蟲酰肼在蘋果和土壤中的消解動態及膳食風險評估

王 旭，于福利，王素琴，王玉萍

（陜西省農藥管理檢定所，西安 710003）

◆環境與殘留◆

蟲酰肼在蘋果和土壤中的消解動態及膳食風險評估

王 旭，于福利，王素琴，王玉萍

（陜西省農藥管理檢定所，西安 710003）

采用田間試驗和液質聯用分析方法研究了蟲酰肼在蘋果及土壤中的消解動態和最終殘留，并用定點法對其攝入風險進行評估。結果表明：蟲酰肼在蘋果中的回收率在94.4%～106.0%之間，相對標準偏差為1.4%～3.6%；在土壤中的回收率為93.0%～105.6%，相對標準偏差為1.1%～2.6%。蟲酰肼在蘋果和土壤中的半衰期分別為3.16～4.63 d和4.81～5.77 d，急性膳食風險和慢性膳食風險商值均小于100%。蟲酰肼在蘋果上有效成分用量建議為100～133.3 mg/kg，每季最多使用3次，安全間隔期為21 d。

蟲酰肼；蘋果；土壤；最終殘留；消解動態；風險評估

Abstract:The degradation dynamics and final residues of tebufenozide in apple and soil were conducted by field experiment and LC-MS analysis method,and the dietary risk assessment was calculated by point method.The results showed that the average recoveries of tebufenozide in apple and soil were 94.4%-106.0%and 93.0%-105.6%,and the relative standard deviations were 1.4%-3.6%and 1.1%-2.6%.The half-lives of tebufenozide in apple and soil were 3.16-4.63 d and 4.81-5.77 d,the acute dietary risk quotient and the chronic dietary risk quotient were both less than 100%.The recommended dosages of tebufenozide were 100-133.3 mg/kg,the applied times was 3 times,and the safety interval period was 21 d.

Key words:tebufenozide;apple;soil;final residue;degradation dynamics;risk assessment

蟲酰肼（tebufenozide）化學名稱：N-叔丁基-N'-4-乙基苯甲酰基-3,5-二甲基苯甲酰肼；分子式：C22H28N2O2；相對分子質量：352。蟲酰肼是非甾族新型昆蟲激素類殺蟲劑，通過干擾昆蟲的正常發育，使害蟲過早蛻皮而死，大鼠急性經口LD50值大于5 000 mg/kg。其具有毒性低、選擇性強、殺蟲活性高、對環境友好等特點，是綜合防治中理想安全的殺蟲劑。蟲酰肼主要用于水稻、棉花、果樹、蔬菜、大豆、煙草等作物防治鱗翅目害蟲[1]。

蟲酰肼在水稻、柑橘、甘藍等作物上的殘留分析方法已有相關報道，方法主要有HPLC、HPLC-MS法等[2-5]。蟲酰肼在蘋果上的殘留研究方法尚未見報道。本文采用液相色譜-質譜聯用方法對蟲酰肼在蘋果和土壤中的消解動態和最終殘留量進行了研究，為蟲酰肼在蘋果上的合理使用和風險評估提供了依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料與儀器

1.1.1 儀器

島津A20-AB 3200Q液相色譜-質譜聯用儀，ESI電離源；Dura 12FV超純水機，澤拉布儀器科技（上海）有限公司；BP211D電子天平，德國賽多利斯公司；TD5102電子天平，余兆金諾天平儀器公司；高速勻漿機，美國IKA公司；旋轉蒸發儀，美國IKA公司；TCQ-250超聲波清洗器，北京醫療設備二廠；高速離心機、勻漿機、渦流混合器、精密移液槍以及其它常用儀器設備。

1.1.2 試劑

蟲酰肼標準品（100 μg/mL），農業部環境保護科研監測所；乙腈、甲苯（色譜純），美國TEDIA公司；甲醇（色譜純），天津科密歐化學試劑廠；氯化鈉（分析純，150℃烘箱中烘4 h），西安化學試劑廠；20%蟲酰肼懸浮劑，京博農化科技股份有限公司。

1.2 田間試驗

田間試驗時間為2015年，試驗地設在陜西省楊凌示范區、山東省淄博市、河北省隆堯縣、河南省靈寶市、遼寧省新民市和安徽省蕭縣等6地。試驗參照《農藥殘留試驗準則》和《農藥登記殘留田間試驗標準操作規程》。試驗每小區3棵樹，每處理重復3次，隨機排列，小區間設保護行，另設對照小區。

1.2.1 消解動態試驗

蟲酰肼消解動態試驗在山東省和河南省進行。施藥時蘋果果實生長到成熟個體1/2大小，用手動噴霧器均勻噴霧整株至藥液開始從葉片滴下為止。施藥劑量為制劑1 000倍稀釋液（有效成分質量分數200 mg/kg），藥后2 h、1,3,5,7,10,14,21,30,45,60 d采集蘋果樣品，每處理重復3次，處理間設保護行，另設清水空白對照。土壤消解動態試驗施藥劑量為制劑1 000倍液（有效成分質量分數200 mg/kg），藥后2 h、1,3,5,7,14,21,30,45,60 d采集土壤樣品。蘋果樣本的采集：在試驗小區內按星狀分布隨機采集5點10～12個生長正常、無病害的蘋果樣本，切塊、裝入樣本容器中，粘好標簽，于-20℃冰柜中保存。土壤樣本的采集：采集0～10 cm深土壤，多點取樣，土壤過1 mm篩后混勻留300 g，立即處理或-20℃冰箱保存備測。

1.2.2 最終殘留試驗

蟲酰肼最終殘留試驗在陜西省、山東省、河北省、河南省、遼寧省和安徽省6地實施。試驗設2個施藥劑量：低劑量為制劑1 500倍稀釋液（有效成分質量分數133.3 mg/kg）；高劑量為制劑1 000倍稀釋液（有效成分質量分數200 mg/kg）。設施藥3次和4次處理，施藥間隔7～10 d，每個處理重復3次，每小區3棵果樹。在果實生長到成熟個體1/2大小時施藥。末次施藥后間隔14,21,30 d，采集蘋果、土壤樣品。蘋果及土壤樣本的采集同消解動態。另設清水空白對照，處理間設保護行。

1.3 檢測方法

1.3.1 樣品提取

冷凍的蘋果樣品用組織搗碎機粉碎，土壤樣品測定含水量（殘留量以干土計）。準確稱取試樣20.0 g，加入40.0 mL乙腈溶液，勻漿提取1 min；加入5 g氯化鈉，再勻漿提取1 min，離心5 min。取上清液20.0 mL，40℃旋蒸濃縮至約1 mL，待凈化。

1.3.2 樣品凈化

在氨基固相萃取柱中加入高約2 cm的無水硫酸鈉，加樣前先用4 mL乙腈＋甲苯（體積比3∶1）淋洗萃取柱，待液相到達硫酸鈉頂部時，將上述樣品濃縮液轉移至萃取柱中，用梨形瓶接收。再用2 mL乙腈＋甲苯（體積比3∶1）洗滌樣液瓶3次，并移入柱中。在柱上加50 mL貯液器，用25 mL上述乙腈＋甲苯混合液洗脫蟲酰肼，合并于梨形瓶中，40℃旋蒸濃縮至約0.5 mL，將濃縮液置于氮吹儀上吹干，加入1 mL乙腈＋水（體積比3∶2）混勻，過濾后待測。

1.3.3 分析條件

色譜柱：ZORBAX SB-C18（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：室溫；流動相：甲醇＋0.1%甲酸水溶液（體積比80∶20）；流速：0.6mL/min；進樣體積：0.5μL。

電離方式：ESI＋；檢測方式：多反應監測（MRM）；電噴霧電壓：3 200 V；離子源溫度：600℃；霧化器壓力：0.483 MPa；氣簾氣壓力：0.138 MPa；檢測離子對：353.3/132.9（定量）、353.3/297.2；碰撞能量：20 V；去簇電壓：15 V。

1.4 膳食風險評估

風險是毒性和接觸（暴露）的函數。農藥膳食風險評估目前采用的計算方法有：定點或確定性方法、概率模型法。定點法是將食品攝入量和殘留量代入相應公式計算得到結果；模型法是對可能存在于食品中的農藥殘留分布曲線與食品膳食攝入分布進行整合，得到農藥膳食攝入量的分布曲線[6]。本實驗采用定點法對農藥殘留的攝入風險進行評估。

農藥慢性膳食攝入風險RQc（%）計算公式如式（1）。

式（1）中：STMR為規范試驗殘留中值，mg/kg；Fi為食物日均攝入量，kg；bw為體重，kg；ADI為每日允許攝入量，mg/kg。

RQc越小，風險越小。當RQc≤100%時，表示風險可以接受；反之，當RQc＞100%時，表示有不可接受的風險[7-8]。

農藥急性膳食攝入風險RQa（%）的計算公式如式（2）。

式（2）中：U為單株重量，kg；HR為最高殘留量，取99.9百分位點值，mg/kg；v為變異因子；LP為大份餐，kg；ARfD為急性參考劑量，mg/kg。

RQa越小風險越小。當RQa≤100%時，表示風險可以接受；反之，RQa＞100%時，表示有不可接受的風險[7-8]。

2 結果與分析

2.1 線性關系和檢測限的測定

配制10.0 mg/L蟲酰肼標樣母液，將母液用甲醇逐級稀釋成質量濃度為5.0,1.0,0.5,0.1,0.05,0.01 mg/L標樣工作液，在1.3.3條件下進行測定。以蟲酰肼標樣溶液質量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線。蟲酰肼的線性方程為y=232 837 x＋9 048.7，R2為0.999 7。測得蟲酰肼的最小檢出量為0.1 ng。

2.2 方法的準確度與精密度

在蘋果和土壤的空白樣品中分別添加0.01,0.1,0.2 mg/kg蟲酰肼標樣溶液，每個質量分數5個平行樣，靜置2 h，用1.3中方法測定回收率。蘋果中蟲酰肼的回收率在94.4%～106.0%之間，相對標準偏差為1.4%～3.6%（見表1）；土壤中蟲酰肼的回收率為93.0%～105.6%，相對標準偏差為1.1%～2.6%（見表2）。蘋果和土壤中的回收率均符合農藥殘留分析方法的要求。蘋果和土壤中蟲酰肼最低檢測濃度均為0.01 mg/kg。相關譜圖見圖1～圖4。

表1 蘋果中蟲酰肼的添加回收率

表2 土壤中蟲酰肼的添加回收率

圖1 蘋果空白

圖2 土壤空白

圖3 蘋果添加（0.1 mg/kg）

圖4 土壤添加（0.1 mg/kg）

2.3 消解動態

蟲酰肼在山東省和河南省蘋果中的原始沉積量較低，均為0.21 mg/kg，半衰期分別為4.63 d和3.16 d。間隔21 d時，2地蘋果中蟲酰肼的殘留量低于最低檢測濃度。蟲酰肼在山東省和河南省土壤中的原始沉積量分別為1.88 mg/kg和0.46 mg/kg，半衰期分別為4.81 d和5.77 d。間隔30 d時，河南省土壤中蟲酰肼的殘留量低于最低檢測濃度；間隔45 d時，山東省土壤中未檢出蟲酰肼的殘留量。消解曲線見圖5、圖6，消解試驗結果見表3。

圖5 蟲酰肼在蘋果中的消解曲線

圖6 蟲酰肼在土壤中的消解曲線

表3 蘋果和土壤中蟲酰肼消解動態

2.4 最終殘留量

蟲酰肼以質量分數133.3 mg/kg（20%蟲酰肼懸浮劑1 500倍液）和200 mg/kg（20%蟲酰肼懸浮劑1 000倍液），在果實生長到成熟個體1/2大小時施藥3～4次（間隔7～10 d）。末次藥后14,21,30 d，采集蘋果、土壤樣品。最終殘留結果見表4。

表4 蘋果和土壤中蟲酰肼最終殘留結果

從試驗結果看，最終殘留量隨著施藥次數的增加和施藥劑量的增加而增加，隨著采收間隔期的延長而降低。6地蘋果中蟲酰肼最終殘留量普遍低于1 mg/kg，土壤中最終殘留量不高于3.78 mg/kg。

2.5 膳食風險評估

根據《中國居民膳食指南》（2016）和我國居民日常飲食習慣，推薦每日膳食最大值（LP）為1.6 kg，每日攝入蘋果量（Fi）約0.35 kg[9]。殘留試驗數據顯示，蘋果中蟲酰肼殘留中值（STMR）為0.16 mg/kg，最高殘留量（HR）為1.16 mg/kg。根據圖家衛生計生委公布數據，我國人均體重（bw）為62 kg。單個蘋果質量（U）約0.3 kg；蟲酰肼的ADI和ARfD值分別為0.2 mg/kg和0.6 mg/kg[10]；變異因子（v）采用默認值3[6]。按照1.4中的公式（1）和公式（2）分別算得蘋果中蟲酰肼的慢性攝入風險RQc為0.45%，急性攝入風險RQa為6.86%，均低于100%。說明蘋果中蟲酰肼的殘留風險可接受。

3 討論

殘留動態試驗結果表明：蟲酰肼在蘋果中的原始沉積量較低且降解較快，藥后5 d的降解率在61.9%～71.4%之間，其殘留消解半衰期在3.16～4.63 d之間。蟲酰肼在土壤中的殘留降解亦較快，藥后7 d的降解率在69.7%～78.3%之間，殘留消解半衰期為4.81～5.77 d。由此推斷，蟲酰肼在蘋果和土壤中屬于易降解農藥。最終殘留試驗測得蘋果中蟲酰肼的最終殘留量為＜0.01～1.32 mg/kg，土壤中蟲酰肼的最終殘留量為0.01～3.78 mg/kg。蟲酰肼在陜西、河南等5地蘋果中的最終殘留試驗結果差異不大，安徽蘋果中的最終殘留結果明顯高于其他地方，這可能與試驗地地理條件、降雨量、土壤類別、氣候條件等因素有關。

我國制定蟲酰肼在蘋果上的最高殘留限量（MRL）為1.0 mg/kg，從試驗數據來看，除安徽高劑量施藥4次處理藥后14 d和21 d的最終殘留量高于MRL值，其余試驗地蟲酰肼在蘋果中的殘留量均低于蟲酰肼的MRL值。

根據殘留試驗結果，并結合已登記蟲酰肼產品的使用方法，建議蟲酰肼在蘋果上有效成分施藥量為100～133.3 mg/kg，于蟲害發生初期噴霧施藥，每季最多使用3次，安全間隔期為21 d。本研究風險評估結果顯示，蟲酰肼在蘋果中的膳食攝入風險是可以接受的。

[1]芮昌輝,劉娟,任龍.昆蟲生長調節劑的毒理機制與抗藥性研究進展[J].生物安全學報,2012,21(3):177-183.

[2]蔣詩琪,楊仁斌,歐陽文森,等.蟲酰肼在水稻及稻田中的消解動態和殘留規律研究[J].安徽農業科學,2014,42(35):12051-12054.

[3]辜雪英,仇滿珍.液相色譜-串聯質譜法測定柑橘中蟲酰肼殘留量[J].理化檢驗:化學分冊,2013,49(4):417-419.

[4]沈菁,劉軍,陳平,等.液相色譜-串聯質譜法測定土壤和甘藍中的蟲酰肼殘留[J].湖北農業科學,2009,48(2):442-444.

[5]戴琳,徐錦忠,丁濤,等.高效液相色譜-電噴霧串聯質譜法測定蔬菜中蟲酰肼和甲氧蟲酰肼殘留[J].分析化學,2008,36(1):87-90.

[6]Food and Agriculture Organization of the United Nations(FAO).Submission and Evaluation of Pesticide Residues Data for the Estimation of Maximum Residue Levels in Food and Feed(FAO Plant Productionand Protection Paper 197)[DB/OL].[2017-05-01].http://www.fao.org/fileadmin/templates/agphome/documents/Pests_Pesticides/JMPR/FAO_manual2nded_Oct07.pdf.

[7]中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所.農產品質量安全風險評估——原理、方法和應用[M].北京:中國標準出版社,2007.

[8]高仁君,陳隆智,張文吉.農藥殘留急性膳食風險評估研究進展[J].食品科學,2007,28(2):363-368.

[9]中國營養學會.中國居民膳食指南 [M].北京:人民衛生出版社,2016.

[10]中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會,中華人民共和國農業部.GB 2763—2016食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量[S].北京:中國標準出版社,2016.

（責任編輯：柏亞羅）

Dietary Risk Assessment and Degradation Dynamics of Tebufenozide in Apple and Soil

WANG Xu,YU Fu-li,WANG Su-qin,WANG Yu-ping
(Institute for the Control of Agrochemicals of Shaanxi Province,Xi'an 710003,China)

TQ 450.2＋63

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2017.05.011

2017-05-16

王旭（1988—），男，陜西省麟游縣人，農藝師，主要從事農藥質量與殘留檢測工作。E-mail：wangerpao@163.com