噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在枸杞中的残留消解及膳食摄入风险评估

杨静 马小龙 季莉 魏新举 吴燕 王晓菁

摘要

為分析50%噻虫嗪水分散粒剂在枸杞上的残留情况，评估其残留量对人体的膳食摄入风险，建立了噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在枸杞上的高效液相色谱串联质谱检测方法，分析枸杞中农药的最终残留量，估算农药慢性摄入风险。结果表明，在0.01～1.0 mg/L的范围内，2种农药的线性关系良好，相关系数大于0.999。在0.01、0.1、1.0 mg/kg 3个添加水平下，平均回收率为80.7%～106.6%，相对标准偏差为1.4%～4.6%。储藏稳定性试验结果表明，冷冻条件下储藏11个月，噻虫嗪和噻虫胺在枸杞中均稳定。中国居民摄入噻虫嗪和噻虫胺的慢性暴露风险分别为16.6%和3.8%，远低于100%，慢性膳食暴露风险低。

关键词

枸杞; 噻虫嗪; 噻虫胺; 风险评估

中图分类号：

S 481.8

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2022800

Residual digestion and dietary intake risk assessment of thiamethoxam and its metabolite clothianidin in Lycium barbarum

YANG Jing， MA Xiaolong， JI Li， WEI Xinju， WU Yan， WANG Xiaojing*

（Ningxia Research Institute of Quality Standards and Testing Technology for Agricultural Products， Key Laboratory of Agricultural 

Product Quality Safety Standard Research and Evaluation of Ningxia Hui Autonomous Region， Yinchuan 750002， China）

Abstract

In order to analyze the pesticide residues of thiamethoxam 50% WG in Lycium barbarum， the dietary intake risk of the residues was evaluated. A HPLC/MS tandem mass spectrometry method was established for the determination of thiamethoxam and its metabolite clothianidin in L.barbarum to analyze the final residues of pesticides in L.barbarum and estimate the risk of chronic ingestion of pesticides. The results showed that in the range of 0.01-1.0 mg/L， the linear relationship between the two pesticides was good， and the correlation coefficient was greater than 0.999. The average recoveries were 80.7%-106.6% and the relative standard deviations were 1.4%-4.6% at three supplemental levels（0.01， 0.1 and 1.0 mg/kg）. Storage stability test showed that both thiamethoxam and clothianidin were stable in L.barbarum after storage for 11 months. The chronic exposure risk of Chinese residents ingestion of thiamethoxam and clothianidin was 16.6% and 3.8%， respectively， much lower than 100%， indicating a low risk of chronic dietary exposure.

Key words

Lycium barbarum; thiamethoxam; clothianidin; risk assessment

枸杞是一种药食同源型植物，《中国药典》中记载，枸杞具有滋补肝肾，益精明目的作用［1］。枸杞鲜果的滋味独特，逐渐进入水果市场，被认为是新型的“超级水果”［23］，其干果常常作为中药材使用。枸杞因含有甜菜碱、多糖、黄酮、氨基酸等物质［45］，具有抗衰老、抗氧化、免疫调节等作用而备受市场青睐［67］。由于枸杞果实含糖量高，易受炭疽病、灰斑病、白粉病和蚜虫等病虫害威胁［811］。

目前，在枸杞上登记的农药有嘧菌酯、吡唑醚菌酯、戊唑醇等杀菌剂，阿维菌素、印楝素、高效氯氰菊酯和噻虫嗪等杀虫剂，乙螨唑、哒螨灵、唑螨酯等杀螨剂［12］。噻虫嗪是一种全新结构的第二代烟碱类高效低毒杀虫剂，对害虫具有胃毒、触杀活性，并可通过植物内吸产生作用，对蚜虫、叶蝉、粉虱和飞虱等具有更好的防治效果［13］。刘同金等［14］考察了噻虫嗪在菜豆中的残留并进行了安全性评价，为制定噻虫嗪在菜豆上的最大残留限量提供了数据支撑;徐小军等［15］用超高效液相色谱串联质谱法测定了噻虫嗪及其代谢物在油菜籽中的残留;李镓妤等［16］研究了露地土壤芹菜体系中噻虫嗪及其代谢产物噻虫胺残留与消长规律。刘佳悦等［17］建立了噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在麦叶和麦穗中的痕量检测方法。噻虫嗪作为枸杞上常用的农药，在枸杞上的残留安全性尚未见报道。本研究选择噻虫嗪对枸杞开展田间试验，采用高效液相色谱串联质谱法，分析噻虫嗪及其代谢物噻虫胺在枸杞上的残留情况，并结合枸杞的膳食摄入量，对药剂的摄入风险进行评估，为噻虫嗪在枸杞上合理、安全使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

Thermo Quantum Access液相色谱串联质谱仪，美国Thermo公司;T25型高速分散机和MS3 digital型涡旋混合器均购自德国IKA公司;TDL40C型离心机，上海安亭仪器厂;XS205型和PL202L型电子天平，瑞士METTLER TOLEDO仪器有限公司。

50%噻虫嗪水分散粒剂购自河北三农农用化工有限公司;噻虫嗪标准品（纯度99.69%，德国DR公司）;噻虫胺（纯度99.25%，德国DR公司）;乙腈（色谱纯，美国Fisher公司）;氯化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）;甲醇（色谱纯，德国默克公司）;GCB和C18均购自上海安谱实验科技股份有限公司。

1.2 田间试验

田间试验于2019年在宁夏银川市、新疆博尔塔拉州、河北保定市和青海海西州4地进行，以50%噻虫嗪水分散粒剂为试验农药，按照《农作物中农药残留试验准则》［18］和《农药登记残留试验区域指南》［19］要求设计试验，设置1个空白对照小区和1个处理小区，小区面积100 m2，小区间设保护带。以4 000倍液（有效成分含量125 mg/kg）于枸杞结实期施药1次。宁夏和青海于药后0、3、5、7、10、14 d采样，河北和新疆只做最终残留，于药后5、7、10 d采样。

1.3 样品的制备与保存

将田间枸杞鲜果样本除去青果、病果、烂果、果梗、叶子等杂质充分混匀后分成2份，一份用四分法缩分，分取300 g样品，直接装入样品容器中，贴好标签于-18℃冰柜冷冻保存，室内检测时解冻后打成浆状，待测。另一份制成枸杞干果，方法为：按每千克新鲜枸杞，直接加入10～20 g食用级碳酸钠或碳酸氢钠，混匀，在封闭容器内放置20～30 min进行脱蜡，再晾晒制干，贴好标签于-18℃冰柜冷冻保存，室内检测时加液氮粉碎成粉末状，待测。

1.4 样品分析

1.4.1 样品前处理

枸杞鲜果：称取试样10 g于50 mL离心管中，加入20 mL乙腈，匀浆提取2 min;枸杞干果：称取试样 5 g 于50 mL离心管中，加10 mL水浸泡30 min后，加入20 mL乙腈，匀浆2 min，加入5 g氯化钠，振荡约1 min，4 000 r/min离心3 min后，分别取1 mL用50 mg C18和10 mg GCB凈化，过0.22 μm滤膜，采用液相色谱三重四极杆质谱仪检测。

1.4.2 仪器条件

色谱条件：Symmetry C18 （100 mm×2.1 mm， 3.5 μm）色谱柱;柱温：45℃;流速：0.30 mL/min;进样量：2.0 μL。洗脱方式为梯度洗脱，洗脱条件如表1所示。

质谱条件：电喷雾离子源，ESI+;喷雾电压：3.5 kV;鞘气：30 arb;辅气：10 arb;毛细管传输温度：350℃;碰撞压力：1.5 mTorr;扫描模式：选择离子监测（SRM），质谱参数：噻虫嗪292.1/181.1（定性），292.1/211.2（定量），碰撞能量为28 eV和16 eV，保留时间为3.64 min;噻虫胺250.2/132.0（定性），250.2/169.1（定量），碰撞能量为26 eV和19 eV，保留时间为4.06 min。

1.5 膳食暴露评估

通过农药膳食暴露量与其每日允许摄入量比较对其长期慢性摄入风险进行评估。公式如下［20］：

NEDI=∑［STMRi×Fi］/bw（1）

RQ=NEDI/ADI×100%（2）

式中：NEDI代表农药国家估算每日摄入量，STMRi代表农药在某食品中的规范残留试验中值，bw代表一般人群平均体重，Fi代表一般人群某食品的消费量［21］，RQ代表摄入风险概率，ADI代表每日允许摄入量。RQ小于100%表明农药慢性摄入对一般人群健康不会产生不可接受的风险，而RQ大于100%则表明农药摄入存在风险，值越大慢性摄入风险也就越大。

1.6 标准溶液的配制及方法有效性评价

分别称取0.010 03 g噻虫嗪、0.010 08 g噻虫胺标准品用丙酮定容至10 mL，配制成1 000 mg/L的标准母液，于-18℃避光保存。取适量母液，用甲醇稀释配制成浓度为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L系列标准溶液。以质量浓度为横坐标、峰面积为纵坐标绘制标准曲线。在枸杞鲜果和干果中分别添加噻虫嗪和噻虫胺0.01、0.1 mg/kg和1.0 mg/kg 3个水平的标准溶液，每个水平重复5次，测定回收率和相对标准偏差。

1.7 稳定性试验

称取枸杞空白样品（鲜果10 g，干果5 g）于离心管中，以0.5 mg/kg的添加水平向空白样品中添加噻虫嗪和噻虫胺标准溶液，将离心管密封保存于-18℃冰箱中。

按0 d，1、2、6、9、11个月为取样间隔，每次取2个储藏样品，对其中的噻虫嗪和代谢物噻虫胺进行测定。

2 结果与分析

2.1 方法线性相关性和添加回收试验

按1.6节方法绘制标准曲线。得到噻虫嗪的曲线方程为y=1×108x-1 258 537，r为0.999 4;噻虫胺的曲线方程为y=6×107x-306 460，r为0.999 9。2种农药的峰面积与质量浓度间均呈现良好的线性关系，相关系数均大于0.999。分别在空白枸杞中添加0.01、0.1、1.0 mg/kg的噻蟲嗪和噻虫胺标准溶液，在1.4节检测条件下，计算回收率和相对标准偏差，结果见表2。枸杞鲜果中噻虫嗪的平均回收率为81.7%～96.0%，相对标准偏差为1.4%～4.1%，噻虫胺的平均回收率为83.3%～90.9%，相对标准偏差为3.5%～3.7%;枸杞干果中噻虫嗪的平均回收率为81.4%～98.8%，相对标准偏差为1.6%～3.0%，噻虫胺的平均回收率为80.7%～106.6%，相对标准偏差为1.8%～4.6%，方法定量限均为0.01 mg/kg。符合《农作物中农药残留试验准则》［18］的要求，可以用于枸杞中噻虫嗪和噻虫胺的检测。

2.2 噻虫嗪和噻虫胺在枸杞上的稳定性

按1.7节的取样时间对枸杞中的噻虫嗪和噻虫胺进行测定，检测结果见表3。噻虫嗪在枸杞鲜果中的降解率为1%～24%，在干果中的降解率为9%～14%;噻虫胺在枸杞鲜果中的降解率为2%～16%，在干果中的降解率为11%～20%。枸杞中噻虫嗪和噻虫胺在低于-18℃的储藏温度下，

在11个月的储藏期间，降解率均小于30%。按照《植物源性农产品中农药残留储藏稳定性试验准则》［22］噻虫嗪和噻虫胺在枸杞上均比较稳定。

2.3 噻虫嗪在枸杞中的消解试验

根据宁夏和青海2地消解试验（图1），噻虫嗪按

4 000倍液（有效成分含量125 mg/kg）剂量施药。噻虫嗪在两地枸杞中原始沉积量（0 d）差异较大，宁夏原始沉积量明显高于青海。随着时间的增加，噻虫嗪在枸杞上的含量逐渐减少，施药后7 d的消解率达到70%，14 d的消解率达到95%。说明噻虫嗪在枸杞上的降解速率较快，且残留量与生长环境有关。

2.4 噻虫嗪和噻虫胺在枸杞中最终残留

噻虫嗪50%水分散粒剂以推荐剂量和施药次数于枸杞结实期喷雾施药，4地枸杞鲜果中的噻虫嗪残留中值为0.087 mg/kg，残留最大值为0.22 mg/kg;干果中的残留中值为0.78 mg/kg，残留最大值为2.0 mg/kg（表4）。噻虫胺在鲜果中残留中值<0.010 mg/kg，在干果中的残留最大值为0.33 mg/kg。目前，我国食品安全国家标准［23］尚未规定噻虫嗪和噻虫胺在枸杞上的最大残留限量，需进一步对农药残留摄入风险进行评估。

2.5 噻虫嗪和噻虫胺在枸杞中的膳食风险评估

进行膳食风险评估时以中国居民的平均体重为基础，将登记作物按食物类别归类，同类食物中选择最高限量值的作物用于风险评估。噻虫嗪在4地的残留中值为0.78 mg/kg，噻虫胺在4地的残留中值为0.074 mg/kg。根据我国居民食物摄入量，通过公式（1）和（2）计算农药慢性膳食摄入风险。由表5和表6可知，噻虫嗪摄入风险为16.6%，噻虫胺摄入风险为3.8%，2种农药慢性膳食摄入风险均小于100%。因此，噻虫嗪和噻虫胺在枸杞中的残留量对我国一般人群健康的影响在一个可接受的风险水平。

3 结论

本文建立了枸杞中噻虫嗪及其代谢物噻虫胺的高效液相色谱串联质谱检测方法。在储藏温度-18℃、储藏时间为11个月的试验期间，2种农药在枸杞中比较稳定。50%噻虫嗪水分散粒剂喷施1次用于防治枸杞蚜虫，于推荐安全间隔期采集的枸杞果实中噻虫嗪和噻虫胺的慢性膳食摄入风险均小于100%，对人体健康影响处于可接受水平，收获的枸杞产品安全。该结论可为噻虫嗪在枸杞上合理、安全用药提供理论依据，为制定噻虫嗪在枸杞上的最大残留限量提供数据支撑。

参考文献

［1］ 国家药典委员会. 中华人民共和国药典：一部［M］. 北京： 中国医药科技出版社， 2020.

［2］ 黄婷， 糟绍英， 秦垦， 等. 基于主成分分析的枸杞鲜果品质评价核心指标筛选［J］. 北方园艺， 2019（7）： 132139.

［3］ KAFKALETOU M， CHRISTOPOULOS M V， TSANTILI E. Shortterm treatments with high CO2 and low O2 concentrations on quality of fresh goji berries （Lycium barbarum L.） during cold storage ［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2017， 97（15）： 51945201.

［4］ KULCZYSKI B， MICHAOWSKA A G. Goji berry （Lycium barbarum）： composition and health effectsa review ［J］. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences， 2016， 66（2）： 6775.

［5］ VULIC＇ J J， CˇANADANOVIC＇BRUNET J M， C＇ETKOVIC＇ G S， et al. Bioactive compounds and antioxidant properties of Goji fruits （Lycium barbarum L.） ［J］. Journal of the American College of Nutrition， 2016， 35（8）： 692698.

［6］ VIDOVIC＇ B B， MILINCˇIC＇ D D， MARCˇETIC＇ M D， et al. Health benefits and applications of goji berries in functional food products development： a review ［J/OL］. Antioxidants， 2022，11（2）： 248. DOI： 10.3390/antiox11020248.

［7］ DONNO D， BECCARO G L， MELLANO M G， et al. Goji berry fruit （Lycium spp.）： antioxidant compound fingerprint and bioactivity evaluation ［J］. Journal of Functional Foods， 2014， 18（Part B）： 10701085.

［8］ 申培增， 關参政. 几种杀螨剂对枸杞瘿螨的防治效果比较［J］. 经济林研究， 2013， 31（3）： 140142.