氣相色譜質(zhì)譜法測定蔬菜中氟蟲腈及其代謝物與不確定度評定

林澤珊，黃松，趙金利，譚錦萍，黃穗東，劉佳

廣州市食品檢驗所（廣州 511400）

氟蟲腈（又名銳勁特），是苯基吡唑類高活性廣譜性殺蟲劑，被廣泛用于蔬菜等農(nóng)作物中[1-2]。氟蟲腈易代謝成氟甲腈、氟蟲腈砜和氟蟲腈硫醚，其代謝產(chǎn)物毒性更大、持久性更強[3]。我國GB 2763—2021[4]《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定氟蟲腈最大殘留限量為0.020 mg/kg，其殘留量以氟蟲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈硫醚、氟甲腈之和計，以氟蟲腈表示。同時，GB 2763—2021[4]規(guī)定蔬菜分析氟蟲腈殘留應(yīng)采用SN/T 1982—2007[5]進行測定。但是，該標準只檢測氟蟲腈原藥，并不包含其代謝產(chǎn)物。因此，建立一種蔬菜中同時測定氟蟲腈及其代謝物的方法很有必要。

目前，針對氟蟲腈及其代謝物的分析方法主要有高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[6]、超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[7]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[8]。氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法具有靈敏度高、特異性強、分析效率高等特點。高霞等[9]研究了氣相色譜-負化學(xué)源質(zhì)譜法分析蔬菜中氟蟲腈及3種代謝物。鄶鵬等[10]針對芹菜單一基質(zhì)建立了GC-NCI-MS法測定氟蟲腈及其代謝物，均未對方法進行不確定度評定。不確定度評定是測量結(jié)果準確度的定量表征[11]。在日常檢測工作中，當化合物的檢測結(jié)果位于最大殘留限量附近時，對所檢測的化合物進行不確定評估，可判斷該項目是否合格[12]，以提高判定項目的準確度，在食品安全監(jiān)管和控制方面具有重要意義。劉佳等[13]研究了QuEChERS法前處理結(jié)合氣相色譜-負化學(xué)源質(zhì)譜分析蔬菜中氟蟲腈含量，包含其不確定度評定，但未涉及其代謝產(chǎn)物。

因此，此研究利用填料PSA對樣品凈化，以基質(zhì)標準溶液定量，結(jié)合氣相色譜-負化學(xué)源質(zhì)譜法，建立分析蔬菜中氟蟲腈及其代謝物殘留的方法。同時，依照JJF 1059.1—2017[14]《測量不確定度評定與表示》、JJF 1135—2005[15]《化學(xué)分析測量不確定度評定》、CNAS-CL 06：2019[16]《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》，對蔬菜中氟蟲腈及其代謝物殘留進行痕量分析，并對過程產(chǎn)生的不確定度進行評定。該方法前處理簡便，在負化學(xué)源電離模式下產(chǎn)生碎片離子少，選擇性好，靈敏度高，能滿足蔬菜中氟蟲腈及其代謝物殘留量檢測要求，為蔬菜中氟蟲腈及其代謝物殘留量測定的準確性和可靠性提供技術(shù)補充。

1 材料與試驗方法

1.1 材料與試劑

青瓜、蔥、蓮藕、胡蘿卜、番茄、生菜（廣州市某農(nóng)貿(mào)市場）。

氟蟲腈、氟蟲腈硫醚、氟甲腈、氟蟲腈砜（100 μg/mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所）；乙腈、正己烷（色譜純，美國Fisher公司）；氯化鈉（分析純，廣州化學(xué)試劑廠）；PSA（上海安譜實驗科技股份有限公司）；無水硫酸鎂（分析純，廣州化學(xué)試劑廠）。

1.2 儀器與設(shè)備

TSQ 8 000 evo氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀（NCI離子源，美國Thermo Scientific公司）；ME 2002 E電子天平（精密度0.01 g，德國賽多利斯公司）；Alluqra X 30 R高速離心機（德國Sigma公司）；IKA M53 control渦旋振蕩器（德國IKa公司）；Organomation N-EVAP 24氮吹儀（美國Organomation公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 儀器條件

1) 氣相色譜條件：色譜柱-TR-PESTICIDE II毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；初溫：60 ℃，持續(xù)1 min，以40 ℃/min升至170 ℃，再以10 ℃/min升至260 ℃，持續(xù)3 min；進樣口溫度：300 ℃；進樣量：1 μL；進樣方式：不分流；載氣：氦氣，流量，1.2 mL/min；反應(yīng)氣：甲烷（純度≥99.999%），1.0 mL/min。

2) 質(zhì)譜條件：NCI，SRM模式；離子源溫度：250℃；質(zhì)譜參數(shù)見表1。

表1 化合物的定性、定量離子對及碰撞能

1.3.2 試驗步驟

提?。壕_稱取10.00 g樣品于50 mL透明離心管中，加入20.00 mL乙腈，渦旋提取30 min，加入5 g氯化鈉進行鹽析，以6 000 r/min離心5 min，得到上清液。

凈化：吸取5.00 mL上清液于含有150 mg PSA、900 mg無水硫酸鎂凈化管中，振蕩5 min，按7 000 r/min離心4 min。準確移取1.00 mL至15 mL透明離心管中，于40 ℃氮吹至近干，準確加入1.00 mL正己烷復(fù)溶，過0.22 μm有機相濾膜后待測。采用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀（NCI源）檢測，以保留時間和相對離子對豐度比定性，外標法定量。

基質(zhì)空白溶液：選取基質(zhì)樣品，按照1.3.2小節(jié)試驗步驟對其進行前處理，經(jīng)儀器分析測定，當化合物的定性離子、定量離子的信噪比＜3時，則認為該試驗樣品為空白，試驗最后得到的復(fù)溶液即為基質(zhì)空白溶液。

1.3.3 標準溶液配制

混合標準儲備液：各吸取1.00 mL 100 μg/mL的氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈砜和氟蟲腈硫醚標準品于10.00 mL容量瓶，用正己烷定容，得到質(zhì)量濃度為10.0 μg/mL的混合標準儲備液；避光，于0～4 ℃保存，有效期3個月。

混合標準中間液：吸取1.00 mL的混合標準儲備液于10.00 mL容量瓶，用正己烷定容，得到質(zhì)量濃度為1.00 μg/mL的混合標準中間液；避光，于0～4 ℃保存，有效期1個月。

基質(zhì)混合標準工作液：準確吸取50.0，100.0，200.0，500.0和1 000 μL質(zhì)量濃度為1 μg/mL的混合標準中間液于同一系列10.00 mL容量瓶中，基質(zhì)空白溶液定容至刻度，分別得到質(zhì)量濃度為5.0，10.0，20.0，50.0和100 ng/mL的標準點，供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。

1.3.4 回收率測定

選取陰性樣品（按照標準分析方法測定確認陰性），精確稱出6份10.00 g于50 mL透明離心管中，加入200 μL 1.00 μg/mL的混合標準工作液，即氟蟲腈及其代謝物的加標量均為0.02 mg/kg。按照1.3.2小節(jié)試驗步驟對樣品進行處理，測定氟蟲腈及其代謝物的殘留量，并計算其精密度和回收率。

1.3.5 建立數(shù)字模型

采用峰面積外標法定量，菜中氟蟲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈硫醚、氟甲腈殘留量按式（1）計算。

式中：X為試樣中被測組分殘留量，mg/kg；C為試樣溶液中儀器檢測值，ng/mL：V為試樣定容體積，mL；m為試樣稱取質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟蟲腈及其代謝物方法的建立

此研究選取了不同類別的蔬菜，以青瓜、蔥、蓮藕、胡蘿卜、番茄、生菜為研究對象，選用乙腈為提取溶劑，經(jīng)PSA萃取凈化，基質(zhì)標準溶液定量，結(jié)合氣相色譜-負化學(xué)源質(zhì)譜法，對其方法的檢出限、定量限、線性方程、相關(guān)系數(shù)、回收率、精密度等進行驗證，結(jié)果見表2和表3。

表2 氟蟲腈及其代謝物的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限

由表2和表3可看出，氟蟲腈及其代謝產(chǎn)物在5～100 ng/mL濃度范圍內(nèi)有良好的線性，其檢出限均為0.002 mg/kg。在0.002，0.010和0.020 mg/kg加標水平下，平行測定6次，回收率為86.9%～107.0%，SRSD為0.6%～8.0%，能滿足氟蟲腈及其代謝物日常測量需求。

2.2 不確定度主要來源

通過分析測量樣品過程與數(shù)字模型的建立，試驗過程引入的不確定度來源主要有稱量過程、標準溶液配制過程、前處理過程、樣品的重復(fù)性和回收率，參考文獻[17]將不確定度來源細化，繪制出氟蟲腈及其代謝物殘留量的不確定度來源魚骨圖，見圖1。

圖1 氟蟲腈及其代謝物殘留量的不確定度來源魚骨圖

2.3 不確定度分量評定

2.3.1 稱量過程引入的不確定度uRel(m)

試驗稱樣質(zhì)量為10.00 g（精確至0.01 g），經(jīng)查閱電子天平檢定證書可知，當稱量范圍在0～50 g時，電子天平最大允許誤差為±0.01 g，遵循B類評定方法，取均勻分布，由稱量過程引入的相對標準不確定度uRel(m)為0.000 577。

2.3.2 樣品前處理過程引入的不確定度uRel(V總)

樣品前處理過程的不確定度主要源于移液器以及有機溶劑受環(huán)境溫度的影響。加入20.00 mL乙腈提取，吸取1 mL凈化液轉(zhuǎn)化溶劑，該過程的不確定度主要源于10 mL吸管（A級）和1 mL移液槍以及乙腈受溫度變化的影響。按照JJG 646—2006[18]《移液器》檢定規(guī)程，查閱相關(guān)移液器允許誤差。已知實驗室溫度范圍20±5 ℃、乙腈的膨脹系數(shù)1.37×10-3℃-1，遵循B類評定方法，呈矩形分布，乙腈由溫度效應(yīng)引入的相對不確定度為：0.003 95。

該過程引入的相對合成標準不確定度uRel（10 mL吸管）和uRel（1 mL移液槍）結(jié)果見表4。

表4 移液器的相對標準不確定度

試驗最后加入1.00 mL正己烷復(fù)溶，主要產(chǎn)生的不確定度源于1 mL移液槍。由表4可知，1 mL移液槍引入的相對標準不確定度為0.005 77。按照實驗室溫度20±5 ℃、正己烷的膨脹系數(shù)1.36×10-3℃-1，遵循B類評定方法，按均勻分布，正己烷由溫度波動引入的相對不確定度為：

最終樣品前處理過程引起的相對標準不確定度uRel(V總)為：

2.3.3 標準物質(zhì)及配制過程引起的不確定度uRel(標v)

1) 查閱標準物質(zhì)相應(yīng)證書信息，收集證書提供的擴展不確定度，參考文獻[19]的計算公式，遵循B類評定方法，呈矩形分布計算，標準物質(zhì)引起的相對標準不確定度uRel（標p）如表5所示。

表5 化合物引入的不確定度uRel（標 p）

2) 制備混合標準中間液引起的不確定度uRel(標V中間液)。由1.3.3小節(jié)配制混合標準中間液可知，該過程主要由1 mL移液槍和10 mL容量瓶及正己烷因溫度效應(yīng)引起的不確定度。根據(jù)JJG 646—2006[17]《移液器》檢定規(guī)程和JJG 196—2006[20]《常用玻璃量器檢定規(guī)程》，查閱相應(yīng)玻璃器具和移液器允許誤差，見表6。遵循B類評定方法，假定呈三角形分布，制備混合標準中間液引入相對標準不確定度urel(標V中間液)為：μrel(標V中間液)=

表6 玻璃器具和移液器的相對標準不確定度

3) 曲線配制過程引起的不確定度uRel(標曲)。由1.3.3小節(jié)配制基質(zhì)混合標準工作液可知，該過程共使用了5次10 mL容量瓶、2次1 mL移液槍、4次100 μL移液槍，由表6可得對應(yīng)相對標準不確定度。因此，制備引入基質(zhì)混合標準工作液相對不確定度為uRel(標曲)：綜上所述，氟蟲腈及其代謝物基質(zhì)混合標準品與制備曲線造成的相對不確定度uRel(標v)見表7。

表7 標準化合物及稀釋過程引起的不確定度uRel(標v)

2.3.4 樣品測量重復(fù)性引入的不確定度uRel(S)

選取陰性生菜為試驗對象，按1.3.4小節(jié)試驗步驟對樣品進行前處理。遵循A類方法評定中貝塞爾公式[21]計算，氟蟲腈及其代謝物的測定結(jié)果及相對不確定度度uRel(S)見表8。

表8 氟蟲腈及其代謝物重復(fù)測量結(jié)果uRel(S)（n=6）

2.3.5 回收率引入的不確定度uRel(Rec)

選擇陰性生菜樣品，對其進行加標試驗，氟蟲腈及其代謝物的加標濃度為0.020 mg/kg，平行進行6組試驗，各測定結(jié)果、回收率以及相對不確定度uRel(Rec)見表9。

表9 氟蟲腈及其代謝物的加標回收率引入的不確定度uRel(Rec)（n=6）

2.4 合成標準不確定度

2.5 評定擴展不確定度及報告測量不確定度

依據(jù)CNAS-CL 06：2019《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》[16]理論，假設(shè)符合正態(tài)分布，置信區(qū)間為95%時，選擇包含因子k=2，

氟蟲腈的擴展不確定度表示如下：

最終測量不確定度報告：（0.020±0.001 5）mg/kg，k=2。

氟蟲腈砜擴展不確定度：μ(氟蟲腈砜)=μrel(X2)×k×C=0.040 1×2×0.017 mg/kg=0.001 4 mg/kg；最終測量不確定度報告：（0.020±0.001 4）mg/kg，k=2。

氟蟲腈硫醚擴展不確定度表示：μ(氟蟲腈硫醚)=μrel(X3)×k×C=0.041 5×2×0.018 mg/kg=0.001 5 mg/kg；最終測量不確定度報告：（0.020±0.001 5）mg/kg，k=2。

氟甲腈擴展不確定度表示：μ(氟甲腈)=μrel(X4)×k×C=0.039 0×2×0.018 mg/kg=0.001 4 mg/kg；最終測量不確定度報告：（0.020±0.001 4）mg/kg，k=2。

2.6 不確定度數(shù)據(jù)分析

通過建立氣相色譜-負化學(xué)源質(zhì)譜法檢測蔬菜中氟蟲腈包含其代謝物的分析方法，并對其進行不確定度評定，不確定度來源分量的貢獻見表10。

表10 相對標準不確定度分量

由表10可知，該研究的不確定度主要受標準溶液制備時所產(chǎn)生誤差的影響。該過程主要受到移液器、容量瓶、儀器精密度、操作者試驗過程中的誤差等影響。針對這幾個因素，可購買精度更高的測量器具，定期讓工程師對儀器進行檢定校準，確保儀器穩(wěn)定性，同時通過提高檢測人員的操作水平等，減少對實驗結(jié)果的影響。

3 結(jié)論

此研究建立了氣相色譜-負化學(xué)源質(zhì)譜法研究蔬菜中氟蟲腈及其代謝物的含量，并對其不確定度評估進行論述。結(jié)果表明：該方法快速、簡便、重復(fù)性好、靈敏度高，適合大批量檢測。經(jīng)對試驗過程進行不確定度評定，其來源主要是標準溶液配制過程。因此，在試驗中應(yīng)盡可能避免該過程受不確定因素的影響，減少試驗過程產(chǎn)生誤差，提高試驗數(shù)據(jù)的準確度。