新烟碱类农药在茶叶中的代谢谱分析及代谢动态研究

Neonicotinoid are recommending alternative pesticides in tea garden. But the studies on metabolitesis of neonicotinoid in tea are rear. In this project, the neonicotinoid metabolite profiling will be analyzed with the HPLC-TOF/MS method through comparing the treated pesticides in suspension tea cell culture and fresh tea leaves with the soil cultivation. The mechanism of the neonicotinoid pesticides transformation in tea will be clarified; A multi-residues analysis HPLC-MS/MS method will be investigated for neonicotinoid insecticides including and their metabolitesis; Further more, the dissipation behavior of imidacloprid residues in green tea shoots, made tea will also be investigated. This project will promote the metabolism of pesticides in tea and to clarify the metabolic mechanism of pesticides in tea leaves and tea processing. The results are of great useful for theoretical risk assessment and practical value for control, determination and management of neonicotinoid residues tea.

新烟碱类农药是茶园推荐使用的替代性农药新品种，而其在茶叶中的代谢降解机制方面研究未见报道。本项目采用农药残留代谢物分析研究方法，对添加新烟碱类农药的茶叶悬浮细胞培养液进行HPLC-TOF/MS残留的代谢谱分析，与土培茶苗喷施农药的代谢谱比对确认，鉴定代谢产物的结构，推测代谢机理；进一步建立茶鲜叶、茶叶新烟碱残留代谢谱的HPLC-MS/MS分析方法，对茶园使用的主要烟碱类农药及其代谢物在茶树叶片的代谢动态及加工过程的消解规律进行研究，探讨其降解机理；本项目的完成将推动茶叶中农药代谢动态研究，明晰农药在茶树叶片及茶叶加工中的代谢机理及安全性评价提供技术手段和理论基础；同时为制定的茶叶烟碱类农药安全使用规范和建立最大残留限量（MRL）标准奠定基础，从而保障饮茶安全。

我国茶园种植面积和茶叶产量均居世界首位。茶小绿叶蝉是严重危害茶树的病虫害之一，一年发生9～11代，世代重叠严重，为害后茶叶严重减产。化学农药仍是防治茶树病虫害的主要手段，新烟碱类吡虫啉农药在我国茶园广泛使用，对茶园小绿叶蝉有很好的防治效果，近年来，作为替代性品种的其他新烟碱类农药：氯噻啉、啶虫脒、噻虫嗪也逐渐在茶园推广使用。植物具有代谢农药生成代谢物的能力，代谢物的安全性已逐渐受到各国的关注，1991年欧盟以指令形式91/414/EEC颁布了植物、环境中农药代谢物评估的必要性，要求把农药代谢产物列入日常监测中，且农药残留限量标准制定（MRLS）应包含不同农产品中的代谢产物，因此鉴定烟碱类农药在茶树叶片中的代谢物种类、建立其分析方法、研究母体及其代谢物的田间及茶叶加工中的消解动态，是目前茶叶农残安全评价所亟待解决的问题。.本研究针对茶叶烟碱类农药残留消解和代谢研究匮乏的问题，建立了成品茶、茶鲜叶、悬浮细胞中多种烟碱类农药的检测方法；研究了茶叶加工过程中的3种新烟碱类农药残留消解动态，得出加工因子，并研究其在茶叶浸泡过程中的溶出率，进行了初步的膳食暴露量计算，给出了安全采摘期建议；成功建立其茶叶悬浮细胞培养体系，利用所建立的悬浮细胞体系对茶叶中主要烟碱类农药吡虫啉、噻虫嗪、啶虫脒、氯噻啉消解动态和代谢物进行了筛查。结果表明，茶叶细胞代谢烟碱类农药能力较弱，虽已鉴定出几种代谢物，但其在生成过程中不断变化，且含量非常低，残留基本为其母体；为了验证悬浮细胞的代谢能力，我们补充了其对有机磷农药乙酰甲胺磷和乐果的代谢实验，发现茶叶悬浮细胞对此类农药的代谢能力很强，在培养过程中基本消解完毕，分别生成了毒性更强的代谢产物甲胺磷和氧乐果，此结果为进一步系统研究茶叶中农药的代谢谱、代谢动态、代谢机理以及代谢物毒性提供了非常好的平台，可为全面地进行茶叶农药残留安全性评价，制定有科学依据的限量标准提供理论和技术基础。