顧夢影,劉志可,吳佩玲,薛健
中國醫學科學院 北京協和醫學院 藥用植物研究所,北京 100193
中藥材鐵皮石斛具有腸道免疫調節[1]、抗腫瘤[2-3]等藥理作用,市場需求巨大。目前,90%以上的鐵皮石斛藥材來源于人工栽培[4]。藥用作物規?;耘嘞罗r藥使用難以避免,為防止農藥殘留危害人體健康,相關部門在逐步制定中藥材中農藥最大殘留限量(MRL)值,通過安全性評價保證中藥材用藥安全。
精甲霜靈是在中華人民共和國農業農村部登記的用于鐵皮石斛疫病防治的農藥,但尚未設置其MRL 值。另外,在課題組前期殘留篩查研究中發現,還有一些農藥未經登記,但檢出率和檢出量都很高,如常被種植基地和農戶用于防治霜霉病的嘧菌酯,存在農藥殘留導致的膳食風險。
關于鐵皮石斛的農藥殘留規律研究已有少量文獻報道[5-7],但目前尚無精甲霜靈和嘧菌酯消解動態的研究報道,故本研究選取兩者為試驗農藥,按《農藥殘留試驗準則》(NY/T 788—2018)[8]施藥,研究其在鐵皮石斛中的殘留行為,以期為兩者在鐵皮石斛上的安全合理使用及MRL 值制定等提供參考。
5500QTRAP 型液相色譜質譜聯用儀(美國AB SCIEX 公司);XHF-D 型高速勻漿機(寧波新芝生物科技股份有限公司);80-2型離心沉淀器(浙江金壇醫療儀器廠);LABOROTA4000/4 型旋轉蒸發器(德國海道夫公司)。
68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑和25%嘧菌酯懸浮劑(瑞士先正達作物保護有限公司);乙腈(色譜純,美國Fisher 公司);無水硫酸鎂、氯化鈉均為分析純,購于國藥集團化學試劑有限公司;精甲霜靈和嘧菌酯對照品溶液,質量濃度均為100 mg·L-1,購于農業農村部環境保護科研監測所。
供試種苗為浙江樂清雁蕩紅桿品系多年生馴化苗,鐵皮石斛樣品經中國醫學科學院藥用植物研究所張本剛研究員鑒定為蘭科植物鐵皮石斛Dendrobium officinaleKimura et Migo的新鮮莖。
于2021 年4 月在浙江省溫州市大荊鎮實驗基地開展田間試驗。通過查詢中國農藥信息網(http://www.chinapesticide.org.cn/)及田間調研,確定供試藥劑為68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑和25%嘧菌酯懸浮劑。參照《農藥殘留試驗準則》(NY/T 788—2018)[8]和《農藥登記殘留田間試驗標準操作規程》[9],設計消解動態和最終殘留試驗小區,每個處理設3 個重復,每小區面積15 m2,隨機排列,小區處理間設保護帶,另設空白對照。
2.1.1 消解動態試驗 施藥時間為2021年4月8日。68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑按有效成分96 g·hm-2劑量,噴霧施藥1 次;25%嘧菌酯懸浮劑按有效成分300 g·hm-2劑量,噴霧施藥1 次,于施藥2 h 和1、2、3、5、7、10、14、21、28 d 后取樣,每個小區隨機取5~10 個點,采集300 g 生長正常的鐵皮石斛莖條。每行距離兩端0.5 m 內和小區的邊行不采樣。樣品裝入惰性塑料樣品袋中,填寫標簽,及時貯存于-20 ℃冰柜中。
2.1.2 最終殘留試驗 采用2.1.1 項下施藥方式及樣品處理,與最后一次施藥間隔14、21 d時采樣。
2.2.1 樣品前處理 將采集到的鐵皮石斛莖條進行四分法縮分留樣約50 g,剩余的全部進行均質化處理,然后取其中試樣5 g,精密稱定,加入乙腈25 mL,勻漿處理2 min(轉速不低于12 000 r·min-1),加入無水硫酸鎂-氯化鈉(1∶1)的混合粉末2 g,立即搖散,再置振蕩器上劇烈振蕩(500 次/min)3 min,4000 r·min-1離心3 min(離心半徑為9.5 cm),分取上清液,沉淀再加乙腈25 mL,勻漿處理2 min(轉速不低于12 000 r·min-1),4000 r·min-1離心3 min(離心半徑為9.5 cm),合并2 次提取的上清液,減壓濃縮至約1~2 mL,放冷,用乙腈定容至5.0 mL,搖勻,精密吸取1 mL,0.22 μm 微孔濾膜過濾,取續濾液,即得。
2.2.2 檢測條件 Thermo Scientific Hypersil GOLD C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.9 μm);流動相為乙腈(A)-0.1%甲酸水溶液(B),洗脫梯度(0~2.00min,20%B;2.00~2.01min,20%~70%B;2.01~5.00 min,70%B;5.00~10.00 min,70%~20%B;10.00~13.00 min,20%B);流速為0.20mL·min-1;柱溫為30 ℃;進樣量為2 μL。質譜采用正離子模式掃描;監測模式為多反應監測(MRM);離子噴霧電壓(IS)為+5.5kV;離子源溫度為550 ℃;霧化氣(GS1)壓力為50 psi(1 psi≈6.895 kPa);輔助氣(GS2)壓力為50 psi;氣簾氣(CUR)壓力為35 psi;精甲霜靈和嘧菌酯的監測離子對、去簇電壓(DP)、碰撞電壓(CE)參考相關標準[10]。
按照《食品中農藥殘留風險評估指南》[11],采用公式(1)計算慢性風險商(RQ)。

式中,STMR 為農藥在某種食品中的規范殘留試驗中值(mg·kg-1);F為一般人群對該食品的消費量(kg),鐵皮石斛作為食藥物質管理時,推薦用量為不超過0.003 5 kg·d-1[12],當其作為中藥材使用時,《中華人民共和國藥典》(以下簡稱《中國藥典》)2020 年版鐵皮石斛項下推薦日用量為0.006~0.012 kg[13],且鮮石斛的含水量較高,一般為80%[14],因此從風險最大化角度出發,本研究風險評估計算中F值,取其藥用量平均值0.045 kg;bw為人均體質量(按60 kg 計);ADI 為農藥的每日允許攝入量(mg·kg-1bw)。
當RQ<100%時,認為該農藥殘留對一般人群健康的影響在可接受的風險水平,比值越小,風險越低,并可在此基礎上推薦其MRL值標準。
前處理方法參照《中國藥典》2020 年版禁用農藥殘留測定法項下直接處理法[15]。由于本研究測定對象為鮮藥材,考慮到水分的存在和其對干物質量的影響,故對方法進行微調。
加樣回收率實驗結果如表1 所示,在0.02、0.10、0.50 mg·kg-13個添加水平下,精甲霜靈加樣回收率為78.1%~87.1%,RSD 為1.3%~4.6%(n=5),嘧菌酯加樣回收率為77.6%~85.5%,RSD 為1.3%~5.8%(n=5)。精甲霜靈和嘧菌酯的定量限均為0.005 mg·kg-1。該方法檢測結果準確,符合實驗需求。

表1 精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛中的加樣回收率和RSD(n=5)
以采樣距施藥的時間間隔為橫坐標,精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛鮮條中的殘留量為縱坐標繪制農藥殘留動態曲線,見圖1。精甲霜靈和嘧菌酯的原始沉積量分別為(0.569 0±0.022 3)mg·kg-1(n=3)和(0.934 5±0.004 6)mg·kg-1(n=3),殘留量隨著時間的推移而逐漸降低。實驗測得數據結果發現顯示,第0 天和第1 天的殘留量變化異常,推測施藥后第2 天清晨基地灌溉水的沖刷導致,其中精甲霜靈水中溶解度(26 g·L-1,25 ℃)大于嘧菌酯(0.006 g·L-1,20 ℃),其受影響的程度也更大。故將第0 天的數據舍棄,從第1 天開始進行殘留消解數據的擬合,線性擬合表明其消解動態符合一級動力學反應模型。精甲霜靈一級動力學方程為y=0.228 7e-0.1085t(r=0.965 1),消解半衰期(t1/2)為6.39~7.52 d;嘧菌酯一級動力學方程為y=0.789 6e-0.0616t(r=0.971 0),t1/2為11.25~12.46 d,結果表明兩者均屬于易降解農藥(t1/2<30 d)[16]。有研究報道,精甲霜靈在黃瓜[17]、馬鈴薯[18]等作物上的t1/2為1.0~10.5 d;嘧菌酯在水稻[19]、大豆[20]等作物上的t1/2為0.8~9.1 d。精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛中的t1/2與在上述作物中的t1/2相比,略有差異,這可能與作物自身及其生長狀態、栽培模式、施藥方式、受光照、風雨等自然環境影響程度等因素有關。

圖1 精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛上的殘留消解曲線
本研究結果表明,68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑按有效成分96 g·hm-2劑量,噴霧施藥1 次;25%嘧菌酯懸浮劑按有效成分300 g·hm-2劑量,噴霧施藥1 次,距最后一次施藥14 d 時采收,鐵皮石斛中精甲霜靈殘留量為(0.028 6±0.004 9)mg·kg-1(n=3),嘧菌酯的殘留量為(0.329 1±0.021 2)mg·kg-1(n=3),STMR 分別為0.031、0.350 mg·kg-1;距最后一次施藥21 d 時采收,精甲霜靈殘留量為(0.022 2±0.004 2)mg·kg-1(n=3),嘧菌酯殘留量為(0.168 6±0.033 3)mg·kg-1(n=3),STMR 分別為0.024、0.184 mg·kg-1。鐵皮石斛中最終殘留水平與施藥劑量、采收間隔期等有關,隨著采樣間隔期延長,農藥殘留量也逐漸降低。
根據《食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763—2021),精甲霜靈的ADI值為0.08 mg·kg-1、嘧菌酯的ADI 值為0.2 mg·kg-1,結合本研究得到的STMR值,按公式(1)進行計算,可以得出精甲霜靈和嘧菌酯的慢性風險商值分別為0.029%和0.130%,表明在規范施用2 種農藥后第14 天,食用鐵皮石斛不會引起消費者的慢性膳食暴露風險。
本研究為建立常用農藥在鐵皮石斛上的安全使用評價體系提供了參考。田間消解動態試驗結果顯示,精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛上的降解符合一級動力學模型,t1/2分別為6.39~7.52、11.25~12.46 d。利用最終殘留試驗得到的STMR 值,進行長期膳食攝入風險評估,結果顯示兩者對一般人群的風險商均遠低于100%,造成的風險是可接受的。
目前,世界各國都未規定精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛上的MRL 值,為達到防治病害同時降低農藥殘留的目的,參照國內外MRL 標準及本次試驗結果,建議68%精甲霜·錳鋅水分散粒劑和25%嘧菌酯懸浮劑分別按有效成分96、300 g·hm-2各施藥1次,推薦安全采收間隔為14 d。根據膳食風險評估結果和《食品中農藥最大殘留限量制定指南》,建議精甲霜靈和嘧菌酯在鐵皮石斛上的MRL 值分別為0.1、1.0 mg·kg-1。