中药材农药残留现状分析与安全保障建议
发布时间：
2022-02-17
来源：
中药材产业技术体系
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2022-02-17
来源：
中药材产业技术体系
中药材农药残留现状分析与安全保障建议
杨昌贵1，周涛1，张小波2，江维克1，杨野3*，杨健2，沈渊文1，郭兰萍2*
（1. 贵州中医药大学，贵州贵阳 550025；2. 中国中医科学院中药资源中心，北京 100700；3. 昆明理工大学生命科学与技术学院，云南昆明 650031）
摘要：本文基于CNKI数据库28258条中药材农药含量数据，采用频数分析法，统计检测技术和监测农药种类的频率，计算不同类型农药检出率和超标率，系统分析了中药材农残污染情况。结果显示，检出率大于10%的农药有40种，其中，有机氯类和烟碱等新型农药占比55%，有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类占比分别为17.5%、15.0%、12.5%。17种农药存在不同程度的超标，超标率小于或等于5%的共有12种农药，占70.59%；超标率5%～10%的共4种，占23.53%；超标率大于10%的共1种，占5.88%。
从近5年分析结果来看，中药材农残污染呈现下降的趋势，相较于最高时期，有机氯类农药检出率降低约2/3，超标率下降了47.23%；氨基甲酸酯类检出率降低约1/2，超标率下降了11.78%；有机磷类检出率降低约3/4，超标率下降了7.22%；拟除虫菊酯类检出率降低约1/2，超标率下降了11.05%；其他类型农药检出率降低约1/2，均未超标。
总体而言，中药材农药残留问题得到明显改善，药材安全性不断提升，但农药残留仍是影响中药材质量和安全性的重要因素，建议进一步完善中药材农药残留控制标准，加强对生产中实际大量应用的农药种类的监测，推广中药材生态种植模式，以促进中药材产业的高质量发展。
中药材是中医药事业传承和发展的物质基础，是关系国计民生的战略性资源。党和国家一贯重视中药材的保护和发展，颁布了《中华人民共和国中医药法》《中药材保护和发展规划（2015-2020）》等系列政策法规，促进了中药材产业的快速健康发展。而在大规模的中药农业生产中，种植生产者为了保障产量，不得不施用化学农药，但对农药的田间使用缺乏科学管理，导致药材存在不同程度的农药残留。
《中国药典》2000年版首次在国家标准层面对中药农残进行了规定，制定了甘草、黄芪中9种有机氯类农药限量标准，并收载了相应的检测方法。到《中国药典》2020年版，收载的检测方法可对526种农药进行检测，并规定中药材、中药饮片中不得检出中药材种植过程中禁用的33种农药。
随着农药禁限用相关政策的实施、控制标准的不断完善和一些新型农药品种的大量使用，中药材种植过程中的用药和农药残留情况也发生了一定的变化。近年对中药材农残的分析，部分研究者仍把重点放在禁用多年的六氯环己烷（六六六）、双对氯苯基三氯乙烷（滴滴涕）等传统农药的分析上，或利用多年前的研究数据展开综述，评价当前中药材农残超标情况，甚至将“检出农药”和“农药超标”混为一谈，这显然没有真实体现当下中药材农药残留的状况，给消费者造成误导，引起社会的关注和紧张。
因此，本文通过检索中国知网数据库（CNKI），收集中药材残留农药含量测定信息，基于频数统计、检出率和超标率分析，探讨中药材农药残留的状况和变化，旨为中药材农残的研究、监测和标准的完善提供理论支撑。
1 资料
1.1 数据来源
以“残留农药”为主题，再分别以“有机氯-中药”“有机磷-中药”“拟除虫菊酯-中药”“氨基甲酸酯-中药”“农药残留检测-中药”为任意字段在 CNKI 数据库中进行检索，检索时间范围为 1960 年1月至2021年8月，共检索到763篇相关文献。
1.2 数据预处理
1.2.1 数据标准化
根据《现代农药手册》和2020年版《中国药典》对农药名称进行标准化处理，统一用农药的中文名称；检测结果单位统一用“mg•kg-1”表示。
1.2.2 数据纳入标准
有明确的样本检测和实验数据结果的文章作为有效文章纳入统计范围，剔除重复文章、农残消解动态类文章和纯方法学研究的文章。按每批次中药检测一种农药作为一条数据统计。共筛选出106篇文献，28258条数据用于后续分析。
2 方法
2.1 频数分析
通过excel 2007 软件对文献数量、检测农残种类、检测方法，进行频次统计分析。公式为：频率（%）＝此类数据量/总数据量×100。
2.2 农残检出率、超标率分析
使用 excel 2007对所得数据进行整理，分析不同类型农药、不同品种农药检出率，并以2020年版《中国药典》和现行《美国药典》规定的残留农药最大限量为标准，判断中药材残留农药超标情况。公式为：检出率（%）＝检出样本数/总样本数×100；超标率（%）＝超标样本数/总样本数×100。
3 结果与分析
3.1 中药材农残研究发展历程
对符合分析要求的106篇文献的统计结果显示（见图1），上世纪80年代开展了对28种中药材中六六六的残留量分析，但至2001年的十多年，仅6篇相关文献，有效数据626条。伴随2000年版《中国药典》规定9种有机氯类农药残留的检测方法，2001～2005年间，对中药农残的监测和关注度大幅提升，文献数量增加了2倍之多，有效数据1992条，是之前的3倍。随着2005年版、2010年版和2015年版《中国药典》对药材农药残留检测方法的提升、监测品种的增加，相关研究论文呈快速增加态势，2006～2010年、2011～2015年、2016～2020年分别报道了36篇、27篇、22篇文献，有效数据条数分别为5330条、4975条和6079条。2020年版《中国药典》实施至今，2篇文献有效数据达9256条，这得益于LC-MS或GC-MS检测技术在中药材农残分析中的应用，实现了多类型、多数量农药在不同基质药材中的同步检测。
因此，中药材农残的检测研究经过了起步期（1983～2000年）、高峰期（2001～2010年）和平台期（2010年以后），这得益于《中国药典》的不断发展与驱动以及检测技术的不断提升。随着人们对中药材安全性意识的增强，以及国家标准的不断提升，中药农残的研究将长期成为中药行业关注的热点。
图1 不同阶段中药材农残研究状况
3.2中药材中不同类型农药残留特征分析
为了使统计结果尽可能代表总体情况，本研究对检测样本数大于或等于50的农药品种进行统计，列出检出率不低于10%的农药，以《中国药典》2020年版和《美国药典》为限量标准，判断超标情况。并将不同类型农药的检出率和超标率按年限进行汇总统计，划分为1983～2000年、2001～2005年、2006～2010年、2011～2015年、2016～2020年5个时间段，2021年数据量少，未纳入到分析中。
从统计分析结果来看，检出率大于10%的农药有40种，其中有机氯类和烟碱等新型农药（其他类型农药）各有11种，占为55%，有机磷类7种（17.5%），拟除虫菊酯类6种（15.0%），氨基甲酸酯类5种（12.5%）；21种制定有限量标准，占52.50%。
从超标率分析结果来看，17种农药存在不同程度的超标，其中甲氰菊酯最严重为15.42%；超标率小于5%的共有12种，占70.59%；超标率5%～10%的共有4种，占23.53%；超标率大于10%的有1种，占5.88%（见表1）。
从近五年（2016～2020年）分析结果来看，相较于最高时期，有机氯类农药检出率降低约2/3，超标率下降了47.23%；有机磷类检出率降低约3/4，超标率下降了7.22%；氨基甲酸酯类检出率降低约1/2，超标率下降了11.78%；拟除虫菊酯类检出率降低约1/2，超标率下降了11.05%；其他类型农药检出率降低约1/2，均未存在超标（见表2）。
3.2.1有机氯类农药
该类农药杀虫广谱，是最早投入到药材种植中的农药，检出率和超标率最高，曾是重点监测的对象。六六六、滴滴涕、艾氏剂、五氯硝基苯、硫丹、六氯苯、七氯、五氯苯胺、异狄氏剂、狄氏剂、四氯硝基苯是该类农药中检出率较高的品种，检出率11.19%～56.85%，其中六六六检出率最高。六六六、滴滴涕、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、七氯、五氯硝基苯、四氯硝基苯超标率分别为8.50%、5.51%、4.10%、2.53%、5.18%、1.69%、1.41%、0.75%（见表1）。五氯苯胺、异狄氏剂、四氯硝基苯在2020年版《中国药典》中未有收载，这3种农药的残留情况和潜在的安全风险应引起关注。该类农药检出率和超标率随着时间呈降低的趋势，1983～2000年最高，分别为87.00%、49.00%；2001年后检出率逐年递减，到2016～2020年检出率为26.24%，相较于最高时期降低约2/3；2001年后，该类农药超标情况逐年改善，近5年统计的结果显示，超标率仅为1.77%，相较于最高时期，降低了47.23%（见表2）。
3.2.2拟除虫菊酯类农药
该类农药具有杀虫广谱、效果好等特点，自上世纪80年代就开始用于中药材种植过程中虫害的防治，从近20年检测结果来看，其在中药材中有较高的残留。甲氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、联苯菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯是该类农药中检出率较高的品种，分别为22.02%、20.97%、18.02%、14.63%、11.35%、11.34%；参考《美国药典》限量标准，甲氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯、氯氰菊酯的超标率分别为15.42%、5.36%、4.07%和4.64%（见表1）。2020年版《中国药典》虽收载有该类农药的检测方法，但并未制定限量标准，残留情况应引起关注，特别是4种存在一定超标的农药。该类农药检出率和超标率随着时间呈降低的趋势。1983～2000年检出率最高，为28.57%；2001～2005年未检索到相关数据，可见期间对其的关注度不高；2006年以后，检出率维持在15%左右，相较于最高时期，降低约1/2。从超标率来看，2006～2010年为4.56%，2011～2015年最高为11.05%，近5年未有超标报道（见表2）。
3.2.3有机磷类农药
该类农药具有高效、廉价及低生物累积性的特点，被广泛用于中药材种植过程中的病虫草害防治，但大多品种具有较高的毒性，长期低剂量接触，会使中枢神经系统出现认知功能损伤，甚至有致癌风险。从检出率来看，亚胺硫磷（24.00%）、对硫磷（17.09%）、甲基对硫磷（15.38%）、杀扑磷（12.14%）、马拉硫磷（10.94%）、乙硫磷（10.87%）和敌敌畏（10.19%）较高，其中对硫磷、甲基对硫磷、马拉硫磷和敌敌畏存在超标，分别为1.27%、0.70%、1.56%、0.43%（见表1）。亚胺硫磷、马拉硫磷和敌敌畏未收载入中国药典限量标准，应引起关注。该类农检出率和超标率随着时间的变化呈先增高后降低的趋势。2001～2011年，检出率5.33%～5.84%，超标率0～1.09%；2011～2015年残留量达到历史最高，检出率和超标率分别为38.46%、8.70%；之后的5年间出现大幅度的降低，检出率相较于最高时期降低约3/4，超标率下降了7.22%（见表2）。
3.2.4氨基甲酸酯类农药
该类农药比有机磷类具有更高的安全性和更快的生物降解能力，被作为有机磷类农药的替代物投入到中药材种植中。因克百威、丁硫克百威、灭多威、涕灭威毒性较高、对环境有潜在的威胁已被国家禁用。从检出率来看，甲霜灵（27.73%）、残杀威（26.23% ）、嘧霉胺（16.67 %）、灭多威（15.70%）、克百威（14.88 %）较高，其中克百威是2020年版《中国药典》规定禁用的品种，超标率为0.66%（见表1）；其余4种农药未有限量标准，其安全风险情况有待进一步研究。该类农药检出率和超标率随着时间呈现降低的趋势。2001～2005年检出率最高，为25.00%，2006年后维持在12%左右，相较于最高时期降低约1/2。2006～2010年，该类农药的超标率为11.00%，之后的10年降低到0.22%以下（见表2），可见该类农药在中药材中超标不严重。
3.2.5其他类农药
除有机氯、有机磷及氨基甲酸酯类农药外，烟碱类、有机氮类、三唑类等新型农药在中药材种植过程中也有使用。对新型农药的监测起步相对较晚，集中在2006年以后。从检出率分析结果来看，啶虫脒（61.21%）、多菌灵（40.00%）、吡虫啉（30.05%）、噻虫啉（26.00%）、咪酰胺（18.87%）、苯醚甲环唑（18.42%）、二苯胺（15.38%）、环嗪酮（15.13%）、三唑酮（14.67%）、戊唑醇（14.29%）、乙草胺（10.00%）较高（见表1），这11种农药均未制定有限量标准，安全风险未知，有必要加强残留监测与安全风险评估。该类农药检出率随着时间呈降低的趋势。2006～2010年开始有检出，此时检出率最高，为53.85%；2011年后维持在21.63%～24.44%，相较于最高时期降低约1/2（见表2），该类农药未见超标报道，这可能与限量判断标准的缺失有关。
从近5年农残污染情况横向比较来看，有机磷类、有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类和其他类型的农药均有不同程度的检出。检出率在9.76%～26.24%，有机氯类最高（26.24%），依次为其他类（21.63%）、拟除虫菊酯类（16.07%）、氨基甲酸酯类（12.83%）、有机磷类（9.76%）；超标率均小于2%，有机氯类最高（1.77%），依次为有机磷类（1.48%）、氨基甲酸酯类（0.22%），拟除虫菊酯类和其他类型农药未存在超标（见表2）。
中药材中监测农药种类随着时间发生了一定的变化，从分析结果来看，有机氯类是关注度最早，也是最高的农药类型，频数为73，占总频数的42.44%；其次为啶虫脒等新型农药，频数为37，占比21.51%；有机磷类、氨基甲酸酯类和拟除虫菊酯类农药被检测的频数分别为23、22、17，占比13.37%、12.79%、9.88%（图2）。2001年以前，主要监测有机氯类农药，检测的品种数量较少，为15种；2001～2005年，检测的农药类型相较于2001年以前，新增了有机磷类、氨基甲酸酯类，但仍以有机氯类为主，检测数量上也有大幅提升，是2001年前的2倍；2006年之后，除监测传统农药外，一些新型农药也逐渐受到关注，到2016年成为监测的重点；2006年之后在检测农药品种数量上相较于之前也有大幅增加（94～261种），是2001～2005年的3～8倍，2021年检测的农药品种数最多（261种），见图3。可见，新型农药的监测和多类型、多数量农药的同步检测将是今后研究的热点。
图2 不同类型农药监测频率
图3 检测农药类型和数量的变化
3.3中药材农药残留检测方法的变化
中药材农残的检测方法有气相色谱法（GC）、液相色谱法（LC）、气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）、液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）、毛细管电泳技术（CE）和电感耦合等离子体发射光谱技术（ICP）。从检测方法使用频率来看，GC法使用最高，占比为74.74%；其次为GC-MS法，使用频率为12.15%；LC-MS、LC、CE和ICP法使用频率依次为8.41%、2.80%、0.93%、0.93%（图4）。2001年以前，中药材农残检测方法为GC法，只能开展同一类型少数几种农药的检测。随着监测农药种类的需求增多，样品前处理技术的不断成熟，检测方法也趋向多样性发展。2001年以后GC、GC-MS、LC-MS、LC、CE和ICP检测技术均有用于中药材农残的分析。由于GC、LC、CE和ICP法适用范围窄，对多残留农药的检测有一定的局限性，为了实现多类型、多数量农药在不同基质中的同步检测，2016年后农残的检测技术以专属性强、适用范围广、分析速度高效的GC-MS和LC-MS联用技术为主（图5）。如屈浩然等成功利用GC-MS/MS和LC-MS/MS 技术检测了加味逍遥片及其处方药材中231种农残，结果准确可靠。图片图片
图4 中药材农残检测方法使用频率
图5 中药材农残检测方法的变化
4 讨论
中药材农残污染呈现降低的趋势，虽有一定程度的残留，但超标并不严重。从近5年分析结果来看，有机氯类农药检出率为26.24%，有1.77%的超标；氨基甲酸酯类检出率12.83%，超标率0.22%；有机磷类检出率9.76%，超标率1.48%；拟除虫菊酯类检出率为16.07%，其他类农药检出率为21.63%，二者均未超标。相较于最高时期，有机氯类农药检出率降低约2/3，超标率下降了47.23%；氨基甲酸酯类检出率降低约1/2，超标率下降了11.78%；有机磷类检出率降低约3/4，超标率下降了7.22%；拟除虫菊酯类检出率降低约1/2，超标率下降了11.05%；其他类型农药检出率降低约1/2，均未存在超标。
可见，中药材农残污染得到了明显改善，药材质量稳步提升。这得益于农药禁限用相关政策的实施和《中国药典》农残监测标准的不断提升和完善，分别从种植端限制了高残留农药的使用，从使用端对种植端形成强有力的倒逼，促使中药材种植过程中规范施用农药，对减少农残污染，提升药材质量具有重要的推动作用。
中药材农残监测的类型和检测方法随着时间发生了一定的变化。2006年以前，监测的农药类型以有机氯类、有机磷类、拟除虫菊酯类和氨基甲酸酯类传统农药为主，2006年之后，烟碱类、有机氮类、三唑类等新型农药逐渐引起关注，到2016年成为关注度最高的农药类型，这反映出中药材种植过程中农药的选择正向新型农药发展。这也提示我们在开展中药材农残的研究和标准的制定过程中，应关注新型农药的残留情况和潜在的安全风险。另外，随着监测农药种类的需求增多，样品前处理技术的不断成熟，检测方法趋向专属性强、适用范围广、分析速度高效的GC-MS和LC-MS联用技术发展。在今后开展中药材农残监测的研究中，应把重点放在新型农药的监测和多类型、多数量农药同步检测方法的开发上。
5 保障中药材质量安全的建议
5.1 进一步完善中药材农药残留控制标准
《中国药典》是我国中药材质量检测、合格评价的国家标准，对中药材种植过程中农药的施用有指导性作用。当前，我国中药材农药残留控制标准与国外相比最大的不足是收载的品种偏少，很多在中药材中有检出的农药无限量标准评判，致使部分研究误将“检出农药”和“农药超标”互划等号，这就明显夸大了中药材农残超标情况。现行版《中国药典》制定的33种禁用农药目录以传统的有机氯和有机磷类品种为主，而对近年来在中药中检出率较高的啶虫脒、多菌灵等新型农药未有收载；另外，对标《美国药典》拟除虫菊酯类农药中多个品种存在超标，而现行版《中国药典》并未对其规定。因此，完善《中国药典》农药残留限量标准，与国际接轨，并将生产中实际大量应用的农药种类纳入到控制标准中，使农残监测做到既重点又全面，让控制标准真正发挥保障中药材安全的作用。
5.2 推广中药材生态种植是降低农残污染的重要举措
随着中药材种植产业的快速发展，质量下降、农药残留超标、连作障碍等问题也随之产生，为了解决这些问题，中药生态农业的概念于2015年被提出。2018年底，农业农村部、国家药品监督管理局和国家中医药管理局联合印发了《全国道地药材生产基地建设规划( 2018—2025)》，明确提出了中药材生态种植技术的标准化体系建设，2019年将“推行中药材生态种植”写入《中共中央国务院关于促进中医药传承创新发展的意见》。
可见，中药材生态种植顺应了时代发展的潮流。郭兰萍等通过总结中药生态农业相关理论与成果，提出了中药生态农业病虫草害综合防治的原理。指出中药材病虫草害的防治可通过增加生态农业系统多样性、抑制单一物种的独大以及增加药用植物抗病能力达到防治病虫草害的目的。推广中药材生态种植，充分利用中药生态农业病虫草害综合防治手段，可在很大程度上减少化学农药的使用。
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