螺虫乙酯及其代谢物在辣椒中的残留特性及膳食摄入风险评估

刘晓鹏,韩媛媛,刘秋蕊

螺虫乙酯及其代谢物在辣椒中的残留特性及膳食摄入风险评估

刘晓鹏1,韩媛媛2,刘秋蕊1

1. 滨州市检验检测中心, 山东 滨州 256600 2. 东营市食品药品检验研究院, 山东 东营 257000

本文建立螺虫乙酯及其代谢物在辣椒基质残留的液相色谱-质谱检测方法，研究螺虫乙酯及其代谢物在辣椒中的消解动态和最终残留量。样品经乙腈提取、N-丙基乙二胺吸附剂（PSA）净化，通过辣椒基质标准曲线外标法进行定量，对不同采收阶段的辣椒样品残留量进行测定。结果表明：建立的QuEChERS-HPLC-MS/MS方法在0.02-0.50 mg/kg范围内具有良好的线性，添加回收率在82.62%～96.33%之间，相对标准偏差在1.72%～12.38%之间，其检出限、准确度、精密度均可满足辣椒中螺虫乙酯及其代谢物检测需求；山东潍坊、湖南张家界两地的消解动态试验结果符合一级动力学方程，半衰期分别为0.77 d、1.84 d，10 d内消解率达到100%；辣椒中螺虫乙酯及其代谢物的最终残留量低于方法检出限（0.02 mg/kg），均低于CAC及各国限量标准；普通人群的螺虫乙酯国家估算每日摄入量是0.215 mg，占日允许摄入量的6.83％，说明螺虫乙酯残留量通常不会对普通人群健康产生不可接受的风险，明确螺虫乙酯在辣椒种植过程中施用不会造成危害性残留，为螺虫乙酯在辣椒上的安全使用提供依据。

螺虫乙酯; 辣椒; 代谢物消解

螺虫乙酯是一种新型季酮酸衍生物类、双向内吸传导性杀虫剂[1]，可以在植物木质部和韧皮部双向内吸传导，通过干扰脂肪的生物合成导致昆虫幼虫死亡，从而防治作物叶片、花瓣等隐藏的害虫[2-4]。中国农药信息网登记的螺虫乙酯类农药共有142个产品，主要以悬浮剂为主，也有部分原药，少量水分散粒剂；登记的作物主要包括柑橘，甘蓝，甜瓜，番茄，番茄(保护地)，芹菜，茄子，西瓜，豇豆，辣椒，香蕉，马铃薯，黄瓜等22个作物，主要作用对象包括蓟马[5,6]、烟粉虱[7,8]、白粉虱[9,10]、木虱[11]、蚜虫[12]等。万亚美[13]研究了螺虫乙酯在番茄上的残留消解动态，其消解动态符合一级动力学方程，施药后间隔7天的残留量为0.084 mg/kg，低于我国MRL值；钱训等[14]研究了螺虫乙酯及其代谢物在梨中的残留及消解动态，螺虫乙酯及其代谢物在梨中的残留量之和在0.023～0.056 mg/kg之间，低于中国规定的最大残留限量标准（0.7 mg/kg），消解动态均符合一级反应动力学方程，半衰期分别为为12.4 d；此外，也有螺虫乙酯在大豆[15]、柑橘[16,17]、甜椒[18]、龙眼[19]、豌豆[20]、莲雾、山楂、柿子、杏[21]、猕猴桃[22]等作物上残留代谢行为的相关研究，而对于螺虫乙酯在辣椒中的残留及消解行为尚未见有相关报道。目前，中国、国际食品法典委员会（CAC）、欧盟、韩国均已制定螺虫乙酯在辣椒中的最高残留限量值（MRL）为2.0 mg/kg，日本制定的螺虫乙酯在辣椒中的MRL值为0.7 mg/kg。

有研究表明，螺虫乙酯对于蓟马防治具有显著效果[23-26]，为将螺虫乙酯应用于防治辣椒蓟马，必须要明确其在辣椒作物上的残留以及消解行为。目前，在螺虫乙酯及其代谢物的残留检测时，柿子[27]、山楂[28]、梨、葡萄、西瓜、芥蓝、芹菜和韭菜[29]等都采用QuEChERS法进行样品前处理，涉及到本体及代谢物的检测方法主要是高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）[27-34]。因此本实验以40%螺虫乙酯·虫螨腈悬浮剂（有效成分：螺虫乙酯25%，虫螨腈15%）中螺虫乙酯为研究对象，建立了QuEChERS-HPLC-MS/MS检测方法，研究了其在辣椒基质中的消解动态及最终残留，并进行膳食摄入风险评估，为螺虫乙酯相关农药在辣椒种植上的安全合理使用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

螺虫乙酯标准品，纯度99.8%，Dr.Ehrenstorfer GmbH；螺虫乙酯代谢物S1（烯醇葡萄糖苷）标准品，纯度98.0%，Dr.Ehrenstorfer GmbH；螺虫乙酯代谢物S2（羟基酮）标准品，纯度98.0%，Dr.Ehrenstorfer GmbH；螺虫乙酯代谢物S3（烯醇）标准品，纯度98.0%，Dr.Ehrenstorfer GmbH；螺虫乙酯代谢物S4（单一羟基）标准品，纯度98.0%，Dr.Ehrenstorfer GmbH；乙腈，色谱纯，美国Fisher公司；无水硫酸镁、无水醋酸钠，分析纯，上海试剂厂；氯化钠、无水乙酸钠，分析纯，北京化工厂；PSA分散固相萃取净化剂、C18分散固相萃取净化剂，天津博纳艾杰尔科技有限公司。

1.2 仪器与设备

液相色谱，美国安捷伦公司；API 5000质谱仪，美国SCIEX公司；IKA-2高速匀浆机，德国IKA公司；高速离心机，美国Thermo公司。

1.3 实验方法

1.3.1 田间试验设计田间试验于2019年在山东潍坊（大棚，辣椒品种：威师一号）和山西运城（大棚，辣椒品种：中椒11号）2地进行。供试药剂为40%螺虫乙酯·螺虫乙酯悬浮剂（有效成分：螺虫乙酯25%，虫螨腈15%），按NY/T 788-2004《农作物中农药残留试验准则》的要求进行。

1.3.1.1 消解动态试验。设试验小区3块，单块面积为15 m2；施药剂量：120 g·a.i/ha（制剂量：20克/亩）；喷施药剂1次后0（在施药后2 h之内）、1、3、7、10、14 d采集辣椒样本。另设置空白对照区，采集对照辣椒样品。

1.3.1.2 最终残留实验。设试验小区3块，单块面积为15 m2；施药剂量：120 g·a.i/ha（制剂量：20 g/hm2）；预计离采收期10 d左右最后一次喷施药剂后，间隔7、10 d采集辣椒样品。另设置空白对照区，采集对照辣椒样品。

1.3.1.3 田间采样。在每个试验小区内随机采集正常生长、无病害的6个以上不同部位的新鲜辣椒样品，样品总重量不少于2000 g；将辣椒切成1～2 cm大小的碎块，混匀后采用四分法分取2份各150 g，-20 ℃保存。

1.3.2 样品前处理

1.3.2.1 提取。称取5 g试样（精确到0.01 g）于50 mL离心管中，加入10 mL乙腈，均质匀浆提取2 min，加入5 g氯化钠，涡旋振荡混匀，于5000 r/min下离心5 min。

1.3.2.2 净化。取5 mL上层清液加入300 mg PSA，150 mg C18，900 mg无水硫酸镁，振荡3 min，5000 r/min离心5 min，取上清液1 mL，氮吹至近干，用1 mL10%乙腈水溶液，过0.22 μm有机滤膜，待测定。

1.3.3 仪器条件

1.3.3.1 液相色谱条件。液相色谱柱：ACQUITY UPLC® BEH C18（1.7 μm）；柱温：25 ℃；流速：0.3 mL/ min；进样量：2 μL（表1）。

表 1 高效液相色谱梯度洗脱条件

1.3.3.2 质谱条件。离子源：电喷雾离子源ESI；扫描方式：正离子源；毛细管电压：0.5 kV；离子源温度：150 ℃；鞘气温度：600 ℃鞘气流速：900 L/Hr辅助气流速：50 L/Hr数据采集模式：MRM正离子模式扫描检测方式：多重反应监测（MRM）见表2。

表 2 质谱条件

1.3.4 膳食摄入风险评估根据规范残留试验中值（/）计算或最大残留限量（来源GB 2763）计算某种农药国家估算每日摄入量（或），计算时，如果没有合适的或，可以使用相应的，应注明是使用中值和限量值混合评估的结果。

=∑［STMR（-P）×F）］

STMR----农药在某一食品中的规范残留试验中值；STMR-Pi----用加工因子校正的规范残留试验中值；F----一般人群某一食品的消费量。

2 结果与分析

2.1 方法学评价

2.1.1 标准曲线溶剂标准曲线：将100.0 mg/L的螺虫乙酯混合标准溶液用10%乙腈水稀释配得0.01 mg/L、0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L系列标准溶液，在上述液相色谱/质谱条件下进行测定，以溶剂标准溶液浓度与监测离子峰面积作标准曲线，其中为峰面积，为标准溶液浓度，线性方程及相关系数如表3。

基质标准曲线：将100.0 mg/L的螺虫乙酯混合标准溶液用辣椒空白基质溶液稀释配得0.01 mg/L、0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L系列基质标准溶液。在上述检测条件下进行测定，以基质标准溶液浓度与监测离子峰面积作标准曲线，其中为峰面积，为标准溶液浓度，线性方程及相关系数如表3。

表 3 标准曲线方程和相关系数

由表3可知，在对应的线性范围内，溶剂标与基质标都具有良好的线性相关性，相关系数在0.9905-0.9983之间；采用基质标准曲线斜率和溶剂标准曲线斜率之比来评价基质效应，各化合物ME值在1.75%-9.29%之间，结果表明，在该前处理条件下，辣椒基质效应对螺虫乙酯检测结果基本没有干扰。

2.1.2 添加回收实验为评价方法的准确度和精密度，设计了辣椒基质中0.02 mg/kg、1.00 mg/kg、2.00 mg/kg 3个水平、5次平行的添加回收实验，结果如表4。

表 4 螺虫乙酯在辣椒中的添加回收率（n=5）

由实验结果可知，螺虫乙酯及其代谢物在辣椒中的添加回收率在82.62%～96.33%之间，相对标准偏差在1.72%～12.38%之间，说明本方法能够满足辣椒中螺虫乙酯残留检测要求。

2.2 残留消解动态

辣椒上螺虫乙酯的残留消解动态试验于2019年在山东潍坊和山西运城2地进行。结果表明，山东潍坊最后一次施药后0（在施药后2 h之内）、1、3 d采集的辣椒样本检出有螺虫乙酯残留，山西运城最后一次施药后0（在施药后2 h之内）、1、3、7 d采集的辣椒样本检出有螺虫乙酯残留，残留量均低于以及CAC等制定的螺虫乙酯在辣椒中的最高残留限量值（2.0 mg/kg），代谢物均未检出；两地间结果存在一定差异，可能与当地气候以及辣椒品种有关。经分析，两个试验点螺虫乙酯在辣椒中的残留均与施药后采样间隔时间呈指数关系，消解动态符合一级动力学方程，如图1。经拟合后，获得消解动力学方程：山东潍坊试验点为=0.2185-0.217t，2=0.8069，原始沉积量为0.37 mg/kg，半衰期为0.77 d；湖南张家界试验点为=0.1856-0.193t，2=0.8917，原始沉积量为0.26 mg/kg，半衰期为1.84 d，结果如表5。由残留消解动态试验结果可知，螺虫乙酯在辣椒上具有较快的消解行为，能够在较短时间内消解掉，2 d内消解率能达到50%以上，10 d内消解率达到100%。

图 1 辣椒上螺虫乙酯的消解动态曲线

表 5 辣椒上螺虫乙酯的残留消解动态

《化学农药环境安全评价试验准则第1部分：土壤降解试验》（GB/T 31270.1-2014）根据农药的消解行为将农药分为四级：1/2＜30 d，易于降解；30 d＜1/2＜90 d，中等降解；90 d＜1/2＜180 d，较难降解；1/2＞180 d，极难降解。吴育佳[35]等研究了螺虫乙酯在湖南、浙江和广州三地的黄瓜和土壤中的半衰期，分别为2.67～8.82 d和1.95～6.19 d；钱训等[14]研究了螺虫乙酯及其代谢物在梨中半衰期分别为为12.4 d。结合我们的实验结果，可以表明螺虫乙酯属于一种易降解农药。

2.3 最终残留试验

辣椒上螺虫乙酯的最终残留试验于2019年在山东潍坊和山西运城2地进行。结果表明，两个试验点预计离采收期10 d左右最后一次施药后，间隔7、10 d采集的辣椒样品中均未检出有螺虫乙酯残留，结果如表6。由最终残留试验结果可知，施药7 d后螺虫乙酯在辣椒上不会造成残留污染。

表 6 辣椒上螺虫乙酯的最终残留

2.4 膳食风险评估

我国食品安全国家标准GB 2763中规定，螺虫乙酯推荐每日允许摄入量（ADI）为0.05 mg/kg b.w.，残留物为螺虫乙酯及其烯醇类代谢产物之和，以螺虫乙酯表示。目前，螺虫乙酯的登记作物情况以及MRL制定情况如表7。根据风险最大化原则，结合我国居民人均膳食结构进行计算（我国居民平均体重取63 kg），计算结果显示，普通人群的螺虫乙酯国家估算每日摄入量是0.215 mg，占日允许摄入量的6.83％（见表8），说明螺虫乙酯残留量通常不会对普通人群健康产生不可接受的风险。

表 7 螺虫乙酯MRL值的选择

表 8 螺虫乙酯膳食风险评估模型

3 结论与讨论

本研究基于QuEChERS样品前处理技术，建立了螺虫乙酯在辣椒基质残留的液相色谱-质谱检测方法，并根据NY/T 788-2004《农药残留试验准则》相关要求设计田间试验，研究其在辣椒中的消解动态和最终残留量。建立的QuEChERS-HPLC-MS/MS方法在0.02～0.50 mg/kg范围内具有良好的线性，添加回收率在82.62%～96.33%之间，相对标准偏差在1.72%～12.38%之间，其检出限、准确度、精密度均可满足辣椒中螺虫乙酯检测需求；两地的消解动态试验结果符合一级动力学方程，半衰期分别为0.77 d、1.84 d，10 d内消解率达到100%；辣椒中螺虫乙酯的最终残留量低于方法检出限（0.02 mg/kg），均低于CAC及各国限量标准；普通人群的螺虫乙酯国家估算每日摄入量是0.215 mg，占日允许摄入量的6.83％，说明螺虫乙酯残留量通常不会对普通人群健康产生不可接受的风险。通过本次研究，表明该药物对于辣椒作物属于一种易降解农药，且施药10 d后采收不会存在膳食风险，为螺虫乙酯在辣椒上的安全合理使用提供理论依据和技术支持。

[1] 叶萱.具新颖作用机制杀虫杀螨剂[J].世界农药,2011,33(5):54-55

[2] 徐海燕.40%氟啶虫酰胺·螺虫乙酯悬浮剂配方研究与开发[J].世界农药,2023,45(2):44-48

[3] He P, Wei EJ, Wang Runpeng,. The spirotetramat inhibits growth and reproduction of silkworm by interfering with the fatty acid metabolism [J]. Pestic Biochem Phys, 2022,188:105282

[4] Zhang J, Qian L, Wang C,. Dysregulation of endocrine disruption, apoptosis and the transgenerational toxicity induced by spirotetramat [J]. Chemosphere, 2020,240:1-11

[5] 周桂盈,梁化雨,王树森,等.螺虫乙酯对西花蓟马两个品系种群动态的影响[J].青岛农业大学学报(自然科学版),2022,39(3):177-182

[6] 李秋荣,陈小华,李志成,等.5种杀虫剂对设施辣椒西花蓟马的毒力及防效评价[J].青海大学学报,2019,37(5):9-14,81

[7] 吴举彬,马宗飞,郑军,等.氟吡呋喃酮·螺虫乙酯20%WG防治黄瓜烟粉虱研究[J].世界热带农业信息,2022,10:48-49

[8] Peng ZK, Zheng HX, Xie W,. Field resistance monitoring of the immature stages of the whitefly Bemisia tabaci to spirotetramat in China [J]. Crop Prot, 2017,98:243-247

[9] 刘娇,谭志雄,杜易桓,等.24%螺虫乙酯悬浮剂防治番茄白粉虱田间药效试验[J].现代农业科技,2022,11:74-76,83

[10] Behnam-Oskuyee S, Ziaee M, Shishehbor P. Evaluation of different insecticides for the control of sugarcane whitefly,Corbett (Homoptera: Aleyrodidae) [J]. J Saudi Soc Agr Sci, 2020,19(4):255-260

[11] 胡菡青,王贤达,林雄杰,等.26%螺虫乙酯·联苯菊酯悬浮剂对柑橘木虱的田间防效[J].农药,2020,59(2):143-145

[12] Anabelle L, Armand F, Fabienne M,. Assessment of non-neonicotinoid treatments against aphids on sugar beets [J]. Crop Prot, 2023,164:1-8

[13] 万亚美.螺虫乙酯在番茄上的残留消解动态及传导转化研究[D].保定:河北农业大学,2020

[14] 钱训,郑振山,陈勇达,等.螺虫乙酯及其代谢物在梨和土壤中的残留及消解动态[J].农药学学报,2019,21(3):338-344

[15] 田宏哲,张明浩,周鑫杰,等.螺虫乙酯在大豆和土壤中的残留及消解动态[J].河北农业大学学报,2018,41(4):73-76,81

[16] 叶玉凤.螺虫乙酯在柑橘和土壤中的残留规律和降解动态研究[D].重庆:西南大学,2018

[17] 蔡亦昕.螺虫乙酯在柑橘上的残留及其在生物炭上的吸附研究[D].长沙:湖南农业大学,2021

[18] 吴绪金,马欢,汪红,等.甜椒中螺虫乙酯主要代谢产物及残留量膳食摄入评估[J].中国瓜菜,2021,34(1):42-48

[19] 刘艳萍,王潇楠,常虹,等.螺虫乙酯及其代谢物和氯虫苯甲酰胺在龙眼上的残留动态[J].农药学学报,2021,23(6):1235-1240

[20] 宋彦,肖涛,汪红,等.食荚豌豆和豌豆中螺虫乙酯及其代谢物残留和膳食摄入风险评估[J].食品安全质量检测学 报,2021,12(2):636-645

[21] 吴绪金,安莉,马婧玮,等.常见水果中螺虫乙酯主要代谢产物及残留量膳食摄入评估[J].农药,2021,60(3):201-206,219

[22] 黄玉南,乔成奎,庞涛,等.螺虫乙酯及其代谢产物在猕猴桃中的残留消解动态[J].现代食品科技,2018,34(12):221-227

[23] 周桂盈,杨晓敏,滕子文,等.螺虫乙酯抑制西花蓟马卵孵化的蛋白质组学分析[J].中国农业科学,2022,55(15):2938-2948

[24] 李强,付步礼,曾东强,等.香蕉花蕾注射螺虫乙酯和吡虫啉对黄胸蓟马的防效及药剂在果实中的残留[J].农药学学 报,2019,21(1):75-81

[25] 王雪丽,卢少华,刘明杨,等.螺虫乙酯及其在刺吸式害虫防治中的研究进展[J].华中昆虫研究,2014,10:162-168

[26] 付步礼,邱海燕,刘奎,等.螺虫乙酯等7种杀虫剂对香蕉花蓟马的田间防治试验[J].中国南方果树,2014,43(1):54,56

[27] 陈培玉,刘俊辉,刘丹黎,等.QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法同时测定柿子中螺虫乙酯及其四种代谢物残留 [J].农药科学与管理,2022,43(10):59-66

[28] 羊河,李萌,安莉,等.QuEChERS结合高效液相色谱-串联质谱法同时测定山楂中螺虫乙酯及其4种代谢物残留 [J].食品安全质量检测学报,2021,12(20):8041-8048

[29] 兰丰,姚杰,周先学,等. QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定果蔬中螺虫乙酯、丁醚脲及代谢物残留[J]. 农药学学报,2019,21(2):219-226

[30] 刘月良,关鑫,王之倩,等.HPLC-MS/MS法测定柑橘中溴螨酯、螺虫乙酯及其代谢物残留量[J].农药,2022,61(6):434-437

[31] 张思敏,梁悦,苏梅清,等.高效液相色谱–质谱联用法同时测定果蔬中丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯[J]. 化学分析计量,2021,30(4):15-19

[32] 杨静,吴燕,牛艳,等. 基于HPLC-MS/MS技术测定枸杞中螺虫乙酯及其代谢物残留的方法[J].北方园艺,2020(24):113-118

[33] Łozowicka B, Mojsak P, Kaczyński P,. The fate of spirotetramat and dissipation metabolites inandleaf-root and soil system under greenhouse conditions estimated by modified QuEChERS/LC-MS/MS [J]. Sci Total Environ, 2017,603-604:178-184

[34] Zhu YL, Liu XG, Xu J,. Simultaneous determination of spirotetramat and its four metabolites in fruits and vegetables using a modified quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe method and liquid chromatography/tandem mass spectrometry [J]. J Chromatogr A, 2013,1299:71-77

[35] 吴育佳,杨仁斌,聂红英.螺虫乙酯在黄瓜及其土壤中残留量检测方法及残留规律研究[J].中国农学通报,2015,31(35):110-115

Residual Characteristics of Spirotetramat and Metabolites in Pepper and Dietary Intake Risk Assessment

LIU Xiao-peng1, HAN Yuan-yuan2, LIU Qiu-rui1

1.256600,2.257000,

The liquid chromatography-mass spectrometry detection method was established for spirotetramat and its metabolites residue in pepper matrix to study the terminal residue and residue dissipation dynamics of spirotetramat in pepper. The samples were extracted by acetonitrile, cleaned up by primary secondary amine. The quantitative analysis was carried out by external standard method of matrix matching standard solution. The spirotetramat residue in pepper was also determined at different harvest interval. The results show that the QuEChERS-HPLC-MS/MS method had good linearity in the range of 0.02-0.50 mg/kg, the addition recoveries were 82.62%～96.33%, with a relative standard deviation (RSD) of 1.72%～12.38%. The detection limit of the method (LOQ), accuracy and precision of method are good, which meet the requirements of spirotetramat and its metabolites residue analysis in pepper. The dissipation behaviors test results in Weifang, Shandong and Zhangjiajie, Hunan conformed to the first-order kinetic equation, with half-lives of 0.77 d and 1.84 d, respectively. The digestion rate reached 100% within 10 days. The final residue of spirotetramat and its metabolites in pepper were lower than LOD (0.02 mg/kg), which lower than CAC and national limit standards. The international estimated daily intake (IEDI) of spirotetramat for the general population was 0.215 mg, accounting for 6.83% of the daily allowable intake (ADI). It indicated the potential health risk induced by spirotetramat was not unacceptable. It was clear that the application of spirotetramat in the pepper planting process will not cause harmful residues, which provides data to facilitate use of spirotetramat in the pepper.

Spirotetramat; pepper; metabolites degradation

TS207.3

A

1000-2324(2023)05-0724-07

10.3969/j.issn.1000-2324.2023.05.012

2023-07-12

2023-08-20

刘晓鹏(1977-),女,本科,高级工程师,研究方向为农产品、畜产品、水产品、食品检测. E-mail:380894468@qq.com