QuEChERS- 氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用法測定茶葉中乙酯殺螨醇的不確定度評定

楊樹江，董榕貴

（貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心，貴州貴陽 550014）

茶葉中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)[1]，深受人們喜愛。茶樹在生長過程中容易受到各種害蟲的侵擾[2]，其中比較常見的螨類害蟲多聚集在葉片背面吸汁，導致茶樹前期葉片出現(xiàn)褪綠、黃點，后期葉片會慢慢失水、干焦脫落，嚴重影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。大多數(shù)螨類害蟲對化學農(nóng)藥易產(chǎn)生抗藥性，短時間內(nèi)使用同一種殺螨劑會導致藥效降低，螨類害蟲被公認為最難防治的有害生物群落之一，為保證茶葉優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，茶農(nóng)在防治過程中會過量使用殺螨類農(nóng)藥[4]，勢必在茶葉中產(chǎn)生農(nóng)藥殘留，長期食用對人體產(chǎn)生急性或慢性的毒害[5-7]。2017 年，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構(gòu)公布的致癌物清單，乙酯殺螨醇在3 類致癌物清單中，殘留量測量結(jié)果的準確性受到人們的普遍關(guān)注。

CNAS-GL006-2019[8]將不確定度定義為與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征了可以合理地賦予被測量的量值分散程度。測量不確定度是對檢驗檢測結(jié)果合格判定的重要因素，也是衡量實驗室質(zhì)量管理水平的重要指標。近年來，隨著農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果對測量不確定度的需求日益增長，很多研究者采用GB 23200.113—2018[9]中QuEChERS 方法對蔬菜、茶葉等農(nóng)藥殘留測量進行不確定度評定。劉艷云[10]評定香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量的擴展不確定度為0.008 34 mg/kg（k=2）；張琪瑋等人[11]評定蔬菜中氯氰菊酯的擴展不確定度為0.016±0.001 2 mg/kg（k=2，p=95%）；武源等人[12]評定茶葉中除蟲脲殘留量的擴展不確定度為0.028 mg/kg（k=2，p=95%）；李志[13]評定茶葉中敵敵畏殘留量的擴展不確定度為0.033 mg/kg（k=2，p=95%）。2022 年，部分地方農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門開始將茶葉中的乙酯殺螨醇殘留量納入抽查項目。因此，試驗對采用GB 23200.113—2018 QuEChERS 前處理測定茶葉中乙酯殺螨醇殘留量，對不確定度進行評估，以量化影響檢測結(jié)果的主要因素，便于改進試驗方案，以期為茶葉中乙酯殺螨醇殘留量合格性判定提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

標準物質(zhì)：乙酯殺螨醇（1 000 mg/L），天津阿爾塔科技有限公司提供，擴展不確定度為5%（k=2）；乙腈、冰醋酸、乙酸乙酯（分析純），天津市科密歐化學試劑有限公司提供；0.22 μm 濾膜，上海安譜實驗科技股份有限公司提供；QuEChERS 萃取鹽包、萃取凈化管，上海月旭科技公司提供；茶葉樣品，粉碎后密封，冷藏備用。

Agilent 8890/7000D 型氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent 公司產(chǎn)品；BSM-220.4 型電子天平，上海卓精電子科技公司產(chǎn)品；V12 型垂直振蕩器，?？萍瘓F股份有限公司產(chǎn)品；L550 型離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品；Milli-Q 型超純水系統(tǒng)，美國Millipoer 公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理方法

按照GB 23200.113—2018 中7.1.3 章節(jié)茶葉和香辛料前處理步驟進行處理。

1.2.2 標準溶液配制

吸取質(zhì)量濃度為1 000 mg/L 標準溶液置于1.00~100.00 mL 容量瓶中，加入乙酸乙酯定容，配制成質(zhì)量濃度為10.00 μg/mL 的儲備液，于0~4 ℃下避光保存1 個月。

分別吸取0.01，0.02，0.05，0.10，0.20，0.50 mL標準儲備液于10 mL 容量瓶中，氮氣吹至近干，加入空白基質(zhì)液定容至刻度，混勻。配制成質(zhì)量濃度分別為0.01，0.02，0.05，0.10，0.20，0.50 μg/mL標準工作液，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.3 儀器工作條件

（1） 色譜條件。色譜柱：TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度260 ℃，進樣方式為不分流進樣，進樣量1 μL，升溫程序為初始溫度70 ℃，保持1.8 min；以25 ℃/min 升至220 ℃，保持3 min，以8 ℃/min 升至260 ℃，保持6 min。

（2） 質(zhì)譜條件。離子源溫度280 ℃，電離能量70 eV，傳輸線溫度280 ℃，溶劑延遲6.2 min，監(jiān)測模式：選擇離子監(jiān)測（SIM）。

乙酯殺螨醇質(zhì)譜參數(shù)見表1。

表1 乙酯殺螨醇質(zhì)譜參數(shù)

1.2.4 建立數(shù)字模型

樣品中乙酯殺螨醇含量的計算公式如下：

式中：X——樣品中乙酯殺螨醇的含量，mg/kg；

C——由標準曲線得出的樣品質(zhì)量濃度，μg/mL；

V——試樣中定容體積，mL；

m——樣品質(zhì)量，g；

1 000——單位換算系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度的來源

根據(jù)檢測方法，不確定度來源有標準溶液配制引入的不確定度Urel(c)，包含標準品純度、稱量、標準溶液配制；標準曲線擬合產(chǎn)生的相對不確定度Urel(sv)等分量；樣品前處理過程引入的不確定度包括樣品的稱量Urel(m)、定容體積Urel(v)、峰面積重復性Urel(A)，測量重復性引入的相對不確定度Urel(f)等分量。根據(jù)《化學分析中不確定度的評估指南》樣品中乙酯殺螨醇殘留量測量的相對標準不確定度表示公式為：

2.2 標準溶液配制引入的相對標準不確定度

2.2.1 乙酯殺螨醇標準物質(zhì)濃度Cs產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(Cs)

使用有證標準物質(zhì)，乙酯殺螨醇標準值為1 000 mg/L，擴展不確定度為5%（k=2），則乙酯殺螨醇標準物質(zhì)產(chǎn)生的相對標準不確定度為：

2.2.2 乙酯殺螨醇標準溶液配制過程中計量器具以及環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的相對標準不確定度

在配制過程中，相對標準不確定度主要為計量器具校準引入，有移液器、玻璃器具。依據(jù)JJG 646—2006《移液器檢定規(guī)程》、JJG196—2006《常用玻璃器具檢定規(guī)程》，按均勻分布處理，其引入的標準不確定度公式表示為：

式中：Δ——計量器具最大允許誤差。

配制過程中，環(huán)境溫度控制在20±5 ℃，標準溶液用乙酸乙酯稀釋配制，乙酸乙酯20 ℃時膨脹系數(shù)為0.001 39 ℃，因為丙酮的體積膨脹系數(shù)遠高于玻璃器具的體積膨脹系數(shù)，此次計算忽略玻璃器具因溫度變化而產(chǎn)生的體積膨脹。依據(jù)均勻分布，k=則由移液器和玻璃器具、環(huán)境溫度變化引入的相對標準不確定度為：

移液器和玻璃器具及環(huán)境溫度變化引入的相對標準不確定度見表2。

表2 移液器和玻璃器具及環(huán)境溫度變化引入的相對標準不確定度

根據(jù)表2 中的數(shù)據(jù)，結(jié)合各器具的使用次數(shù)，由計量器具、環(huán)境溫度變化引入的相對標準不確定度為：

因此，乙酯殺螨醇標準溶液配制過程中計量器具及環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的相對標準不確定度度為：

2.2.3 標準曲線擬合產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(sv)

對乙酯殺螨醇質(zhì)量濃度為0.01，0.02，0.05，0.10，0.20，0.50 mg/L 進行測定，每個質(zhì)量濃度測定2 次，以乙酯殺螨醇質(zhì)量濃度（C） 為橫坐標，以所測峰面積（Y） 為縱坐標，采用最小二乘法進行線性擬合，得到曲線方程為：

標準曲線測定結(jié)果見表3。

表3 標準曲線測定結(jié)果

代入表3 數(shù)據(jù)計算，標準溶液峰面積余差標準偏差Sy為：

代入表3 數(shù)據(jù)計算，標準溶液的平均質(zhì)量濃度為：

代入表3 數(shù)據(jù)計算，各標準溶液質(zhì)量濃度點與平均質(zhì)量濃度之差平方和為：

對樣品中乙酯殺螨醇重復測試6 次，即p=6，測得樣品中乙酯殺螨醇質(zhì)量濃度平均值為x=0.191 9 g/mL，則由標準曲線擬合引入的相對標準不確定度為：

2.3 樣品稱量產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(m)

稱取樣品2 g，精確至0.01，使用經(jīng)檢定合格的天平，最大允許誤差為±0.01 g，按均勻分布處理，則由樣品稱量產(chǎn)生的相對標準不確定度為：

2.4 樣品提取、轉(zhuǎn)移、定容以及環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(v')

使用分度移液管吸取溶劑，轉(zhuǎn)移提取液，以及定容，此過程有2 個不確定度來源，為計量器具最大允許誤差和環(huán)境溫度。試驗過程中，使用10 mL分度移液管吸取10 mL 乙腈1 次，使用2 mL 分度移液管吸取乙腈2 mL 提取液1 次，使用1 mL 分度移液管吸取1 mL 乙酸乙酯1 次；環(huán)境溫度控制在20±5 ℃，因為乙腈和乙酸乙酯的體積膨脹系數(shù)遠高于玻璃器具的體積膨脹系數(shù)，故此次計算忽略玻璃器具因溫度變化而產(chǎn)生的體積膨脹。乙腈的膨脹系數(shù)為0.001 37 ℃，乙酸乙酯的膨脹系數(shù)為0.001 39 ℃，由樣品提取、轉(zhuǎn)移、定容和環(huán)境溫度變化產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(v')為：

式中：α——體積膨脹系數(shù)。

前處理過程玻璃器具引入的相對標準不確定度見表4。

表4 前處理過程玻璃器具引入的相對標準不確定度

則由樣品提取、轉(zhuǎn)移、定容產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(v' )為：

2.5 氣相色譜- 質(zhì)譜儀測定峰面積產(chǎn)生的相對標準不確定度Urel(A)

查詢氣相色譜- 質(zhì)譜儀校準證書可知，峰面積重復性為0.6%，按均勻分布處理則由氣相色譜質(zhì)譜儀測定峰面積產(chǎn)生的相對不確定度為：

2.6 測量重復性引入的相對標準不確定度Urel(f)

采用GB 23200.113—2018 標準對茶葉樣品重復測定6 次，結(jié)果取平均值，6 次測定樣品含量分別為0.194 1，0.188 6，0.192 1，0.194 0，0.190 0，0.192 7 mg/kg，平均樣品含量x為0.19 mg/kg，標準偏差S為：

由測量重復性引入的相對標準不確定度為：

2.7 合成標準不確定度

合成相對標準不確定度為：

相對標準不確定度分量統(tǒng)計結(jié)果見表5。

表5 相對標準不確定度分量統(tǒng)計結(jié)果

2.8 擴展不確定度

2.8.1 擴展不確定度U(X)

取置信區(qū)間p=95%，k=2，則擴展不確定度為：

2.8.2 測量不確定度

測得茶葉乙酯殺螨醇殘留量為0.19 mg/kg，測量結(jié)果表示為0.19±0.011 mg/kg（k=2）。

3 結(jié)論

采用QuEChERS 方法測定茶葉中乙酯殺螨醇含量，對測量過程各不確定度分量進行了系統(tǒng)評定。通過評定結(jié)果可顯示，樣品前處理過程中的提取、轉(zhuǎn)移、定容和標準溶液配制等為測量不確定度的主要因素，另外樣品稱量、測量重復性、標準曲線擬合及儀器穩(wěn)定性等因素對不確定度的影響亦不能忽視。因此，在測量過程中應(yīng)確保試驗人員有較高的操作水平，使用符合要求的計量器具和經(jīng)檢定校準的儀器設(shè)備，確保測定結(jié)果的置信度。