液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定香蕉中吡蟲啉的不確定度評定

摘 要：目的：對液相色譜 - 串聯(lián)質(zhì)譜法測定香蕉中吡蟲啉的不確定度進行評價。方法：根據(jù)《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》（GB/T 20769—2008）構建數(shù)學模型，根據(jù)《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）對不確定度來源開展科學的量化分析。結果：吡蟲啉的合成不確定度為0.168 2，擴展不確定度為0.009 96 mg/kg，香蕉中吡蟲啉的測定結果為（0.029 6±0.009 96）mg/kg，k=2。結論：根據(jù)本文所用方法測得的不確定度的主要來源是標準曲線擬合引入的不確定度，而配制標準物質(zhì)溶液引入的不確定度對結果準確性的影響較小。

關鍵詞：香蕉;吡蟲啉;液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;不確定度

Uncertainty Evaluation for the Determination of Imidacloprid in Banana by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

JIA Yingxia

（Beijing Products Quality Supervision and Inspection Institute， Beijing 101300， China）

Abstract： Objective： To evaluate the uncertainty for the determination of imidacloprid in banana by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Method： The mathematical model was established according to

GB/T 20769—2008， and the source of uncertainty was analyzed scientifically and quantitatively according to JJF 1059.1—2012. Result： The synthetic uncertainty in determination of imidacloprid in banana was 0.168 2 and the expanded uncertainty was 0.009 96 mg/kg. The determination results were （0.029 6±0.009 96） mg/kg， k=2. Conclusion： The main source of uncertainty measured according to the method used in this paper is the uncertainty introduced by standard curve fitting， while the uncertainty introduced by the preparation of reference material solution has little effect on the accuracy of the results.

Keywords： banana; imidacloprid; liquid chromatography-tandem mass spectrometry; uncertainty

香蕉作為熱帶水果，屬于芭蕉科，位列聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織制定的世界糧食作物榜的第4位。同時，它還是世界經(jīng)濟作物的第8位。所有的熱帶水果中，香蕉的消耗量是世界上最高的。國內(nèi)香蕉大多產(chǎn)自海南、兩廣、福建和云南[1-2]。香蕉含有大量維生素、膳食纖維等人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)，也含有少量生物活性成分，如多酚與黃酮等[3-4]。香蕉具有潤腸通便、改善代謝綜合征、治療腹瀉和抗氧化等保健功能[5-9]。在香蕉的種植過程中難免受到病蟲害的威脅，現(xiàn)階段防治香蕉病蟲害的主要手段是化學藥劑防護。吡蟲啉是一種硝基亞甲基類殺蟲劑，主要用于糧食作物以及果蔬防治蚜蟲等蟲害，其原理是破壞農(nóng)業(yè)害蟲的煙酸乙酰膽堿酯酶受體，以達到麻痹害蟲神經(jīng)從而使害蟲死亡的目的。吡蟲啉的使用會對糧食作物及果蔬造成不同程度的藥物殘留[10]。

《食品國家安全標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）規(guī)定吡蟲啉的ADI值是0.06 mg/kg bw，吡蟲啉在香蕉內(nèi)的最大殘留限量為0.05 mg/kg[11]。

該標準也規(guī)定了香蕉中吡蟲啉的檢測標準可參考《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》（GB/T 20769—2008）[12]、《水果、蔬菜及茶葉中吡蟲啉殘留的測定 高效液相色譜法》（GB/T 23379—2009）[13]。

近年來，水果中農(nóng)藥殘留超標的問題層出不窮，因此檢測結果的準確性非常重要。不確定度可評價實驗中各因素對測量結果準確度的影響。本研究以《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）[14]和《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》（GB/T 20769—2008）[12]為依據(jù)，科學研究了測定香蕉中吡蟲啉含量的不確定度。明確實驗過程中對實驗結果產(chǎn)生影響的主要因素，以期為水果中吡蟲啉的準確測定提供參考，同時使本實驗室能更好地滿足《檢測和校準實驗室能力認可準則》（CNAS—CL01：2018）[15]中日常檢驗工作質(zhì)量控制的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

香蕉，購買于生鮮超市;甲苯、甲酸溶液（色譜純，F(xiàn)isher公司）;乙腈、甲醇（色譜純，沃凱公司）;氯化鈉（優(yōu)級純）;無水硫酸鈉（分析純）;Sep-Pak Vac氨基固相萃取柱（1 g，6 mL，安譜公司）。標準品：吡蟲啉標準品（100 mg，純度為98.00%，CHEM SERVCE）。

1.2 儀器與設備

超高效液相色譜儀串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)UPLC-MS/MS-8050（日本島津）;N-EVAP112氮氣吹干儀（美國Organomation公司）;2323K高速臺式冷凍離心機（德國Hermle公司）;Milli-Q高純水儀（美國Millipore公司）;XP205電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司];旋轉蒸發(fā)儀;SNMXZ1601精度勻漿器（美國OMNi公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液配制

標準儲備溶液配制（1 mg/mL）：準確稱取0.010 0 g吡蟲啉標準品（100 mg，純度為98.00%）于10 mL容量瓶內(nèi)，加入甲醇溶液溶解樣品并定容，手動搖晃瓶身使其混合均勻。

標準工作溶液制備（1 μg/mL）：取標準儲備溶液0.1 mL于100 mL容量瓶內(nèi)，加入甲醇溶液定容，搖晃均勻，備用。

標準系列工作曲線的制備：準備7個10 mL容量瓶，分別取吡蟲啉標準工作溶液0.01 mL、0.02 mL、0.05 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL和0.80 mL。加入甲醇溶液定容到刻度，得到的溶液濃度分別為0.001 μg/mL、0.002 μg/mL、0.005 μg/mL、0.010 μg/mL、0.020 μg/mL、0.040 μg/mL和0.080 μg/mL。

1.3.2 樣品前處理

向100 mL離心管內(nèi)加入20.00 g香蕉樣品、40 mL乙腈。以高速組織搗碎機進行1 min的勻漿提取，搗碎機的轉速為15 000 r/min。加入5 g NaCl進行1 min的勻漿提取，在3 800 r/min條件下離心5 min，離心完成后，吸取20 mL上清液，并于40 ℃水浴環(huán)境下旋轉濃縮至體積為1 mL左右，待凈化。

在Sep-Pak Vac柱中加入高度約2 cm的無水Na2SO4，并將其放置在下方放有雞心瓶的支架上。在樣品加入前，要先使用甲苯與乙腈的混合物4 mL對固相萃取小柱進行清洗（甲苯與乙腈的體積比為1∶3）。待液面與Na2SO4的頂部持平，以較快的速度把樣品的濃縮液轉移到凈化柱內(nèi)，與此同時替換為新雞心瓶接收液體。使用與前述體積比相同的甲苯與乙腈的混合液2 mL對樣品瓶進行洗滌，共需洗滌3次。洗滌完成后，將清洗液轉移至柱內(nèi)。在柱上安裝容量為50 mL的儲液罐，使用甲苯與乙腈的混合物25 mL進行洗脫（甲苯與乙腈的體積比為1∶3）。在雞心瓶內(nèi)混勻，在40 ℃的水浴環(huán)境中旋轉濃縮至0.5 mL左右為止。濃縮液用氮氣吹干儀吹干后，快速加入水與乙腈的混合液1 mL混合均勻（水與乙腈的體積之比為2∶3），用0.2 μm的濾膜過濾，過濾結束后移至液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀內(nèi)進行測定[12]。

1.3.3 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定條件

色譜柱：Atlantis T3，150 mm×2.1 mm，3 μm;流動相：A為0.05%甲酸水，B為乙腈;柱溫：40 ℃;進樣量20 μL;離子源：ESI;掃描方式：正離子掃描;檢測方式：多反應監(jiān)測;電噴霧壓：5 000 V;霧化氣壓力：0.483 MPa;氣簾氣壓力：0.138 MPa;輔助加熱氣：0.379 MPa;離子源溫度：725 ℃。

1.3.4 數(shù)學模型的建立

香蕉中吡蟲啉計算公式如下：

（1）

式中：X為被測樣品中吡蟲啉含量，mg/kg。Ci為樣品內(nèi)待測組分的濃度，μg/mL。C0為空白樣品內(nèi)待測組分濃度，μg/mL。V1為樣品提取液總體積，mL;V2為過凈化柱的樣品體積，mL;V3為樣品最終定容體積，mL;m為樣品質(zhì)量，g。其中，Ci與C0是由標準曲線得到的。

2 結果與分析

2.1 不確定度主要來源

根據(jù)實驗過程和數(shù)學模型分析計算可知，香蕉中吡蟲啉測定的不確定度來源主要有標準溶液的配制、樣品前處理、標準工作曲線的擬合和重復性測量。

2.2 不確定度評定

2.2.1 標準溶液配制引入的不確定度

（1）由吡蟲啉標準物質(zhì)引入的不確定度。根據(jù)吡蟲啉標準品證書提供信息，吡蟲啉標準品的純度為98.00%，擴展不確定度為0.5%，其服從正態(tài)分布。置信水平P=98%，包含因子k=2，是B類評定，相對不確定度為：

（2）配制吡蟲啉標準工作液與制備系列曲線時量器校準引入的不確定度。在此過程中共用A級10 mL

容量瓶9個，A級1 mL吸量管6個，A級5 mL吸量管4個，B級2 mL吸量管1個，A級100 mL容量瓶2個。玻璃量均具有一定的最大允差，按矩形分布規(guī)律估算其相對不確定度，結果如表1所示[16]。由玻璃量具校準引入的相對不確定度為：

2.2.2 樣品前處理引入的不確定度

（1）樣品稱量引入的不確定度。樣品稱樣量為20.00 g。查閱相關權威資料，得到質(zhì)量允許差Δy為0.05 g，其置信水平P為99%?？紤]為正態(tài)分布，包含因子k=2[17]。樣品稱量引入的不確定度為：

g

樣品稱量引入的相對不確定度為：

（2）樣品前處理量取溶液引入的不確定度。對樣品進行前處理使用的玻璃量器包括50 mL的量出式量筒1個、1 mL的A級單標吸量管1個。查閱相關的國家標準可知50 mL量筒（量出式）容量允差為

0.5 mL，1 mL單標吸量管（A級）容量允差為

0.040 mL，經(jīng)過計算后引入的相對標準不確定度值分別為0.072 1、0.004 62。對樣品預處理時，量取溶液的過程中引入的相對不確定度為：

樣品的預處理過程中引入的不確定度為：

2.2.3 標準工作溶液的線性擬合引入的不確定度

在本實驗中采用標準工作曲線來校正樣品中吡蟲啉殘留量的大小。各濃度的標準溶液進行1次測定，橫坐標代表吡蟲啉濃度，縱坐標代表峰面積，則標準曲線方程是Y=19 298 200X+6 952.79，R2=0.998 8，結果如表2所示。

對香蕉試樣重復測定3次，使用標準曲線對樣品中的吡蟲啉進行校準，可以得到X0=0.029 7，依據(jù)《化學分析中不確定度的評估指南》（CNAS—GL006：2019）[18]可以得到由標準曲線引入的相對標準不確定度為：

（2）

（3）

式中：s為峰面積標準偏差;n為標準溶液測定次數(shù);Xi為標準溶液濃度，μg/mL;b為標準曲線斜率;p為試樣測定次數(shù);X0為試樣內(nèi)吡蟲啉的含量，μg/mL;X為標準溶液濃度平均值，μg/mL。

2.2.4 重復性測量引入的不確定度

樣品的重復進樣引入的不確定度屬于A類評定，該值代表儀器的重復性是否良好，其由表3數(shù)據(jù)計算。則由重復性測量引入的相對標準不確定度為。

2.3 合成標準不確定度

通過計算可得，測定香蕉內(nèi)吡蟲啉含量的合成標準不確定度為：

2.4 擴展不確定度

擴展不確定度U=合成標準不確定度×包含因子。其中，置信度P=95%，則k=2。因此，本實驗測得的相對擴展不確定度為：

樣品內(nèi)吡蟲啉含量的最佳估計值，記作X，X=0.029 6 mg/kg，故對應的擴展不確定度為：U=0.029 6×0.336 4=0.009 96 mg/kg

則香蕉中吡蟲啉測定結果為（0.029 6±0.009 96）mg/kg，k=2。

3 結論

本文以液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法為理論依據(jù)對香蕉內(nèi)的吡蟲啉含量進行了詳細的測定，研究了不確定度來源，分析了主要來源對實驗結果的影響程度。結果顯示，實驗結果主要受到標準曲線擬合引入的不確定度的影響，標準物質(zhì)溶液配制引入的不確定度對實驗結果存在輕微影響。因此，在檢測過程中要確保標準溶液曲線配制的準確性，增加標準曲線中各點的測定次數(shù)，保證標準曲線的相關性符合規(guī)定;在儀器方面，及時做好對照品的期間核查以及儀器設備的校準和檢定，為提高檢測結果的準確性，降低誤判風險提供保障。

參考文獻

[1]孫健，何雪梅，唐雅園，等.香蕉加工研究進展[J].熱帶作物報，2020，41（10）：2022-2033.

[2]BALWINDER S，JATINDER P S，AMRITPAL K，et al.Bioactive compounds in banana and their associated health benefits： a review[J].Food Chemistry，2016，206：1-11.

[3]洪佳敏，何炎森，鄭云云，等.香蕉成分及其保健功能研究進展[J].中國農(nóng)學通報，2016，32（10）：176-181.

[4]AMIR A K，OHN B，ALAA E D，et al.

Production，application and health effects of banana pulp and peel flour in the food industry[J].Journal of Food Science and Technology，2019，56（2）：548-559.

[5]陳挺強.香蕉低聚糖的通便功能評價及其對腸道微生物的影響研究[D].廣州：華南理工大學，2016.

[6]王娟，汪雨亭，楊公明.香蕉不溶性膳食纖維的理化特性與通便功能研究[J].食品工業(yè)科技，2017，38（2）：337-341.

[7]汪雨亭.香蕉抗性淀粉的減肥功能及其對腸道菌群的影響研究[D].廣州：華南理工大學，2018.

[8]CRESSEY R，KUMSAIYAI W，MANGKLABRUKS A.Daily consumption of banana marginally improves blood glucose and lipid profile in hypercholesterolemic subjects and increases serum adiponectin in type 2 diabetic patients[J].Indian Journal of Experimental Biology，2014，52（12）：1173-1181.

[9]朱小花.香蕉粉對II型糖尿病胰島素抵抗的改善作用及其機制研究[D].廣州：華南農(nóng)業(yè)大學，2016.

[10]岳寧.草莓中吡蟲啉的殘留量及對品質(zhì)影響的研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2021.

[11]中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會，中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部，國家市場監(jiān)督管理總局.食品國家安全標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量：GB 2763—2021[S].北京：中國標準出版社，2021.

[12]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法：

GB/T 20769—2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[13]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.水果、蔬菜及茶葉中吡蟲啉殘留的測定 高效液相色譜法：GB/T 23379—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[14]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1—2012[S].北京：中國標準出版社，2012.

[15]中國合格評定國家認可委員會.檢測和校準實驗室能力認可準則：CNAS—CL01：2018[EB/OL].（2018-09-01）[2022-03-20].https：//max.book118.com/html/2021/0712/6051214231003212.shtm.

[16]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.常用玻璃量器檢定規(guī)程：JJG 196—2006[S].北京：中國計量出版社，2006.

[17]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.質(zhì)量計量器具檢定系統(tǒng)表：JJG 2053—2016[S].北京：中國質(zhì)檢出版社，2016.

[18]中國合格評定國家認可委員會.化學分析中不確定度的評估指南：CNAS—GL006：2019[EB/OL].（2019-03-15）[2022-03-20].https：//www.renrendoc.com/paper/174766710.html.

作者簡介：賈映霞（1993—），女，山西臨汾人，碩士。研究方向：食品安全檢驗檢測。