绿豆中螺螨酯残留的HPLC/MS/MS法检测及其膳食摄入风险评估

臧娅磊，李 萌，吴绪金，张可松，郑先福

(1.郑州郑氏化工产品有限公司/河南省作物化控工程技术研究中心，河南 郑州 450002；2.河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，河南 郑州 450002；3.河南农业大学，河南 郑州 450000)

螺螨酯，化学名称为3-(2，4-二氯苯基)-2-氧代-1-氧杂螺[4.5]癸-3-烯-4-基-2，2-二甲基丁酸酯，英文通用名为spirodiclofen，分子式为C21H24Cl2O4。属新型季酮酸杀螨剂，具有高效低毒的特点，主要防治螨虫，如全爪螨属、锈螨属、短须螨属、刺绣螨属和叶螨属，可用于柑橘、梨果、核果、葡萄、草莓、啤酒花和坚果等作物。通过抑制螨虫体内的脂肪合成，破坏能量代谢活动而杀死螨虫，作用机制独特[1]。目前该农药仅在冬枣、柑橘树、棉花、苹果树、蔷薇科观赏花卉和樱桃等6种作物上登记，未在绿豆上登记。国内外文献关于螺螨酯的应用研究主要见于对红蜘蛛、螨虫、二斑叶螨等的防效[2-3]，也见有山楂叶螨[4，5]和二斑叶螨[6-8]对该药的抗性研究，对土壤微生物及土壤酶的毒性效应[9]，在植株和动物中的代谢[10]，柑橘类水果[11-14]和苹果[15]中的消解动态和残留量分析，茶叶中的风险监测[16]，加工方式对螺螨酯残留量的影响[17]，生姜种植土壤中螺螨酯降解菌的筛选与鉴定[18]等等。对螺螨酯残留检测方法报道较少，已报道螺螨酯在烟草中的加速溶剂萃取，硅胶净化，高效液相色谱二极管阵列检测器检测法[19]；在土壤中乙腈-水(体积比4∶1)混合振荡提取，高效液相色谱二极管阵列检测器检测法[20]；在柑橘中乙腈提取，N-丙基乙二胺固相吸附剂(PSA)净化，超高效液相色谱三重四极杆串联质谱法[21]；柑橘及土壤中混合提取剂(乙腈∶水=4∶1)提取、Florisil固相萃取小柱净化，气相色谱电子捕获检测器检测[22]；苹果及土壤中乙腈提取，Florisil固相萃取小柱净化，气相色谱电子捕获检测器检测[23]；柑橘和土壤中丙酮提取，二氯甲烷萃取，气相色谱电子捕获检测器检测[13]；柑橘中乙腈提取，高速离心后氮吹浓缩定容，气相色谱电子捕获检测器检测[24]；9种果品中的乙腈涡旋提取，混合使用PSA和ODS-C18两种基质分散萃取净化，气相色谱四极杆质谱检测[25]。国内外关于绿豆和植株中螺螨酯的残留检测方法、残留安全性评价及残留膳食摄入评估未见报道。本试验建立了超高效液相色谱三重四极杆串联质谱法检测绿豆和植株中的螺螨酯；通过建立的方法对绿豆和植株中的螺螨酯进行了检测，并对其残留量进行了膳食摄入风险评估。为评价螺螨酯在绿豆上的残留安全性提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试农药制剂：24%螺螨酯悬浮剂；供试作物品种：冀绿10号(河南)、大名绿豆(内蒙古)、中绿5号(湖南)、南绿1号(四川)、中绿2号(安徽)。

1.2 田间试验 时间：2018年；地点：河南省新乡市平原新区王村，内蒙古乌兰察布市凉城县麦胡图镇，湖南省长沙县黄花镇崩坎村，四川省彭州市濛阳镇，安徽省宿州市孙圩子乡。

施药剂量：按有效成分(mg/kg)进行计算。按剂量90和135 mg/kg施药2次和3次；

施药间隔：14 d；

采收时间：最后1次施药后14、21和28 d随机采集绿豆和植株样品。同时采收空白对照样品。

样品处理：植株剪成1 cm以下的小段，绿豆脱粒。样品加干冰粉碎后，-20 ℃保存待测。

1.3 检测方法

1.3.1 试剂与仪器 试剂：螺螨酯标准物质(CAS号148477-71-8，99.0%)、甲酸(色谱纯)、乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、PSA吸附剂、GCB吸附剂、氯化钠(分析纯)。

仪器：高效液相色谱仪(LC-30AD)、质谱仪(LCMS-8050)、电子天平(ME204E，最大量程220 g，d=0.0001 g)、电子天平(BS 2202 S，最大量程2200 g，d=0.01 g)、Milli-Q Synthesis 超纯水系统、超声波清洗仪(KQ-5200)、多管涡旋振荡器(TARGIN©VX-Ⅲ)、台式低速离心机(L-550)、食品切碎搅拌机(R10 V.V.)。

1.3.2 提取及净化 称取样品10.00 g于100 mL离心管中，加入20 mL水浸泡2 h，再加入20 mL乙腈和5 g氯化钠，置于多管涡旋振荡器中振荡提取10 min，4 000 r/min离心5 min后，取2.0 mL上清液至含有0.05 g PSA和0.02 g GCB的2 mL离心管中，涡旋1 min，4 000 r/min离心5 min，经0.22 μm针孔滤膜过滤于进样小瓶中，待LC/MS/MS分析[26，27]。

1.3.3 仪器条件 液相色谱柱：Shim-pack GISS(2.1 mm ×50 mm，1.9 μm)；柱温：40 ℃；流速：0.3 mL/min；流动相：0.1%甲酸水溶液-乙腈(体积比2∶8)；电离方式：ESI+；CID气：270 kpa；雾化气流量：3.0 L/min；加热气流量：10 L/min；接口温度：300 ℃；DL温度：250 ℃；加热块温度：400 ℃。检测方式为多重反应监测(MRM)，(表1)。

表1 MRM模式下螺螨酯的质谱参数

1.3.4 标准曲线 将螺螨酯标准品用乙腈稀释为0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L系列标准溶液，在1.3.3条件下进行检测，横坐标为浓度(mg/L)，纵坐标为峰面积(A)，得标准曲线y=28 995 778.524 5x+ 155 115.306 1，r2=0.998 7。(图1)为标准曲线线性图。

图1 螺螨酯标准曲线线形图

1.3.5 添加回收率试验 将不同浓度的螺螨酯标准溶液分别加入到绿豆和植株空白对照样品中，混合均匀，静置2 h，按1.3.2进行样品的提取和净化，按1.3.3项条件测定。

1.4 膳食摄入风险评估方法 卫生部2002年发布的《中国不同人群消费膳食分组食谱》中的膳食结构数据，我国城乡居民的干豆类及其制品每日食物摄入量为0.016 kg。本试验绿豆中螺螨酯残留中值是0.01 mg/kg，螺螨酯的ADI值为0.01 mg/kg bw[28]，我国居民的平均体重为63 kg。螺螨酯的国家估算每日摄入量(NEDI)计算公式如下[29]：

NEDI=∑[STMRi(或STMR-Pi)×Fi]/bw

(1)

式中：

NEDI—国家估计每日摄入量，mg/kg bw；

STMRi—第i类初级食用农产品的规范试验残留中值，mg/kg；

STMR-Pi—第i类加工食用农产品的规范试验残留中值，mg/kg；

Fi—第i类食用农产品的消费量，kg/d。

bw—人群平均体重，kg。

螺螨酯的慢性摄入风险用国家估计每日摄入量占ADI的百分率表示，计算公式如下：

ADI%=(NEDI/ADI)×100%

(2)

式中：

ADI—每日允许摄入量，mg/kg bw；

ADI%—国家估计每日摄入量占每日允许摄入量的百分率。

当ADI%≤100%时，表示慢性风险可以接受，ADI%越小，风险越小；当ADI%>100%时，表示有不可接受的慢性风险，ADI%越大，风险越大。

2 结果与讨论

2.1 检测方法回收率 当添加水平是0.01、0.1和1 mg/kg时，螺螨酯在绿豆中的平均回收率在87%～105%之间，相对标准偏差在6.8%～7.1%之间；当添加水平是0.01、0.1和10 mg/kg时，螺螨酯在植株中的平均回收率在81%～86%之间，相对标准偏差在6.4%～7.3%之间。螺螨酯在绿豆和植株中的最低检测浓度均为0.01 mg/kg。绿豆植株样品空白色谱图(图2)，绿豆添加回收色谱图(图3)。

本试验样品提取及净化前处理方法简便，检测结果重现性好，准确度及检出限均能满足残留分析要求。

表2 绿豆植株和绿豆中螺螨酯的添加回收率试验结果

图2 绿豆植株样品空白色谱图

2.2 绿豆和植株中螺螨酯残留量 2018年河南、内蒙古、湖南、四川、安徽五地不同施药剂量、施药间隔和采收间隔期绿豆中螺螨酯残留量(表3)。表4给出了不同基质、不同施药剂量、施药次数和采样间隔绿豆及其植株中螺螨酯残留量对比结果。绿豆样品检测色谱图(图4)。

由表4可见，当施药剂量和施药次数相同时，随着采收间隔天数的增加残留量减少，说明残留量与采收间隔期存在负相关，原因是随着采收时间的延迟螺螨酯逐渐消解。当施药剂量、施药次数和采收间隔期相同时，植株的残留量高于绿豆，原因是施药时主要着液部位是植株，而豆荚阻隔了药液的渗透，因此绿豆残留量较低。

图4 绿豆样品色谱图(湖南，高剂量施药2次，采收间隔28 d)

2.3 长期膳食摄入风险 根据1.4中公式计算，结果(表5)。螺螨酯普通人群的国家估计每日摄入量是0.003 1 mg，占日允许摄入量的0.5%左右，认为螺螨酯在绿豆中的残留对一般人群健康的影响是在一个可接受的风险水平。

3 结论

按施药剂量90～135 g a.i./ha，施药次数2～3次，安全间隔期21 d以上时，在绿豆上使用螺螨酯对一般人群健康不会产生不可接受的风险。

表4 不同基质、施药剂量、施药次数和采样间隔螺螨酯残留量对比

表5 螺螨酯风险评估计算表