劉艷云
摘 要:目的:評定QuEChERS-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量的測量不確定度。方法:根據(jù)《測量不確定度評定與表示》(JJF 1059.1—2012),參照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(GB 23200.113—2018)建立QuEChERS-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量的測量不確定度評定數(shù)學(xué)模型,對不確定度來源進行分析和評定。結(jié)果:通過對不確定度各分量進行量化和合成,結(jié)果顯示香蕉樣品中苯醚甲環(huán)唑殘留量為0.055 4 mg/kg,
擴展不確定度為0.008 34 mg/kg(k=2)。結(jié)論:本實驗不確定度主要來源為苯醚甲環(huán)唑各標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合過程,測量重復(fù)性引入的不確定度分量相對最小。
關(guān)鍵詞:香蕉;苯醚甲環(huán)唑;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法;不確定度
Evaluation of Measurement Uncertainty for Residues Determination of Difenoconazole in Banana by QuEChERS Method Coupled with Gas Chromatography-Mass Spectrometry
LIU Yanyun
(Beihai Institute for Food and Drug Control, Beihai 536000, China)
Abstract: Objective: To evaluate the measurement uncertainty for residues determination of difenoconazole in banana by QuEChERS method coupled with gas chromatography-mass spectrometry. Methods: According to JJF 1059.1—2012,with reference to GB 23200.113—2018 and QuEChERS pretreatment was used, a mathematical model was established for the determination of the uncertainty of difenoconazole in banana by gas chromatography-mass spectrometry, and the sources of the uncertainty components were analyzed and evaluated. Results: By quantifying and synthesizing each component of uncertainty, the results showed that the difenoconazole residues was 0.055 4 mg/kg, and the extended uncertainty was 0.008 34 mg/kg (k=2). Conclusion: This experiment showed that the preparation of standard solution and curve fitting has a great influence on the accuracy of the results, and the repeatability determination has a smaller influence on the accuracy of the results.
Keywords: banana; difenoconazole; gas chromatography-mass spectrometry; uncertainty
香蕉屬芭蕉科芭蕉屬植物,是一種重要的熱帶經(jīng)濟作物。主產(chǎn)區(qū)分布于廣西省、云南省、廣東省、海南省和福建省,除直接食用外,還被加工成香蕉片、香蕉粉、香蕉漿和香蕉飲料等多種產(chǎn)品[1-3]。廣西發(fā)揮毗鄰東盟優(yōu)勢,在優(yōu)越的地理位置、土壤和氣候的適宜條件及進出口關(guān)稅優(yōu)惠政策影響下,香蕉進出口產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢持續(xù)向好[4-5]。苯醚甲環(huán)唑?qū)儆谌蝾悮⒕鷦?,常用于香蕉枯萎病、葉斑病等的防治,在使用過程中不可避免的會造成不同程度的藥物殘
留[6-7],因此保障香蕉進出口的質(zhì)量安全尤為重要。
2021年3月3日,我國發(fā)布的《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)[8]中明確規(guī)定香蕉中苯醚甲環(huán)唑最大殘留限量為1 mg/kg。香蕉為本實驗室日常抽檢的果蔬品種,GB 2763—2021規(guī)定香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量的檢測方法有氣相色譜-質(zhì)譜法[9-10]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[11]。本實驗室日常采用的檢測方法為
GB 23200.113—2018規(guī)定的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[12],采用此標(biāo)準(zhǔn)測定果蔬中毒死蜱、聯(lián)苯菊酯、甲基毒死蜱和苯醚甲環(huán)唑殘留量的不確定度評定目前也有報道[13-16]。本實驗按照《化學(xué)分析測量不確定度評定》(JJF 1135—2005)[17]和《測量不確定度評定與表示》(JJF 1059.1—2012)[18]的要求,參照標(biāo)準(zhǔn)GB 23200.113—2018[12]對香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量進行測定,使本實驗室能更好地滿足《檢驗和校準(zhǔn)實驗室能力認可準(zhǔn)則》(CNAS-CL01:2018)[19]中日常檢驗工作質(zhì)量控制的要求。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
本實驗樣品均為香蕉,來源于政府抽檢。
試劑:丙酮(色譜純,Anpel公司)、乙酸乙酯(色譜純,F(xiàn)isher公司)、乙腈(分析純,Anpel公司);試劑包(4 g MgSO4+1 g NaCl+1 g Na3C6H5O7+
0.5 g C6H6Na2O7,Biocomma公司)。
標(biāo)準(zhǔn)品:苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/mL,壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司);環(huán)氧七氯(10 mg,純度99.36%,Dr.ehrenstorfer公司)。
電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司);XH-C旋渦混合器(常州朗越儀器制造有限公司);ST 40R高速冷凍離心機(Thermo Fisher賽默飛世爾);TQ 8040 NX氣質(zhì)聯(lián)用儀(SHIMADZU島津)。
1.2 實驗方法
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
內(nèi)標(biāo)環(huán)氧七氯標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的配制(1.0 mg/mL):精密稱量純度99.36%的環(huán)氧七氯10.07 mg于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容至刻度,搖勻,-20 ℃保存。
內(nèi)標(biāo)環(huán)氧七氯標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配制(5.0 μg/mL):精密吸取內(nèi)標(biāo)環(huán)氧七氯標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0.05 mL于
10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容至刻度,搖勻,
4 ℃保存。
苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配制(10 μg/mL):精密吸取苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL于10 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,搖勻,4 ℃保存。
苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制:分別精密吸取苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.02 mL、0.04 mL、
0.10 mL、0.20 mL和0.40 mL于10 mL容量瓶中,加入200 μL內(nèi)標(biāo)環(huán)氧七氯標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。用香蕉的空白基質(zhì)溶液定容,配制苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液,濃度分別為0.02 μg/mL、0.04 μg/mL、0.10 μg/mL、0.20 μg/mL和0.40 μg/mL。過0.22 μm微孔濾膜,供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。以苯醚甲環(huán)唑定量離子峰面積和內(nèi)標(biāo)物定量離子峰面積的比值為縱坐標(biāo),以苯醚甲環(huán)唑質(zhì)量濃度和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度的比值為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.2 樣品前處理
稱取10 g試樣(精確至0.01 g)于50 mL塑料離心管中,加入10 mL乙腈、試劑包及1顆陶瓷均質(zhì)子,蓋上離心管蓋,劇烈振蕩1 min后4 200 r/min離心5 min。吸取5 mL上清液加到內(nèi)含900 mg MgSO4及150 mg PSA的15 mL塑料離心管中,渦旋混勻1 min。4 200 r/min離心5 min,準(zhǔn)確吸取2 mL上清液于10 mL試管中,40 ℃水浴中氮吹至近干。加入20 μL內(nèi)標(biāo)溶液,加入1 mL乙酸乙酯復(fù)溶,過0.22 μm微孔濾膜,供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。
1.2.3 氣相色譜-質(zhì)譜測定條件
氣相色譜條件:色譜柱SH-Rxi-5Sil MS(30 m×
0.25 mm,0.25 μm);載氣:高純氦(99.999%),控制模式為色譜柱流量,進樣方式為不分流進樣,進樣量為1 μL,流速為1.0 mL/min,吹掃流量為
3.0 mL/min,進樣時間為1 min;進樣口溫度為280 ℃,升溫程序:40 ℃(保持1 min),以40 ℃/min升溫至120 ℃,以5 ℃/min升溫至240 ℃,再以12 ℃/min升溫至300 ℃(保持5 min)。
質(zhì)譜條件:電子轟擊源(Electron Ionization,EI);電子能量70 eV ;離子源溫度:200 ℃;接口溫度:280 ℃;溶劑延遲時間:7 min;掃描方式:多反應(yīng)監(jiān)測模式(Multi Reaction Monitor,MRM);環(huán)氧七氯選擇監(jiān)測離子(m/z)為352.8>253.0,354.8>253.0;苯醚甲環(huán)唑選擇監(jiān)測離子(m/z)為323.0>265.0,265.0>202.0。
1.3 數(shù)學(xué)模型的建立
試樣中苯醚甲環(huán)唑計算公式為:
? ?(1)
式中:X-試樣中苯醚甲環(huán)唑的殘留量,mg/kg;C-由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出苯醚甲環(huán)唑的質(zhì)量濃度,μg/mL;m-試樣的質(zhì)量,g;V-試樣溶液最終定容體積,mL;f-加標(biāo)試驗的回收率,%。
2 結(jié)果與分析
2.1 不確定分量的來源分析
本實驗采用內(nèi)標(biāo)法原理計算,實驗過程無需考慮內(nèi)標(biāo)溶液配制過程中引入的不確定度,故不確定度來源主要有苯醚甲環(huán)唑各標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、樣品的稱量及其前處理過程、測量重復(fù)性和加標(biāo)試驗回收率。
2.2 不確定度各分量的評定
2.2.1 苯醚甲環(huán)唑各標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合引入的不確定度urel(C)
(1)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制過程引入的不確定度urel(C1)。苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液證書顯示苯醚甲環(huán)唑的標(biāo)準(zhǔn)值為100 μg/mL,k=2,擴展不確定度為3%,相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
據(jù)《移液器檢定規(guī)程》(JJG 646—2006)[20],
1 mL移液器的最大允許誤差為±1.0%,按均勻分布計算,據(jù)不確定度的B類評定,則容量允差引起的體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。
實驗室環(huán)境溫度在(20±5)℃范圍內(nèi)波動,按均勻分布計算,k=,溶劑丙酮的膨脹系數(shù)為1.43×10-3 ℃-1,由實驗室環(huán)境溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。
標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制過程中由1 mL移液器引入的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
據(jù)《常用玻璃量器檢定規(guī)程》(JJG 196—2006) [21],注意序號上標(biāo)。檢定規(guī)程,20 ℃時
10 mL A級容量瓶容量允差為±0.020 mL,假設(shè)為均勻分布,據(jù)不確定度的B類評定,則容量允差引起的體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
實驗室環(huán)境溫度在(20±5)℃范圍內(nèi)波動,按均勻分布計算,k=,溶劑丙酮的膨脹系數(shù)為1.43×10-3 ℃-1,由實驗室環(huán)境溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。
標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制過程中由10 mL A級容量瓶引入的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
故標(biāo)準(zhǔn)使用溶液配制過程引入的相對合成不確定度為:
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配制過程引入的不確定度urel(C2)。標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配制過程中使用到10 mL A級容量瓶,1 mL和0.1 mL刻度吸管,據(jù)《常用玻璃量器檢定規(guī)程》(JJG 196—2006)[21],不確定度來源主要包括20 ℃時各量器本身的不確定度和實驗室環(huán)境溫度引入的不確定度,如表1所示。故標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液配制過程引入的相對合成不確定度為:
(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合過程引入的不確定度urel(C3)。本法每個濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液測定2次,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程A=34.852C-0.406 0,r2=0.999 8。標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合結(jié)果見表2。
對香蕉樣品連續(xù)測定3次,運用校準(zhǔn)曲線對香蕉中苯醚甲環(huán)唑進行校準(zhǔn)得到平均質(zhì)量濃度C0=
0.109 μg/mL,由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合過程引入的不確定度計算公式為:
(2)
(3)
式中:S-回歸方程殘差的標(biāo)準(zhǔn)偏差;b-標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率;p-葡萄樣品測定次數(shù);n-標(biāo)準(zhǔn)溶液測定次
數(shù);C0-香蕉樣品中苯醚甲環(huán)唑含量,μg/mL;Ci-標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,μg/mL;-標(biāo)準(zhǔn)溶液平均濃度,μg/mL。
則標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合過程引入的不確定度為:
故苯醚甲環(huán)唑各標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度為。
2.2.2 樣品的稱量及其前處理過程引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(S)
(1)樣品稱樣量引入的不確定度u(S1)。由萬分之一天平稱取香蕉樣品10 g,據(jù)天平檢定證書規(guī)定,萬分之一天平的允許誤差為±0.5 mg,按均勻分布計算,k=3,則由樣品的稱樣量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。
(2)樣品制備過程引入的不確定度u(S2)。樣品制備過程中用到10 mL、1 mL移液器。移液器不確定度來源主要由容量允差、測量重復(fù)性和實驗室環(huán)境溫度效應(yīng)引入,按均勻分布計算,據(jù)《移液器檢定規(guī)程》(JJG 646—2006)[20],各部分引入的不確定度如表3所示。
故樣品制備過程引入的相對合成不確定度為:
。
則樣品的稱量及其前處理過程引入的不確定度為。
2.2.3 測量重復(fù)性引入的不確定度urel(P)
連續(xù)對香蕉樣品測定6次,測定結(jié)果Xi分別為0.054 5 mg/kg、0.053 5 mg/kg、0.055 0 mg/kg、
0.055 0 mg/kg、0.056 5 mg/kg和0.057 5 mg/kg,測量平
均值為0.055 4 mg/kg。測量重復(fù)性引入的不確定度為A類不確定度,故由測量重復(fù)性引入的不確定度為:
2.2.4 加標(biāo)試驗的回收率引入的不確定度urel(f)
香蕉前處理過程中可能導(dǎo)致苯醚甲環(huán)唑損失,以致樣品中加入的苯醚甲環(huán)唑不能100%進入儀器測定中。稱取空白香蕉樣品6份,每份均添加
10 μg/mL苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)使用溶液0.05 mL,按照2.2.2步驟進行處理,每份進樣2次,6份結(jié)果回收率為96.7%~103.9%,由加標(biāo)試驗的回收率引入的不確定度為:
2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴展不確定度
香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量測定的相對合成不確定度為:
據(jù)《化學(xué)分析測量不確定度評定》(JJF 1135—2005)[17],當(dāng)置信概率P=95%時,取擴展因子k=2,則香蕉樣品中苯醚甲環(huán)唑殘留量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
計算其擴展不確定度為U=u(X)×k=0.004 17×2=
0.008 34 mg/kg,香蕉樣品中苯醚甲環(huán)唑殘留量的檢測結(jié)果為(0.055 4±0.008 34)mg/kg,k=2。
3 結(jié)論
本實驗依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB 23200.113—2018[12]對香蕉中苯醚甲環(huán)唑殘留量進行測定,在實驗過程中,通過對不確定度來源的分析與各分量的評定,結(jié)果顯示苯醚甲環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合過程引入的不確定度分量>加標(biāo)試驗回收率引入的不確定度分量>樣品的稱量及其前處理過程引入的不確定度分量>測量重復(fù)性引入的不確定度分量。故在日常檢驗活動中,須對移液管和容量瓶等玻璃量器進行定期檢定校準(zhǔn),嚴格要求實驗人員按實驗操作規(guī)程使用各玻璃量器和儀器設(shè)備,以此來減小實驗過程中產(chǎn)生的不確定度,從而使檢測結(jié)果準(zhǔn)確性得到進一步提高。
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