虫酰肼在苹果和土壤中的消解动态及膳食风险评估

王 旭，于福利，王素琴，王玉萍

（陕西省农药管理检定所，西安 710003）

◆环境与残留◆

虫酰肼在苹果和土壤中的消解动态及膳食风险评估

王 旭，于福利，王素琴，王玉萍

（陕西省农药管理检定所，西安 710003）

采用田间试验和液质联用分析方法研究了虫酰肼在苹果及土壤中的消解动态和最终残留，并用定点法对其摄入风险进行评估。结果表明：虫酰肼在苹果中的回收率在94.4%～106.0%之间，相对标准偏差为1.4%～3.6%；在土壤中的回收率为93.0%～105.6%，相对标准偏差为1.1%～2.6%。虫酰肼在苹果和土壤中的半衰期分别为3.16～4.63 d和4.81～5.77 d，急性膳食风险和慢性膳食风险商值均小于100%。虫酰肼在苹果上有效成分用量建议为100～133.3 mg/kg，每季最多使用3次，安全间隔期为21 d。

虫酰肼；苹果；土壤；最终残留；消解动态；风险评估

Abstract:The degradation dynamics and final residues of tebufenozide in apple and soil were conducted by field experiment and LC-MS analysis method,and the dietary risk assessment was calculated by point method.The results showed that the average recoveries of tebufenozide in apple and soil were 94.4%-106.0%and 93.0%-105.6%,and the relative standard deviations were 1.4%-3.6%and 1.1%-2.6%.The half-lives of tebufenozide in apple and soil were 3.16-4.63 d and 4.81-5.77 d,the acute dietary risk quotient and the chronic dietary risk quotient were both less than 100%.The recommended dosages of tebufenozide were 100-133.3 mg/kg,the applied times was 3 times,and the safety interval period was 21 d.

Key words:tebufenozide;apple;soil;final residue;degradation dynamics;risk assessment

虫酰肼（tebufenozide）化学名称：N-叔丁基-N'-4-乙基苯甲酰基-3,5-二甲基苯甲酰肼；分子式：C22H28N2O2；相对分子质量：352。虫酰肼是非甾族新型昆虫激素类杀虫剂，通过干扰昆虫的正常发育，使害虫过早蜕皮而死，大鼠急性经口LD50值大于5 000 mg/kg。其具有毒性低、选择性强、杀虫活性高、对环境友好等特点，是综合防治中理想安全的杀虫剂。虫酰肼主要用于水稻、棉花、果树、蔬菜、大豆、烟草等作物防治鳞翅目害虫[1]。

虫酰肼在水稻、柑橘、甘蓝等作物上的残留分析方法已有相关报道，方法主要有HPLC、HPLC-MS法等[2-5]。虫酰肼在苹果上的残留研究方法尚未见报道。本文采用液相色谱-质谱联用方法对虫酰肼在苹果和土壤中的消解动态和最终残留量进行了研究，为虫酰肼在苹果上的合理使用和风险评估提供了依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料与仪器

1.1.1 仪器

岛津A20-AB 3200Q液相色谱-质谱联用仪，ESI电离源；Dura 12FV超纯水机，泽拉布仪器科技（上海）有限公司；BP211D电子天平，德国赛多利斯公司；TD5102电子天平，余兆金诺天平仪器公司；高速匀浆机，美国IKA公司；旋转蒸发仪，美国IKA公司；TCQ-250超声波清洗器，北京医疗设备二厂；高速离心机、匀浆机、涡流混合器、精密移液枪以及其它常用仪器设备。

1.1.2 试剂

虫酰肼标准品（100 μg/mL），农业部环境保护科研监测所；乙腈、甲苯（色谱纯），美国TEDIA公司；甲醇（色谱纯），天津科密欧化学试剂厂；氯化钠（分析纯，150℃烘箱中烘4 h），西安化学试剂厂；20%虫酰肼悬浮剂，京博农化科技股份有限公司。

1.2 田间试验

田间试验时间为2015年，试验地设在陕西省杨凌示范区、山东省淄博市、河北省隆尧县、河南省灵宝市、辽宁省新民市和安徽省萧县等6地。试验参照《农药残留试验准则》和《农药登记残留田间试验标准操作规程》。试验每小区3棵树，每处理重复3次，随机排列，小区间设保护行，另设对照小区。

1.2.1 消解动态试验

虫酰肼消解动态试验在山东省和河南省进行。施药时苹果果实生长到成熟个体1/2大小，用手动喷雾器均匀喷雾整株至药液开始从叶片滴下为止。施药剂量为制剂1 000倍稀释液（有效成分质量分数200 mg/kg），药后2 h、1,3,5,7,10,14,21,30,45,60 d采集苹果样品，每处理重复3次，处理间设保护行，另设清水空白对照。土壤消解动态试验施药剂量为制剂1 000倍液（有效成分质量分数200 mg/kg），药后2 h、1,3,5,7,14,21,30,45,60 d采集土壤样品。苹果样本的采集：在试验小区内按星状分布随机采集5点10～12个生长正常、无病害的苹果样本，切块、装入样本容器中，粘好标签，于-20℃冰柜中保存。土壤样本的采集：采集0～10 cm深土壤，多点取样，土壤过1 mm筛后混匀留300 g，立即处理或-20℃冰箱保存备测。

1.2.2 最终残留试验

虫酰肼最终残留试验在陕西省、山东省、河北省、河南省、辽宁省和安徽省6地实施。试验设2个施药剂量：低剂量为制剂1 500倍稀释液（有效成分质量分数133.3 mg/kg）；高剂量为制剂1 000倍稀释液（有效成分质量分数200 mg/kg）。设施药3次和4次处理，施药间隔7～10 d，每个处理重复3次，每小区3棵果树。在果实生长到成熟个体1/2大小时施药。末次施药后间隔14,21,30 d，采集苹果、土壤样品。苹果及土壤样本的采集同消解动态。另设清水空白对照，处理间设保护行。

1.3 检测方法

1.3.1 样品提取

冷冻的苹果样品用组织捣碎机粉碎，土壤样品测定含水量（残留量以干土计）。准确称取试样20.0 g，加入40.0 mL乙腈溶液，匀浆提取1 min；加入5 g氯化钠，再匀浆提取1 min，离心5 min。取上清液20.0 mL，40℃旋蒸浓缩至约1 mL，待净化。

1.3.2 样品净化

在氨基固相萃取柱中加入高约2 cm的无水硫酸钠，加样前先用4 mL乙腈＋甲苯（体积比3∶1）淋洗萃取柱，待液相到达硫酸钠顶部时，将上述样品浓缩液转移至萃取柱中，用梨形瓶接收。再用2 mL乙腈＋甲苯（体积比3∶1）洗涤样液瓶3次，并移入柱中。在柱上加50 mL贮液器，用25 mL上述乙腈＋甲苯混合液洗脱虫酰肼，合并于梨形瓶中，40℃旋蒸浓缩至约0.5 mL，将浓缩液置于氮吹仪上吹干，加入1 mL乙腈＋水（体积比3∶2）混匀，过滤后待测。

1.3.3 分析条件

色谱柱：ZORBAX SB-C18（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱温：室温；流动相：甲醇＋0.1%甲酸水溶液（体积比80∶20）；流速：0.6mL/min；进样体积：0.5μL。

电离方式：ESI＋；检测方式：多反应监测（MRM）；电喷雾电压：3 200 V；离子源温度：600℃；雾化器压力：0.483 MPa；气帘气压力：0.138 MPa；检测离子对：353.3/132.9（定量）、353.3/297.2；碰撞能量：20 V；去簇电压：15 V。

1.4 膳食风险评估

风险是毒性和接触（暴露）的函数。农药膳食风险评估目前采用的计算方法有：定点或确定性方法、概率模型法。定点法是将食品摄入量和残留量代入相应公式计算得到结果；模型法是对可能存在于食品中的农药残留分布曲线与食品膳食摄入分布进行整合，得到农药膳食摄入量的分布曲线[6]。本实验采用定点法对农药残留的摄入风险进行评估。

农药慢性膳食摄入风险RQc（%）计算公式如式（1）。

式（1）中：STMR为规范试验残留中值，mg/kg；Fi为食物日均摄入量，kg；bw为体重，kg；ADI为每日允许摄入量，mg/kg。

RQc越小，风险越小。当RQc≤100%时，表示风险可以接受；反之，当RQc＞100%时，表示有不可接受的风险[7-8]。

农药急性膳食摄入风险RQa（%）的计算公式如式（2）。

式（2）中：U为单株重量，kg；HR为最高残留量，取99.9百分位点值，mg/kg；v为变异因子；LP为大份餐，kg；ARfD为急性参考剂量，mg/kg。

RQa越小风险越小。当RQa≤100%时，表示风险可以接受；反之，RQa＞100%时，表示有不可接受的风险[7-8]。

2 结果与分析

2.1 线性关系和检测限的测定

配制10.0 mg/L虫酰肼标样母液，将母液用甲醇逐级稀释成质量浓度为5.0,1.0,0.5,0.1,0.05,0.01 mg/L标样工作液，在1.3.3条件下进行测定。以虫酰肼标样溶液质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线。虫酰肼的线性方程为y=232 837 x＋9 048.7，R2为0.999 7。测得虫酰肼的最小检出量为0.1 ng。

2.2 方法的准确度与精密度

在苹果和土壤的空白样品中分别添加0.01,0.1,0.2 mg/kg虫酰肼标样溶液，每个质量分数5个平行样，静置2 h，用1.3中方法测定回收率。苹果中虫酰肼的回收率在94.4%～106.0%之间，相对标准偏差为1.4%～3.6%（见表1）；土壤中虫酰肼的回收率为93.0%～105.6%，相对标准偏差为1.1%～2.6%（见表2）。苹果和土壤中的回收率均符合农药残留分析方法的要求。苹果和土壤中虫酰肼最低检测浓度均为0.01 mg/kg。相关谱图见图1～图4。

表1 苹果中虫酰肼的添加回收率

表2 土壤中虫酰肼的添加回收率

图1 苹果空白

图2 土壤空白

图3 苹果添加（0.1 mg/kg）

图4 土壤添加（0.1 mg/kg）

2.3 消解动态

虫酰肼在山东省和河南省苹果中的原始沉积量较低，均为0.21 mg/kg，半衰期分别为4.63 d和3.16 d。间隔21 d时，2地苹果中虫酰肼的残留量低于最低检测浓度。虫酰肼在山东省和河南省土壤中的原始沉积量分别为1.88 mg/kg和0.46 mg/kg，半衰期分别为4.81 d和5.77 d。间隔30 d时，河南省土壤中虫酰肼的残留量低于最低检测浓度；间隔45 d时，山东省土壤中未检出虫酰肼的残留量。消解曲线见图5、图6，消解试验结果见表3。

图5 虫酰肼在苹果中的消解曲线

图6 虫酰肼在土壤中的消解曲线

表3 苹果和土壤中虫酰肼消解动态

2.4 最终残留量

虫酰肼以质量分数133.3 mg/kg（20%虫酰肼悬浮剂1 500倍液）和200 mg/kg（20%虫酰肼悬浮剂1 000倍液），在果实生长到成熟个体1/2大小时施药3～4次（间隔7～10 d）。末次药后14,21,30 d，采集苹果、土壤样品。最终残留结果见表4。

表4 苹果和土壤中虫酰肼最终残留结果

从试验结果看，最终残留量随着施药次数的增加和施药剂量的增加而增加，随着采收间隔期的延长而降低。6地苹果中虫酰肼最终残留量普遍低于1 mg/kg，土壤中最终残留量不高于3.78 mg/kg。

2.5 膳食风险评估

根据《中国居民膳食指南》（2016）和我国居民日常饮食习惯，推荐每日膳食最大值（LP）为1.6 kg，每日摄入苹果量（Fi）约0.35 kg[9]。残留试验数据显示，苹果中虫酰肼残留中值（STMR）为0.16 mg/kg，最高残留量（HR）为1.16 mg/kg。根据图家卫生计生委公布数据，我国人均体重（bw）为62 kg。单个苹果质量（U）约0.3 kg；虫酰肼的ADI和ARfD值分别为0.2 mg/kg和0.6 mg/kg[10]；变异因子（v）采用默认值3[6]。按照1.4中的公式（1）和公式（2）分别算得苹果中虫酰肼的慢性摄入风险RQc为0.45%，急性摄入风险RQa为6.86%，均低于100%。说明苹果中虫酰肼的残留风险可接受。

3 讨论

残留动态试验结果表明：虫酰肼在苹果中的原始沉积量较低且降解较快，药后5 d的降解率在61.9%～71.4%之间，其残留消解半衰期在3.16～4.63 d之间。虫酰肼在土壤中的残留降解亦较快，药后7 d的降解率在69.7%～78.3%之间，残留消解半衰期为4.81～5.77 d。由此推断，虫酰肼在苹果和土壤中属于易降解农药。最终残留试验测得苹果中虫酰肼的最终残留量为＜0.01～1.32 mg/kg，土壤中虫酰肼的最终残留量为0.01～3.78 mg/kg。虫酰肼在陕西、河南等5地苹果中的最终残留试验结果差异不大，安徽苹果中的最终残留结果明显高于其他地方，这可能与试验地地理条件、降雨量、土壤类别、气候条件等因素有关。

我国制定虫酰肼在苹果上的最高残留限量（MRL）为1.0 mg/kg，从试验数据来看，除安徽高剂量施药4次处理药后14 d和21 d的最终残留量高于MRL值，其余试验地虫酰肼在苹果中的残留量均低于虫酰肼的MRL值。

根据残留试验结果，并结合已登记虫酰肼产品的使用方法，建议虫酰肼在苹果上有效成分施药量为100～133.3 mg/kg，于虫害发生初期喷雾施药，每季最多使用3次，安全间隔期为21 d。本研究风险评估结果显示，虫酰肼在苹果中的膳食摄入风险是可以接受的。

[1]芮昌辉,刘娟,任龙.昆虫生长调节剂的毒理机制与抗药性研究进展[J].生物安全学报,2012,21(3):177-183.

[2]蒋诗琪,杨仁斌,欧阳文森,等.虫酰肼在水稻及稻田中的消解动态和残留规律研究[J].安徽农业科学,2014,42(35):12051-12054.

[3]辜雪英,仇满珍.液相色谱-串联质谱法测定柑橘中虫酰肼残留量[J].理化检验:化学分册,2013,49(4):417-419.

[4]沈菁,刘军,陈平,等.液相色谱-串联质谱法测定土壤和甘蓝中的虫酰肼残留[J].湖北农业科学,2009,48(2):442-444.

[5]戴琳,徐锦忠,丁涛,等.高效液相色谱-电喷雾串联质谱法测定蔬菜中虫酰肼和甲氧虫酰肼残留[J].分析化学,2008,36(1):87-90.

[6]Food and Agriculture Organization of the United Nations(FAO).Submission and Evaluation of Pesticide Residues Data for the Estimation of Maximum Residue Levels in Food and Feed(FAO Plant Productionand Protection Paper 197)[DB/OL].[2017-05-01].http://www.fao.org/fileadmin/templates/agphome/documents/Pests_Pesticides/JMPR/FAO_manual2nded_Oct07.pdf.

[7]中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所.农产品质量安全风险评估——原理、方法和应用[M].北京:中国标准出版社,2007.

[8]高仁君,陈隆智,张文吉.农药残留急性膳食风险评估研究进展[J].食品科学,2007,28(2):363-368.

[9]中国营养学会.中国居民膳食指南 [M].北京:人民卫生出版社,2016.

[10]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,中华人民共和国农业部.GB 2763—2016食品安全国家标准食品中农药最大残留限量[S].北京:中国标准出版社,2016.

（责任编辑：柏亚罗）

Dietary Risk Assessment and Degradation Dynamics of Tebufenozide in Apple and Soil

WANG Xu,YU Fu-li,WANG Su-qin,WANG Yu-ping
(Institute for the Control of Agrochemicals of Shaanxi Province,Xi'an 710003,China)

TQ 450.2＋63

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2017.05.011

2017-05-16

王旭（1988—），男，陕西省麟游县人，农艺师，主要从事农药质量与残留检测工作。E-mail：wangerpao@163.com