茶葉中農藥殘留檢測及膳食攝入風險評估

殷雪琰， 王潔瓊， 王國慶， 羅漪漣， 朱佳明， 翟云忠

(1.常州市農產品質量安全中心，江蘇 常州 213002； 2.農業農村部茶葉質量監督檢驗測試中心，浙江 杭州 310008)

作為世界三大飲料(咖啡、可可、茶葉)之一，茶葉已成為人們日常生活的必需品和重要的國際貿易商品[1-2]，茶葉中的農藥殘留問題則是制約茶葉質量安全的主要因素[3]，其質量狀況既影響茶葉的健康消費，也關系行業的可持續發展。許多國家及國際組織均對茶葉中的農藥殘留制定了最大殘留限量(MRLs)[4-5]，《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)[6]中規定了茶葉中71項農藥的MRLs標準，日本和歐盟分別規定了茶葉中230種和502種農藥的MRLs[7]。面對種類繁多的農藥最大殘留限量標準，農藥殘留的監控也變得困難重重。因此，如何采用先進的分析檢測技術，避免復雜的基質干擾，準確檢測產品中多農藥痕量殘留顯得極為重要。

目前茶葉中農藥殘留檢測的常用方法是采用QuEChERS方法進行樣品的前處理，再根據目標化合物的不同性質，分別利用氣相色譜法、氣相色譜-質譜法[8-9]及液相色譜、液相色譜-串聯質譜法[10-11]。固相分散萃取樣品處理一體機(Sio-dSPE)法是基于QuEChERS方法開發的一種新型快速樣品前處理設備，將QuEChERS方法中的提取劑(NaCl、無水MgSO4和緩沖鹽)和凈化劑(C18、PSA、GCB和無水MgSO4)等材料填入整合套管內，可實現一體化提取凈化，大大縮短凈化時間，大幅提高前處理效率，且對人體安全，對環境友好。結合靜電場軌道阱高分辨質譜(Orbitrap)，采用高分辨全掃描的模式(無目標化合物限制)，在復雜基質中開展大量農藥的同時篩查，并且實現樣品(非目標成分)回顧性分析，大大提高了檢測目標物數量，更適用于痕量分析。

通過檢測獲得茶葉中農藥殘留量，但這些藥物殘留量是否會對人體產生危害呢？世界衛生組織(WHO)/聯合國糧食及農業組織(FAO)一起成立了農藥殘留聯席會議(JMPR)，提出對農藥的風險進行評估。本文運用FAO/WHO提出的農藥殘留膳食攝入風險評估方法[12]，對常州地區溧陽白茶和金壇雀舌兩種茶葉中農藥殘留膳食攝入風險進行分析與評估，明確茶葉農藥殘留污染和膳食攝入風險，并分析影響茶葉質量安全的主要農殘項目，同時評估現有農藥最大殘留限量對消費者的保護水平，旨在明確常州地區茶葉的質量安全情況。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試茶葉為常州地區溧陽白茶和金壇雀舌。

1.2 儀器試劑

UltiMate 3000/Q Exactive 高分辨液質聯用儀(美國Thermo公司)；固相分散萃取樣品處理一體機(Sio-dSPE 6512，北京本立科技有限公司)。

丙酮、乙腈(色譜純，CNW公司)；提取鹽包包括5.5 g MgSO4、1.5 g NaCl、1 g檸檬酸鈉和1.5 g檸檬酸二鈉鹽緩沖體系(北京本立科技有限公司)；凈化包包括100 mg PSA、100 mg C18、100 mg GCB和600 mg無水MgSO4(北京本立科技有限公司)；試驗用水為超純水(經Milli-Q超純水器純化)。

121種農藥標準品(100 mg·L-1，每支1 mL)，購于上海安譜實驗科技股份有限公司。用甲醇配制濃度均為10 mg·L-1標準儲備液于-18 ℃儲存備用。

1.3 分析方法

1.3.1 氣相條件

色譜柱為Thermo Accucore aQ C18(150 mm×2.1 mm，2.6 μm)。流動相A為98∶2(W：M)，流動相B為2∶98(2為5 mmol·L-1甲酸銨和0.1%甲酸水溶液，98為5 mmol·L-1甲酸銨和0.1%甲酸甲醇溶液)；流速為0.4 mL·min-1；柱溫為25 ℃；梯度洗脫程序為0 min，0%B；0～4 min，20%B；4～5.5 min，40%B；5.5～10.5 min，100%B；10.5～12.9 min，100%B；12.9～15 min，0%B。

1.3.2 質譜條件

質譜條件。電噴霧離子源(ESI)溫度為350 ℃，噴霧電壓為3.0 kV，傳輸金屬毛細管溫度為325 ℃，鞘氣40 arb，輔助氣10 arb，掃描范圍為100～1 000m/z(正、負離子切換模式)；一級質譜全掃描分辨率為R=70 000；C-trap最大容量(AGC target)為1×106；C-trap最大注入時間為200 ms；數據依賴二級子離子全掃(ddMS2) 分辨率R=17 500；歸一化碰撞能量為35 eV±50%；C-trap最大容量(AGC target)為2×105；C-trap最大注入時間為60 ms。

1.4 標準液配制

用基質空白提取液稀釋121種農藥混合標準儲備液，根據檢測要求采用基質本底液稀釋成相應的基質匹配標準工作溶液?；|匹配標準工作溶液現用現配。

1.5 樣品前處理方法

稱取已均質好的茶葉試樣2.0 g(精確到0.01 g)于提取管中，加入4 mL水和10 mL乙腈，加入乙酸緩沖鹽體系提取鹽包(1.2)和1包鋯珠(24顆)，凈化管中已預置好凈化劑(1.2)。將整合套管擰緊置于本立固相分散萃取樣品處理一體機(Sio-dSPE)上進行前處理。

Sio-dSPE程序設置。第一步為振蕩轉速1 000 r·min-1，振蕩10 min；第二步為離心轉速4 000 r·min-1，離心5 min；第三步為振蕩轉速1 000 r·min-1，振蕩3 min；第四步為離心轉速4 000 r·min-1，離心3 min。處理結束后打開定容塞，從凈化管中取上清液過0.22 μm微孔濾膜供質譜測定。

1.6 樣品采集

按常州茶葉種植面積、分布情況、生產比重等情況分溧陽白茶和金壇雀舌兩個品種設置采樣點，每份樣品不少于500 g，分兩份裝，采樣時間為3—6月，采樣地點為溧陽和金壇兩個主要產茶縣區共設置22個采樣點，采集茶葉樣品 70份。

1.7 膳食攝入風險評估

膳食暴露評估是食品危險度風險評估的重要組成部分，也是膳食安全性衡量的主要指標，膳食攝入風險按公式計算[13]。

NEDI=(ΣSTMRi×Fi)/bw。

(1)

式中：NEDI為某種農藥的國家估算每日攝入量[mg·(kg·d)-1]；STMRi為某農藥在農產品中的規范試驗殘留中值(mg·kg-1)；Fi為一般人群對某農產品的消費量(kg·d-1)(按照FAO統計數據，中國居民每人每天飲茶11.4 g[14])；bw為消費者平均體重(kg，按63 kg計)。膳食攝入風險按NEDI/ADI比值判斷，其中ADI為每日允許攝入量。當NEDI/ADI ≤1時，表示攝入風險在可接受范圍內；當NEDI/ADI>1時，表示有不可接受的慢性風險。

1.8 農藥風險排序分析

運用英國食品標準局風險排序體系[15]進行農藥殘留風險排序，參照風險排序指標賦值[16-17]。各農藥殘留風險得分按式(2)計算，農藥殘留風險得分越高，殘留風險越大。

S=(A+B)×(C+D+E)×F。

(2)

式中：S為殘留風險得分；A為毒性得分，采用急性經口毒性的半數致死量(LD50)；B為毒效得分，采用ADI值；C為膳食比例得分；D為農藥使用頻率得分；E為高暴露人群得分；F為殘留水平得分。

2 結果與分析

2.1 高分辨質譜條件優化

參照歐盟EC 2002/657質譜方法學標準，對多級質譜確證必須提供4個識別點，高分辨質譜是對化合物的精確質量數進行全掃描，其每個離子被定義為2個定性點，且相對豐度在基峰10%以上的離子均可作定性離子使用。按此規則，利用Q Exactive，只需1個母離子和1個子離子即可完成對目標物質的確證。高分辨質譜在60 000分辨率下，能達到7.0 spectrum·s-1以上的采集速率，在3～10 s(化合物色譜峰寬)時間內，其掃描的點數遠多于8～10個，且每個掃描點數上質量準確度保持在1.0 mg·kg-1以內，確保了數據的準確性和穩定性。121種目標物CAS號、保留時間、掃描模式、精確質荷比、碎片離子、定量限等信息見表1。將121種化合物的保留時間、精確質荷比及二級特征碎片離子輸入TraceFinder軟件中，建立化合物的質譜數據庫，實現目標物快速篩查功能。本試驗中采用母離子峰面積進行定量。

表1 121種化合物的名稱、CAS號、保留時間和質譜信息

表1(續)

表1(續)

2.2 方法有效性評價

在試驗確定的優化條件下，在茶葉中準確加入121種農藥標準溶液，采用相對應的基質，配制5、10、50、100、200和500 μg·L-1濃度的混合標準液，采用外標法定量檢測，考察方法回收率、精密度和定量限(LOQ)等方法學指標。結果表明，121種農藥在5～500 μg·L-1以各組分的色譜峰面積對基質標準溶液濃度進行線性回歸，表1數據顯示，相關系數(R2)均≥0.990，線性關系良好；采用空白樣品添加經Sio-dSPE前處理的方式，考察方法中121種農藥的定量限(LOQ)為2.5～10 μg·kg-1；對121種化合物在茶葉基質中進行50 μg·kg-1濃度水平加標回收試驗，平行測定6次，在茶葉基質中的方法的回收率為66.7%～123.8%，相對標準差 ≤11.2%，符合農藥殘留分析的要求。

2.3 農藥殘留水平分析

本次共檢測70個茶葉樣品，有47個茶葉樣品檢出農藥殘留，農殘檢出率為67.1%；共檢出農藥22 種，單項農藥檢出率為1.43%～41.4%(表2)。其中，有29個樣品檢出聯苯菊酯，檢出率最高為41.4%；18個樣品檢出螺螨酯，檢出率為25.7%。有28個樣品檢出農藥多殘留(同一樣品中檢出2種及以上農藥)，檢出率為40%；共有3個樣品中檢出農藥9種(單個樣品中最高農藥檢出數)。由于本試驗采用高分辨質譜檢測，提高儀器靈敏度降低樣品檢出限，獲得更高樣品檢出率，參照GB 2763—2021《食品中農藥最大殘留限量》標準，檢出農藥殘留均不超標。

表2 茶葉樣品中農殘檢出情況

2.4 膳食攝入風險評估

根據1.7節膳食評估計算公式(1)進行膳食攝入風險評估，風險因子STMR值[18]采用農藥殘留水平平均值，風險因子ADI值參考國家標準GB 2763—2021《食品中農藥最大殘留限量》。表3顯示，22種農藥的ADI均小于1，表明其膳食攝入風險均可接受。ADI越小，表示膳食攝入風險越小，表明茶葉農藥殘留的膳食攝入風險是完全可以接受。

2.5 農藥殘留風險排序

毒性得分(A)根據農藥品種基本信息數據庫(FDBI，http：//www.nyfzx.com/)查詢得到的數值進行賦值；毒效得分(B)根據GB2763—2021標準賦值；膳食比例得分(C)根據茶葉產量、出口及損耗率計算，暴露量占總膳食比例<2.5%，賦0分；農藥使用頻率得分(D)按當地每季在茶樹上用藥≤3次，按3次計賦1份；高暴露人群得分(E)暫無資料判定存在高暴露人群，賦3分；殘留水平得分(F)依據表3殘留水平對照GB2763—2021中的MRL給每種農藥賦值，氯蟲苯甲酰胺、螺螨酯、甲基硫菌靈、戊菌唑和吡丙醚沒有限量要求，以歐盟限量作參考。

表3 茶葉中農藥殘留風險評估

以公式(2)計算出22種農藥的風險得分并排序，參照相關文獻農藥風險分類[19]，將各農藥風險按得分高低分為3類：風險得分≥100為高風險農藥。表4顯示，不存在高風險農藥。風險得分在50～100為中風險農藥，僅螺螨酯1種；風險得分<50為低風險農藥，共有21種。由此可見，本文中評價茶葉中農藥均處于中低風險。

表4 茶葉中農藥殘留風險排序

3 小結

本研究基于固相分散萃取樣品處理一體機凈化和Q Exactive高分辨質譜技術，建立了農產品中121種農藥殘留的分析方法，分析了70個茶葉樣品中農藥殘留情況，定量檢測出22種農藥殘留，建立該檢測方法能提高檢測效率和方法靈敏度，滿足實際樣品的分析。通過農殘膳食攝入風險評估，本次檢出的22種農藥的ADI均小于1，其膳食攝入風險均在可接受范圍內；對其進行風險排序，所有檢出農藥均處于低風險。