大于安徽，這可能是與山西的試驗(yàn)是在大棚中進(jìn)行的，受降雨和刮風(fēng)等自然條件影響小，導(dǎo)致降解較慢所致。

2.6 膳食暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 目前茚蟲威在我國(guó)登記作物有白菜、大白菜、大蔥、甘藍(lán)、姜、金銀花、蘆筍、十字花科蔬菜、水稻、棉花、鐵皮石斛、小白菜、煙草、豇豆。根據(jù)茚蟲威在我國(guó)登記批準(zhǔn)的GAP數(shù)據(jù)和依據(jù)《農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》在葉用萵苣上取得的殘留試驗(yàn)數(shù)據(jù)，遵循風(fēng)險(xiǎn)最大化原則，距離末次施藥3d的茚蟲威在葉用萵苣中的殘留中值0.68mg/kg，結(jié)合我國(guó)農(nóng)藥登記情況和我國(guó)居民的人均膳食結(jié)構(gòu)，普通人群茚蟲威的國(guó)家估算每日攝入量是0.21mg，風(fēng)險(xiǎn)商指數(shù)為32.9%，不會(huì)對(duì)一般人群健康產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

本研究建立了LC-MS-MS測(cè)定葉用萵苣中茚蟲威殘留的分析方法，結(jié)果表明在0.010～5.0mg/L范圍內(nèi)具有良好的的線性關(guān)系，在添加水平為0.020～10mg/kg范圍內(nèi)，茚蟲威在葉用萵苣中的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均滿足農(nóng)藥殘留分析要求，方法的定量限為0.02mg/kg。

茚蟲威在葉用萵苣中的殘留消解動(dòng)態(tài)符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，在山西和安徽的半衰期分別為2.8d和2.0d，屬于易降解農(nóng)藥。最終殘留試驗(yàn)及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明，150g/L茚蟲威懸浮劑防治葉用萵苣上的甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青蟲，按照40.5g a.i/ha植株噴霧，最多施藥3次，施藥間隔5d，安全間隔期為5d，對(duì)一般人群健康不會(huì)產(chǎn)生不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。