茚虫威在叶用莴苣中的残留行为及膳食风险评估

牛伟平，张璇，阎征，段丽敏，张国强，杨春白云

(山西省检验检测中心农产品与农药土壤肥料检验技术研究所，山西 太原 030001)

茚虫威是美国杜邦公司开发生产的兼具噁二嗪结构的氨基甲酸酯类杀虫剂，可有效防治粮、棉、果、蔬等作物上的多种害虫。化学名称为7-氯-2，3，4a，5-四氢-2-[甲氧基羰基(4-三氟甲氧基苯基)氨基甲酰基]茚并[1,2-e][1,3，4-]恶二嗪-4a-羧酸甲酯。茚虫威是一种神经毒剂，其作用机理是阻断神经细胞钠离子通道，破坏神经冲动传递，使害虫麻痹致死。

关于茚虫威在农作物中的残留主要涉及大豆、甘蓝、小白菜等。龚勇等采用气相色谱测定小白菜茚虫威的残留量。李畅方等采用气相色谱对甘蓝中茚虫威的残留消解动态和残留量进行了研究。陈丽萍等采用气相色谱测定菜用大豆中茚虫威的残留量。赵平娟等及陆松茂等研究了茚虫威在甘蓝、紫苏、梨及番茄中残留的液相及气相色谱检测方法。罗迷等采用液相色谱测定甘蓝中茚虫威残留。张艳等采用高效液相色谱技术测定茚虫威在番茄上的残留。然而，对于茚虫威在叶用莴苣中的残留、消解行为尚未见报道。本文研究并建立了高效液相色谱串联质谱法测定叶用莴苣中茚虫威的残留分析方法，并通过田间残留试验得到了茚虫威在叶用莴苣中的残留消解行为，结合我国膳食情况评价茚虫威对普通人群的膳食风险，以便为全面评估茚虫威悬浮剂在叶用莴苣中使用的安全性提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 超高效液相色谱串联质谱仪(TSQ QUANTUM ACCESS，THERMO)，配ESI源；分散器(T25型)；天平(BSA323S)；多功能食品调理机(K600)；氮吹仪(N-EVAPTM111)；20位固相萃取装置。

茚虫威标准品(98.5%)；甲醇(色谱纯)；乙腈(色谱纯)；甲苯(分析纯)；氯化钠(分析纯)；乙酸铵(光谱纯)；甲酸(光谱纯)；氨基柱(1 000mg/6mL)。

1.2 田间试验 设计按照《农药残留试验准则》要求在山西、山东、吉林、广东、贵州、安徽6省进行，其中，山西、山东2地为大棚试验，其余4地为露地试验。小区面积15m2，重复3次，顺序排列，小区间设保护带。另设对照小区。根据农药制剂标签，150g/L茚虫威悬浮剂在叶用莴苣上防治甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫，推荐使用剂量22.5～40.5g a.i/ha；施药间隔5d，每季最多使用3次，十字花科蔬菜上的安全采收间隔期为3d。

1.2.1 消解动态试验 消解动态试验采用1次施药多次采样的方法。施药时期为叶用莴苣生长至一半大小时施药，施药剂量为81g a.i/ha，施药后2h、1、3、5、7、10、14、21、28d采样，另设清水空白对照。

1.2.2 最终残留试验 最终残留试验采用多次施药多次采样的方法。设两个施药剂量，低剂量为40.5g a.i/ha，高剂量为60.75g a.i/ha进行施药。各设3次施药和4次施药2个处理，每个处理设3次重复，施药间隔期5d，采样时间距离最后1次施药的间隔时间为3、5、7d。另设清水空白对照，处理间设保护带。

1.2.3 样品采集 在试验小区内按棋盘式分布采集12个叶用莴苣(≥2kg)，削去根部，切碎、混匀后采用四分法留样200g，粘好标签，贮存于-20℃冰柜中保存，待测。

1.3 分析方法

1.3.1 样品前处理提取 称取叶用莴苣样品20.0g于250mL高型烧杯中，加入50mL乙腈，12 000r/min匀浆2min，滤纸过滤于事先装入10g氯化钠的100mL具塞量筒中，剧烈振摇2min，静置20min，吸取上层清液5mL，氮气吹至1mL，待净化。

净化：氨基柱上加2cm厚无水硫酸钠，用4mL乙腈+甲苯(3+1，v：v)预淋，将上述提取液转入柱中，待液面到达无水硫酸钠顶部时，更换10mL具塞试管接收管，以6mL乙腈+甲苯(3+1，v/v)淋洗，收集，于氮吹仪浓缩近干，用2mL乙腈+水(3+2，v/v)定容，经0.22μm微膜过滤，待测。

1.3.2 仪器条件 色谱条件，色谱柱：Thermo AQUASIL C18色谱柱(100mm×2.1mm，5μm)；柱温：35℃；流速：0.3mL/min；进样量：5μL；流动相B：甲醇；流动相C：4mmol/L乙酸铵水溶液(含0.1%甲酸)。梯度洗脱条件(表1)。

表1 梯度洗脱条件

质谱条件，离子源：电喷雾离子源ESI；扫描方式：正离子扫描；毛细管电压：3.5KV；翘气压力：10arb；辅助器压力：5arb；毛细管温度：270℃；检测方式：多重反应监测(MRM)；定量离子对：527.31>189.5；碰撞能量：29eV；定性离子对：527.31/202.4；碰撞能量：36eV；保留时间：约为4.9min。

1.3.3 标准曲线绘制 精确称取茚虫威标准品(精确至0.1mg)，以甲醇溶解配成标准母液。用叶用莴苣的空白对照样品溶液逐级稀释，配制成0.010、0.020、0.10、0.20、1.0、2.0、5.0mg/L的标准工作液，在上述条件下进行测定。

1.3.4 添加回收率测定 在空白叶用莴苣中添加4档浓度的茚虫威标准溶液，分别为0.020、0.20、3.0、10mg/kg，每档重复5次，用上述分析方法测定，计算添加回收率和相对标准偏差。

1.3.5 消解动态曲线 茚虫威在叶用莴苣中的降解按一级反应动力学方程公式(1)进行计算，半衰期按照公式(2)进行计算。

Ct=C0e-Kt

(1)

DT50=Ln2/K

(2)

式中：Ct为时间t时的农药残留量(mg/kg)；C0为施药后的原始沉积量(mg/kg)；K为消解系数；t为施药后时间(d)；DT50为半衰期(d)，即农药残留量消解50%的时间。

1.3.6 膳食摄入风险评估 膳食摄入评估是在毒理学和残留化学评估的基础上，根据我国居民膳食消费量，估算农药的膳食摄入量，包括长期和短期膳食摄入。长期膳食摄入评估是依据国家卫生行政部门发布的中国居民营养与健康状况监测调查，或相关参考资料的数据，结合残留化学评估推荐的规范残留试验中值(STMR)，计算国家估算每日摄入量(NEDI)。本试验只对茚虫威进行长期膳食摄入评估。计算结果由公式(3～4)得出：

NEDI=∑[STMRi(STMR-Pi)× Fi)]

(3)

(4)

式中：

STMRi——农药在某一食品中的规范残留试验中值，mg/kg；

STMR-Pi——用加工因子校正的规范残留试验中值，mg/kg；

Fi——一般人群某一食品的消费量，kg/d；

ADI——每日允许摄入量，mg/kg bw；

bw——人群人均体重，kg，我国人均体重一般按63kg计；

RQ为风险商指数，当RQ<100%，表明膳食风险处于可接受范围，反之则表示风险不可接受，且数值越大风险越高。

2 结果与讨论

2.1 线性范围和定量限 在0.010～5.0mg/L范围内，茚虫威响应值与进样质量浓度间呈良好的线性关系，线性方程为Y=81 176 429X+4 210 844，R2=0.999 5，标准曲线(图1～2)。通过最小添加水平得到茚虫威在叶用莴苣中的定量限为0.02mg/kg。

图1 茚虫威标准溶液工作曲线图

图2 0.1mg/L茚虫威标样定量离子色谱图

2.2 添加回收率和精密度 在叶用莴苣空白样品中，分别添加4个不同浓度的茚虫威标准品溶液。结果表明(表2)：叶用莴苣中添加茚虫威浓度在0.020～10mg/kg时，平均回收率93%～99%，相对标准偏差1.0%～8.1%，符合农药残留分析标准要求。

表2 叶用莴苣中茚虫威添加回收率及相对标准偏差

2.3 残留消解试验结果 残留消解动态试验表明(表3)：茚虫威在叶用莴苣中消解较快，开始采集后5d消解率>70%，10d消解率>90%。消解半衰期在2.0～2.8d之间，平均为2.4d。整个试验过程中，茚虫威在叶用莴苣中的残留浓度呈递减趋势。

表3 叶用莴苣中茚虫威残留消解动态

2.4 最终残留试验结果 150g/L茚虫威悬浮剂在叶用莴苣中的最终残留试验，以低剂量40.5g a.i/ha和高剂量60.75g a.i/ha施药3次和4次，施药间隔5d，采收间隔期为3、5和7d，茚虫威在叶用莴苣中的残留中值分别为0.68、0.33、0.18mg/kg，残留最大值为5.14、5.28、4.37mg/kg。具体结果(表4)。

表4 叶用莴苣最终残留数据汇总表

2.5 试验影响因子与残留量相关性分析 农药残留量的数值受多方面因素影响，决定因子很多，比如作物品种和生长期、施药方式、施药时间、农药剂型、以及气候条件等等。OECD和FAO专家组已对此做过相关的研究，原始沉积量、农艺措施和施药至采收期间的天气条件是决定残留量的重要因素。从消解动态试验结果来看，山西半衰期大于安徽，这可能是与山西的试验是在大棚中进行的，受降雨和刮风等自然条件影响小，导致降解较慢所致。

2.6 膳食暴露风险评估 目前茚虫威在我国登记作物有白菜、大白菜、大葱、甘蓝、姜、金银花、芦笋、十字花科蔬菜、水稻、棉花、铁皮石斛、小白菜、烟草、豇豆。根据茚虫威在我国登记批准的GAP数据和依据《农药残留试验准则》在叶用莴苣上取得的残留试验数据，遵循风险最大化原则，距离末次施药3d的茚虫威在叶用莴苣中的残留中值0.68mg/kg，结合我国农药登记情况和我国居民的人均膳食结构，普通人群茚虫威的国家估算每日摄入量是0.21mg，风险商指数为32.9%，不会对一般人群健康产生不可接受的风险。

3 结论

本研究建立了LC-MS-MS测定叶用莴苣中茚虫威残留的分析方法，结果表明在0.010～5.0mg/L范围内具有良好的的线性关系，在添加水平为0.020～10mg/kg范围内，茚虫威在叶用莴苣中的平均回收率和相对标准偏差均满足农药残留分析要求，方法的定量限为0.02mg/kg。

茚虫威在叶用莴苣中的残留消解动态符合一级动力学方程，在山西和安徽的半衰期分别为2.8d和2.0d，属于易降解农药。最终残留试验及膳食风险评估结果表明，150g/L茚虫威悬浮剂防治叶用莴苣上的甜菜夜蛾、小菜蛾、菜青虫，按照40.5g a.i/ha植株喷雾，最多施药3次，施药间隔5d，安全间隔期为5d，对一般人群健康不会产生不可接受的风险。