液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定香蕉中噻蟲(chóng)胺殘留量的不確定度評(píng)定

Uncertainty Evaluation for Determination of Clothianidin Residue in Banana by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

AN Shuangdi， LUO Shuwen，LI Yanyan， QI Dieming， LI Zetao （Lanzhou Zhongjianke Testing Technology Co.，Ltd.，Lanzhou 73ooo0， China）

Abstract： The content of clothianidin in banana was determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. According to the determination process， a series of uncertain factors such as sample weighing， standard solution preparation， curve fiting，sample processing and repeatability test were analyzed，and the uncertainty was systematically evaluated.The results showed that the content of clothianidin residue in banana was 0.042 6mg?kg^-1 ， and the expanded uncertainty was 0.0026mg?kg^-1 0 k=2 .Theuncertainty mainly came fromcurve fiting and sample repeated measurement. This study provides a scientific basis for improving the accuracy and reliability of the determination results of clothianidin residue in banana.

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

噻蟲(chóng)胺是一種新煙堿類(lèi)殺蟲(chóng)劑，具有高效、廣譜、內(nèi)吸性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以防治多種害蟲(chóng)。然而，不合理使用噻蟲(chóng)胺可能導(dǎo)致其在農(nóng)產(chǎn)品中殘留，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境造成潛在威脅[1]。香蕉作為一種常見(jiàn)的熱帶水果，在種植過(guò)程中可能會(huì)使用噻蟲(chóng)胺來(lái)防治病蟲(chóng)害[2]。因此，準(zhǔn)確測(cè)定香蕉中噻蟲(chóng)胺殘留量至關(guān)重要。由于檢測(cè)過(guò)程中存在影響結(jié)果的各種因素，必然會(huì)存在不確定度。評(píng)定測(cè)量結(jié)果的不確定度，有助于判定測(cè)量結(jié)果的可靠性，為質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供依據(jù)。

本研究依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中331種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》（GB23200.121—2021）[采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)香蕉中噻蟲(chóng)胺殘留量，依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定和表示》（JJF 1059.1—2012）[4、《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》（CNAS-GL006：2019）[5對(duì)測(cè)定結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定。

1材料與方法

1.1 材料與試劑

香蕉樣品，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。

噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)品（純度 ?99% ），CAS 210880-92-5；乙晴（色譜純），德國(guó)Merck公司；乙酸乙酯（色譜純），美國(guó)Fisher公司；丙酮（色譜純）；凈化管（ 150mg 無(wú)水硫酸鎂、 50mgN- 丙基乙二胺粉末、25mg 石墨化炭黑粉末）、萃取鹽包（主要成分為4g 硫酸鎂、 1g 氯化鈉、 1g 檸檬酸鈉、 0.5g 檸檬酸氫二鈉），逗點(diǎn)生物；試驗(yàn)用水為超純水。

1.2儀器與設(shè)備

1290/6460C液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫科技有限公司；XSE105DU電子天平，梅特勒公司；3H24R1高速離心機(jī)，湘儀離心機(jī)儀器有限公司；EVA80全自動(dòng)平行濃縮儀，睿科儀器有限公司；MTV-100多管渦旋混合儀，上海奧盛公司；MX-S混勻器，美國(guó)Scilogex；移液槍?zhuān)聡?guó)Eppendorf;10mL 容量瓶，泰興市新華玻璃制品廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱(chēng)取噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)品 9.86mg ，用甲醇定容至 10mL 容量瓶中，渦旋混勻，得到質(zhì)量濃度為986μg?mL^-1 的噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用甲醇稀釋成質(zhì)量濃度為 1μg?mL^-1 的標(biāo)準(zhǔn)中間液，備用。

用移液器移取一定量的噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)中間液，用空白基質(zhì)溶液逐級(jí)稀釋成濃度為5、10、20、50、100μg?L^-1 和 200μg?L^-1 的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液，渦旋混勻，待測(cè)定。

1.3.2 樣品前處理

將香蕉去皮，切碎，稱(chēng)取 10g 試樣，加人10mL 乙酸-乙腈（ 1% ）溶液，渦旋振蕩 1min 加入鹽包，劇烈振蕩 1min ，以 4500r?min^-1 離心 5min 。吸取全部上清液至凈化管中，渦旋混勻1min 。 4500rmin^-1 離心 5min ，移取 1mL 上清液過(guò)0.22μm 微孔濾膜，待測(cè)。

1.3.3 儀器條件

（1）色譜條件。色譜柱： C₁₈ （ 50mm×2.1mm ，1.8μm ）；流動(dòng)相：A為甲酸水（ 0.1% ），B為乙腈；流動(dòng)相流速： 0.3mL?min^-1 ；柱箱溫度： 40°C ；進(jìn)樣體積： 5μL ；流動(dòng)相洗脫條件見(jiàn)表1。

（2）質(zhì)譜條件。離子源電離正離子模式；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)；電離噴霧電壓： 3500V ；駐留時(shí)間： 35ms ：離子源溫度： 350‰ ；輔助加熱器： 0.3MPa ；噻蟲(chóng)胺特征離子對(duì)：250.1/169.1、 250.1/132 ；錐孔電壓：55V ；碰撞氣： N₂ ；碰撞電壓： 11V 、 10V 。

1.3.4數(shù)學(xué)模型

根據(jù)外標(biāo)法對(duì)樣品中噻蟲(chóng)胺殘留量進(jìn)行計(jì)算，建立數(shù)學(xué)模型為

式中： X 為試樣中噻蟲(chóng)胺殘留量， mg?kg^-1 ; c 為試樣中噻蟲(chóng)胺殘留量濃度， μg?L^-1 ； V 為試樣提取液的體積，mL; f 為稀釋因子； m 為稱(chēng)取試樣的質(zhì)量， g

2 結(jié)果與分析

2.1不確定度來(lái)源分析

根據(jù)樣品測(cè)量過(guò)程和數(shù)學(xué)模型分析，將不確定度的來(lái)源歸納為以下幾個(gè)方面： ① 樣品的稱(chēng)量； ② 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制； ③ 擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線； ④ 樣品處理過(guò)程；⑤ 樣品重復(fù)性測(cè)量。

2.2 不確定度評(píng)定

2.2.1樣品稱(chēng)量引入的不確定度

依據(jù)電子天平計(jì)量證書(shū)，稱(chēng)樣量 m?50g 時(shí)，允許誤差為 ±0.0005g 。稱(chēng)量 10g 樣品，按均勻分布計(jì)算（ ），樣品稱(chēng)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

則樣品稱(chēng)量引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.2.2樣品處理過(guò)程引入的不確定度

按照1.3.2方法進(jìn)行樣品前處理，該過(guò)程中產(chǎn)生不確定度主要由移液器和溶液溫度變化引入。 10mL 可調(diào)移液器的允許誤差為 ±0.6% ，按照均勻分布（ ，移液器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

則移取 10mL 液體時(shí)，移液器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

實(shí)驗(yàn)室溫度在（ 20±5 ） C ，此時(shí)有機(jī)溶劑的體積膨脹效果明顯大于移液器自身體積變化，因此只需要考慮乙腈溶劑的體積膨脹變化。 20^°C 時(shí)，乙腈的熱膨脹系數(shù)為 0.00137^°C^-1 ，按照均勻分布（ ），則由溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

則由溫度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

則樣品處理過(guò)程引入的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)信息，標(biāo)準(zhǔn)品的純度為99.8% ，其擴(kuò)展不確定度為 0.5% ， k=2 ，則標(biāo)準(zhǔn)品引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

標(biāo)準(zhǔn)品稱(chēng)量過(guò)程中，稱(chēng)樣量 m?5g 時(shí)，電子天平最大允許誤差為 ±0.05mg ，稱(chēng)取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)9.86mg ，按照均勻分布（ ），標(biāo)準(zhǔn)品稱(chēng)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

本實(shí)驗(yàn)用 10mL 容量瓶配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，依據(jù)《常用玻璃量器檢定規(guī)程》（JJG196—2006）[，其最大允許誤差為 ±0.02mL ，按均勻分布（ ），則容量瓶引人的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

稀釋過(guò)程中使用的 1000μL 移液器，依據(jù)《移液器檢定規(guī)程》（JJG646—2006）[7]，其允許誤差為±1.0% ，按均勻分布（ ，則移液槍引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

綜上，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程中引入的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度

本實(shí)驗(yàn)采用6個(gè)濃度水平點(diǎn)的噻蟲(chóng)胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，每一個(gè)濃度點(diǎn)測(cè)定2次，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與響應(yīng)值進(jìn)行擬合，得到擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線 y=1798.02x+15214.66 相關(guān)系數(shù) R²=0.995 。對(duì)樣品溶液測(cè)定6次，計(jì)算其平均濃度 C=46.2μg?L^-1 ，其標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式為

式中， S_R 為標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差； C 為試樣溶液中噻蟲(chóng)胺平均質(zhì)量濃度， C=42.6μg?L^-1 ：A 為斜率 1798.02 ; B 為截距15214.6； p 為試樣平行測(cè)定次數(shù)， p=6 ： n 為標(biāo)液測(cè)定次數(shù)， n=2×6=12 ： 為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的平均質(zhì)量濃度， ：C_i 為標(biāo)液的質(zhì)量濃度， μg?L^-1 O

根據(jù)以上公式計(jì)算得 S_R=4275 ，則由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.2.5樣品重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度

取相同樣品8份，按相同的前處理及儀器進(jìn)行檢測(cè)，噻蟲(chóng)胺測(cè)量結(jié)果分別為0.0418、0.0436、0.0431、0.0415、0.0418、0.0438、 0.043 3mg^-1 和 0.0419mg^-1g^-1 ，計(jì)算其平均值 ，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0.0938% ，因此樣品重復(fù)性測(cè)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.3 合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量及分量比率見(jiàn)表2。

對(duì)上述各分量的不確定度進(jìn)行分析，計(jì)算合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.4擴(kuò)展不確定度

相對(duì)擴(kuò)展不確定度取包含因子 k=2 （置信水平約為 95% ），由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知香蕉中噻蟲(chóng)胺的含量為 ，其擴(kuò)展不確定度為

2×0.0306×0.0426=0.0026mg?kg^-1

通過(guò)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定香蕉中噻蟲(chóng)胺殘留量，測(cè)定結(jié)果為 X=（0.0462±0.0026）mgkg^-1 ， k=2 。

3結(jié)論

本文通過(guò)液質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)香蕉中噻蟲(chóng)胺殘留量進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)結(jié)果不確定度進(jìn)行評(píng)定分析，確定其影響因素。結(jié)果表示，標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合和樣品重復(fù)測(cè)量是影響測(cè)量不確定度的主要因素。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，可通過(guò)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制、提高樣品重復(fù)測(cè)量的精度以及改進(jìn)樣品處理過(guò)程，降低測(cè)量不確定度，提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性。本研究為香蕉中噻蟲(chóng)胺殘留量的檢測(cè)和質(zhì)量控制提供了重要的參考依據(jù)

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