啶虫脒在桃上的残留消解规律与膳食风险评估

陈小龙, 王 亚, 程金金, 赵江涛, 余向阳

(1. 省部共建国家重点实验室培育基地——江苏省食品质量安全重点实验室，南京 210014；2. 江苏省农业科学院 农产品质量安全与营养研究所，南京 210014)

桃Prunus persicaL. Batsch属蔷薇科李属桃亚属，果肉细腻多汁，味美芳香，且富含蛋白质、糖类、有机酸、多种微量元素和维生素。2016年桃在中国的种植面积和产量分别达到8.5 × 105 hm2和1 428万t[1]，占全国水果栽培面积的6.6%，水果产量的7.9%。但桃树的病虫害问题尤其突出，严重影响产业的健康发展。据统计，桃种植过程中虫害达150余种，病害100余种[2]，使用化学农药是桃生产过程中病虫害防治的主要措施。截至2020年12月1日，经查询中国农药信息网[3]，在桃上登记的农药制剂信息仅45条，其中包括1种昆虫性信息素、31种杀虫剂和13种杀菌剂。病虫害种类多，而登记用于桃上的农药种类少，导致农户往往借鉴其他作物的防治情况超范围用药进行桃上的病虫害防治。

啶虫脒又名吡虫清，是继吡虫啉之后开发的第一代氯代烟碱型杀虫剂，主要通过选择性控制昆虫神经系统烟碱型乙酰胆碱酯酶受体而发挥作用，与常规杀虫剂没有交互抗性，具有高效、广谱及良好的根部内吸性、触杀和胃毒作用，可有效防治同翅目、鞘翅目、双翅目和鳞翅目等害虫[4]，截至2020年12月1日，经查询中国农药信息网[3]，中国登记的啶虫脒制剂信息共有829条，涉及25种农作物 (表1)。由于啶虫脒良好的杀虫作用也可能被农户用于桃上虫害防治。李海飞等[5]在分析桃中农药残留时发现，啶虫脒的检出率为37.8%，位于桃上农药残留第三位，因此其造成的残留膳食摄入风险值得关注。

表1 啶虫脒在不同作物上的登记情况[3]Table 1 Acetamiprid registered on different crops[3]

本研究于2015—2018年，连续4年对中国9大桃主产区桃中的啶虫脒残留进行了调查与膳食暴露风险分析，通过消解试验以及模拟农户用药，对其残留消解规律进行了分析，以期明确啶虫脒在桃上的残留情况和消解规律，为其在桃树上科学合理施用提供理论依据，为相关产品登记提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试剂

试验于江苏省农业科学院溧水植物科学基地进行。供试桃品种为紫金红3号，露地栽培7月中下旬成熟，树形为三主枝自然开心形，树龄及长势相同，按常规栽培措施进行试验前病虫害防治 (不施用含啶虫脒成分的农药) 和水肥管理。

啶虫脒 (acetamiprid) 标准品 (纯度≥ 95%，德国D r.E h r e n s t o r f e r公司)；5%啶虫脒乳油(acetamiprid 50 EC，河北禾润生物科技有限公司，该产品已在苹果上登记，其推荐使用剂量为有效成分15 mg/kg，施药间隔期10 d。在试验开始时进行检测，确认其有效成分含量)。N-丙基乙二胺 (PSA)和C18(天津Agela有限公司)；乙腈和甲酸为色谱纯，氯化钠为分析纯。试验用去离子水均为超纯水 (18.2 MΩ/cm)。

1.2 仪器与设备

6410-1200串联三重四极杆质谱仪 (Agilent公司，美国)；IKA组织研磨仪 (仪科实验室技术有限公司)；TG16-WS离心机 (长沙湘智离心机仪器有限公司)；Direct-Q 5 UV型超纯水系统 (Millipore公司，美国)；旋涡混合仪 (沪西分析仪器厂有限公司)。

1.3 试验设计

1.3.1 啶虫脒在桃果皮与果肉上的消解试验 由于啶虫脒尚未在桃上登记，故参照其在苹果上的登记信息，采用 5% 啶虫脒乳油，按照苹果上的推荐剂量 (有效成分15 mg/kg)进行喷雾施药1次，分别于施药后1、3、5、7和9 d采集桃样品。每棵树按上、下、左、右、前、后和中部7个点位采集，每个点采集3个桃，共21个桃计为1个样本，以未喷施啶虫脒的桃树为对照。每个小区2棵桃树，3次重复。试验于2017年6月1日至7月24日在江苏省南京市溧水植物科学基地进行，使用Caipos环境智能监测系统监测果园的平均温湿度、降水量等信息。

1.3.2 模拟农户实际用药的残留验证试验 按照苹果上的推荐剂量 (有效成分15 mg/kg) 及施药间隔期 (10 d )，采用 5% 啶虫脒乳油分别喷雾施药2～3次，分别于末次施药后间隔7、14和21 d采集桃样品。其余同1.3.1节消解试验。

1.3.3 桃主产区抽样检测 分别从河北、河南、辽宁、山东、北京、陕西、浙江、山西和江苏9个桃主产区采集鲜桃样品。采样对象包括散户、大户和合作社等不同规模的主体，按照GB/T 8855—2008新鲜水果和蔬菜取样方法[6]，每个果园按照五点取样法采集3 kg桃果进行试验分析。

1.4 样品制备

1.4.1 样品预处理

消解试验与残留验证试验样品：桃果去皮后，将果皮和果肉 (去核) 分别研磨后保存，24 h内完成样品前处理。

啶虫脒残留抽样试验样品：桃果去核后将整果 (包括果肉和果皮) 置于研磨机中，加少许干冰后研磨5 min，混匀，于 −20 ℃ 冰箱保存。

1.4.2 样品前处理方法 采用改进的QuEChERS方法进行。称取10.0 g匀浆后的桃样品，用10 mL乙腈溶解，摇床振荡2 h；加入2 g氯化钠，涡旋1 min，于3 500 r/min下离心5 min；取5 mL上清液，加入50 mg PSA、50 mg C18和150 mg无水硫酸镁，涡旋1 min；取1 mL上清液过0.22 μm微孔滤膜，待测。

1.5 液相色谱-串联质谱检测方法

色谱条件：Aglient ZORBAX SB-C18色谱柱(150 mm × 2.1 mm，3.5 μm，美国Aglient公司)；流动相为V(乙腈) :V(0.1%甲酸水溶液) = 80 :20；流速0.2 mL/min；进样量5 μL。

质谱条件：多重反应监测 (MRM) 正离子模式，定量离子对223.1/126，定性离子对223.1/56；离子源温度为350 ℃；毛细管电压4 000 V；传输电压90 V，碰撞能量10 eV；雾化气为氮气(172 kPa)，干燥气为氮气 (10 mL/min)。

1.6 膳食摄入风险评估

对2015—2018年中国9大主产区桃中的啶虫脒残留进行了抽样检测和膳食摄入风险分析。根据中国桃产量 (1 428.90 × 104t)[7]，其中鲜食约占87% (1 243.14 × 104t)[8]，出口鲜食桃数量 (9.6 ×104t)[9]、贮藏运输损耗率 (8%)[10]及消费天数 (365 d)，按照中国人口13.953 8亿，折算出中国居民日均桃消费量约为0.022 kg。按照公式 (1) 计算桃中啶虫脒残留慢性膳食摄入风险占每日允许摄入量(ADI) 的比值 (%ADI)[11]。

式中，STMR为规范试验残留中值 (mg/kg)，取抽样检测得到的平均残留值；0.022为居民日均桃消费量 (kg)；ADI取值 0.07 mg/kg bw[12]；bw为体重，按63 kg计。按照公式（2）计算桃中啶虫脒残留急性膳食摄入风险占急性参考剂量 (ARfD)的比值 (%ARfD)[11]。

式中，LP为桃的大份餐数据，根据联合国粮农组织公布的数据，中国居民桃的LP值为0.642 8 kg[11]；HR为最大残留量，单位mg/kg；ARfD 取值 0.10 mg/kg[12]。

1.7 数据处理

采用SPSS 20.0软件对数据进行单因素方差分析，当P＜ 0.05时，认为存在显著性差异。采用Excel制作相关图谱。

2 结果与讨论

2.1 啶虫脒残留检测方法

取啶虫脒标准品，用乙腈溶解配制成10 mg/L标准储备液，试验时用乙腈稀释，配制成质量浓度为5、10、25、50、100、150、200和250 μg/L的系列啶虫脒标准溶液，绘制峰面积 (y) 与质量浓度 (x) 的标准曲线。在5～250 μg/L范围内，啶虫脒的质量浓度与其峰面积间具有良好的线性关系，相关系数均大于0.998 7。通过向待测空白样品中添加10、50和100 μg/kg 3个水平的啶虫脒标准溶液，确认测定方法的准确度和精密度，每个水平重复3次。结果显示，啶虫脒的添加回收率在75%～118%之间，相对标准偏差小于10%，符合农药残留检测的要求[13]，说明检测方法可靠。典型色谱图与质谱图见图1。

2.2 啶虫脒在桃果皮与果肉上的消解动态分析

分别于施药后1、3、5、7和9 d采样分析发现，啶虫脒在桃果皮上的残留量在0.077～0.291 mg/kg之间，在桃果肉中的残留量在0.032～0.212 mg/kg之间，相同采样时间桃果皮中的残留量是果肉中残留量的1.4～3倍，表明去皮食用可减少残留农药的摄入。由图2可知，桃果皮与果肉中的啶虫脒残留消解动态均符合一级反应动力学方程，消解半衰期分别为3.92和3.14 d。研究表明，啶虫脒在不同作物与不同环境中的消解速率差别较大。啶虫脒在水稻植株中的消解半衰期为7.04～20.4 d[14]，在茶叶中为3.36～16.1 d[15]，在大棚黄瓜中为9.7～10.1 d[16]，在豇豆中为2.8～4.8 d[17]，在毛叶枣中为2.8 d[18]，在苦菜中为9.9 d[19]，在苹果中为2.2～5.1 d[20]。本研究中啶虫脒在桃果上的消解半衰期与苹果中的相近。

2.3 模拟农户实际用药残留验证分析

结果 (图3) 表明：2次施药与3次施药后，桃果皮中啶虫脒残留量在0.152～0.348 mg/kg之间，7、14与21 d 3个取样时间点3次用药与2次用药间残留量无差异。桃果肉中的啶虫脒残留较低，其中仅3次施药处理组距末次施药后7 d的样品检出残留量为0.018 mg/kg，其他样品均未检出 (低于检出限0.010 mg/kg)。表明啶虫脒在桃上消解速率快，用药后7 d消解已经趋于稳定，2次施药与3次施药3个取样时间点样品中啶虫脒的残留量均不超过中国规定的其在核果上最大残留限量 (MRL)值2 mg/kg[21]。

按照消解试验得到的一级反应动力学方程，单独计算得到啶虫脒在桃果皮上14与21 d的理论残留量为0.024～0.083 mg/kg。与图3中啶虫脒残留量对比发现，验证试验的残留量比理论残留量低，主要原因可能是由于 2 次试验的环境条件不同，消解方程不能完全适用。此外，消解试验的平均温度为29.46 ℃、相对湿度为78.9%、降水量为0.72 mm，而验证试验的平均温度为33.27 ℃、相对湿度为86.08%、降水量为0.98 mm (图4)，即验证试验的平均温度、相对湿度以及降水量均比消解试验时高。研究表明，除施药量和农药性质等因素外，温度、降水量、相对湿度和光照等环境因素均可对啶虫脒的消解产生影响[22]。

2.4 主产区桃中啶虫脒残留抽检与膳食摄入风险分析

结果 (表2) 显示：2015—2018年间，啶虫脒在桃上的残留检出率在8%～38%之间，残留量范围在0.001～1.348 mg/kg之间，远低于中国规定的啶虫脒在核果上的最大残留限量 (MRL) 值2 mg/kg。由于啶虫脒的良好杀虫作用，其被广泛用于农作物的虫害防治，残留抽样检出率也普遍较高，且在不同作物上的检出率存在较大差异。谭颖等[23]调查了北京市场上蔬菜水果中9种新烟碱类农药残留，发现49种蔬菜样品与24种水果样品中啶虫脒的检出率高达100%，残留量范围为0.20～37.7 μg/kg。此外，其他研究数据显示，啶虫脒在蔬菜水果中的检出率为3.5%～82.1%[24-29]。检出率差异大的主要原因与啶虫脒在作物上登记情况、农户实际用药情况、作物生长环境及农作物本身性质差异等因素有关。虽然本研究中 2015—2018年啶虫脒在桃上的残留检出率较高，但均未超过其在核果上的MRL标准。啶虫脒在桃上的慢性膳食摄入风险占ADI的比值在0.021%～ 0.086%之间，急性膳食摄入风险占 ARfD 的比值在1.520%～13.755%之间。

3 结论与建议

本研究结果显示，啶虫脒在桃果皮与果肉中的消解半衰期分别为 3.92 与 3.14 d。3 次施药与2 次施药情况下，距末次施药后 7、14 与 21 d 3 个取样时间点桃中啶虫脒的残留量均较低，远低于中国规定的啶虫脒在核果上的 MRL值 2 mg/kg，且去皮食用能够进一步降低其膳食摄入风险。

2015—2018 年间，啶虫脒在桃上的残留检出率在 8%～38%之间，残留量范围在 0.001～1.348 mg/kg 之间，也远低于其在核果上的 MRL值。连续 4 年桃上啶虫脒残留的急性膳食摄入风险占ARfD 的比值在1.520%～13.755%之间，慢性膳食摄入风险占 ADI 的比值在0.021%～0.086%之间，总体膳食风险贡献较小。本研究结果可为啶虫脒在桃树上的登记使用提供参考。

由于目前在桃上登记使用的农药种类少，啶虫脒作为低毒高效杀虫剂已被登记用于其他果树和蔬菜上，易导致农户超范围在桃虫害防治中的使用，同时由于缺乏用药信息指导，增加了其膳食暴露的不确定性，因此建议考虑啶虫脒在桃树上登记使用的可行性，以便农户严格遵守《食品安全法》与《农药管理条例》，避免超范围用药。