苹果中典型农药残留对人体生物可给性的体外研究

摘要

本文以苹果中己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑以及甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯5种拟除虫菊酯类农药残留为对象，建立了苹果中供试农药在模拟胃液以及肠液中的多残留分析方法；运用体外胃肠模拟法研究了苹果中供试农药残留生物可给性的影响因素，包括模拟胃液以及肠液中的消化时间、固液比、pH值等；并基于生物可给性的结果，探讨了苹果中供试农药残留的食用安全性。主要实验结果如下：
　　1、苹果中典型农药在模拟胃肠液中多残留分析方法的建立
　　苹果中的己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑以及甲氰菊酯等5种拟除虫菊酯在模拟胃肠液中均用乙腈为提取溶剂，超声提取30 min，弗罗里硅土SPE柱净化，己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑的淋洗剂为乙腈20 ml，拟除虫菊酯的淋洗剂为20 ml石油醚:乙酸乙酯（95:5，V/V）均分两次淋洗，GC-ECD进行检测。添加回收实验结果表明：在0.1~1.0 mg/kg的添加浓度范围内，己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑在模拟肠液中的平均添加回收率分别为74.55％~107.32%、72.45%~76.48%和74.89%~105.55%，相对标准偏差（RSD)分别为2.03%~4.94%、0.68%~3.42%和0.69%~3.91%；在模拟胃液中的平均添加回收率分别为108.61%~115.35%、84.54%~104.37%和105.80%~115.55%，相对标准偏差（ RSD)分别为1.46%~2.94%、2.29%~5.12%和1.89%~4.35%。在添加浓度为0.01~1.0 mg/kg的范围内，甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯在模拟肠液中的平均添加回收率分别为81.98%~104.55%、73.00%~107.85%、83.21%~107.69%、72.70%~112.79%和81.46%~98.90%，相对标准偏差（ RSD)分别为2.18%~6.44%、3.24%~6.54%、3.98%~7.72%、3.62%~6.91%和3.63%~7.25%；在模拟胃液中的平均添加回收率分别为83.15%~102.97%、80.36%~102.66%、95.05%~105.01%、88.73%~106.96%和87.31%~100.10%，相对标准偏差（RSD)分别为2.32%~4.32%、2.46%~4.11%、1.53%~6.21%、2.11%~4.10%和1.28%~5.10%。该方法的准确性和精确度均满足农药残留分析的要求。
　　2、模拟胃液中不同因素对苹果中典型农药的生物可给性影响
　　研究了固液比、消化时间、pH值等不同因素对苹果中供试农药在模拟胃液中生物可给性的影响。结果表明：苹果中供试农药在模拟胃反应阶段中，当固液比为0.05时，己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑以及5种拟除虫菊酯类农药的生物可给性分别为57.27%、79.94%、93.49%、31.22%、28.46%、24.15%、27.64%和21.68%。在模拟胃反应阶段中苹果中供试农药的生物可给性与固液比呈对数的关系。随着反应时间的延长，模拟胃液中的生物可给性的变化不明显，己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑以及5种拟除虫菊酯平均生物可给性分别为72.99%、27.44%、57.36%、20.06%、29.54%、19.03%、22.02%和24.01%。pH值会影响供试农药的生物可给性，己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑在pH值为2.12时生物可给性最大，分别达到80.00%、28.06%和64.06%；5种供试拟除虫菊酯类农药在pH为1.91时生物可给性最大，分别为7.43%、8.84%、9.73%、11.46%、9.95%。
　　3、模拟肠液中不同因素对苹果中典型农药的生物可给性影响
　　探讨了pH值、消化时间、固液比等对苹果中供试农药在模拟肠液中生物可给性的影响。结果表明：在模拟肠液中pH值的不同会影响供试农药的生物可给性，当pH值为7.01时，己唑醇和苯醚甲环唑的生物可给性达到最大分别为56.34%和60.86%，而螺螨酯的生物可给性达到最大26.16%时的pH值为6.59；在pH为7.26时高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的生物可给性均达到最大，分别为16.39%、14.73%和18.63%；而当pH为8.35时甲氰菊酯和高效氯氟氰菊酯的生物可给性达到最大分别为19.70%和17.36%。消化时间的不同对己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑的生物可给性有一定影响，在3.5 h时三种农药的生物可给性达到最大分别为88.45%、68.75%和113.43%,而模拟肠液中消化时间的不同对5种拟除虫菊酯生物可给性影响不显著；模拟肠反应阶段中，当固液比为0.05时，己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑以及5种拟除虫菊酯类农药的生物可给性分别为63.76%、70.17%、103.52%、35.63%、34.53%、28.95%、31.58%和25.90%，通过数据拟合发现在固液比为0.05~0.75之间时，苹果中供试农药的生物可给性与固液比呈对数的关系且R2均在0.93以上。
　　4、苹果中供试农药在食用过程中的安全性评价
　　生物可给浓度即样品中污染物的含量与生物可给性的乘积，计算公式w(生物可给浓度, mg/kg)=w(样品中化合物的含量, mg/kg)×生物可给性。本实验以供试农药在苹果中的最低残留限量为样品化合物的含量，在固液比为0.1 g/ml，模拟胃液以及肠液消化时间分别为2h和4h的条件下计算得出己唑醇、螺螨酯、苯醚甲环唑、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的生物可给浓度分别为0.0704 mg/kg、0.0828 mg/kg、0.1465 mg/kg、0.3654 mg/kg、0.0106 mg/kg、0.0665 mg/kg、0.0100 mg/kg、0.0025 mg/kg。供试农药的ADI值比较发现，高效氯氟氰菊酯和高效氯氰菊酯均为20μg/kg·d，其慢性毒性大小相近，而以苹果中两种农药的最高残留限量标准作为摄入浓度计算，高效氯氟氰菊酯的生物可给浓度为0.0106mg/kg，远低于高效氯氰菊酯的0.0665mg/kg，仅为其1/6，因此就苹果中这两种农药残留对人体的健康风险而言，高效氯氟氰菊酯比高效氯氰菊酯更安全。同样的，螺螨酯、苯醚甲环唑、溴氰菊酯的ADI值均为10μg/kg.d，溴氰菊酯的生物可给浓度为0.0025 mg/kg最低远低于苯醚甲环唑、螺螨酯，仅为苯醚甲环唑的1/59，,因此就苹果中这三种农药残留对人体的健康风险而言，溴氰菊酯比螺螨酯、苯醚甲环唑更安全。