QuEChERS- 氣相色譜- 質譜聯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

（貴州省檢測技術研究應用中心，貴州貴陽 550014）

茶葉中含有豐富的營養物質[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，嚴重影響茶葉的產量和品質[3]。大多數螨類害蟲對化學農藥易產生抗藥性，短時間內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，為保證茶葉優質高產，茶農在防治過程中會過量使用殺螨類農藥[4]，勢必在茶葉中產生農藥殘留，長期食用對人體產生急性或慢性的毒害[5-7]。2017 年，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單，乙酯殺螨醇在3 類致癌物清單中，殘留量測量結果的準確性受到人們的普遍關注。

CNAS-GL006-2019[8]將不確定度定義為與測量結果相關聯的參數，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果合格判定的重要因素，也是衡量實驗室質量管理水平的重要指標。近年來，隨著農藥殘留檢測結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，部分地方農業農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。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

標準物質：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- 質譜聯用儀，美國Agilent 公司產品；BSM-220.4 型電子天平，上海卓精電子科技公司產品；V12 型垂直振蕩器，?？萍瘓F股份有限公司產品；L550 型離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司產品；Milli-Q 型超純水系統，美國Millipoer 公司產品。

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，加入空白基質液定容至刻度，混勻。配制成質量濃度分別為0.01，0.02，0.05，0.10，0.20，0.50 μg/mL標準工作液，現用現配。

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，監測模式：選擇離子監測（SIM）。

乙酯殺螨醇質譜參數見表1。

表1 乙酯殺螨醇質譜參數

1.2.4 建立數字模型

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量濃度，μg/mL；

V——試樣中定容體積，mL；

m——樣品質量，g；

1 000——單位換算系數。

2 結果與分析

2.1 不確定度的來源

根據檢測方法，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《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濃度Cs產生的相對標準不確定度Urel(Cs)

使用有證標準物質，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產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境溫度變化產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JJG 646—2006《移液器檢定規程》、JJG196—2006《常用玻璃器具檢定規程》，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 ℃時膨脹系數為0.001 39 ℃，因為丙酮的體積膨脹系數遠高于玻璃器具的體積膨脹系數，此次計算忽略玻璃器具因溫度變化而產生的體積膨脹。依據均勻分布，k=則由移液器和玻璃器具、環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境溫度變化引入的相對標準不確定度

根據表2 中的數據，結合各器具的使用次數，由計量器具、環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境溫度變化產生的相對標準不確定度度為：

2.2.3 標準曲線擬合產生的相對標準不確定度Urel(sv)

對乙酯殺螨醇質量濃度為0.01，0.02，0.05，0.10，0.20，0.50 mg/L 進行測定，每個質量濃度測定2 次，以乙酯殺螨醇質量濃度（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：

標準曲線測定結果見表3。

表3 標準曲線測定結果

代入表3 數據計算，標準溶液峰面積余差標準偏差Sy為：

代入表3 數據計算，標準溶液的平均質量濃度為：

代入表3 數據計算，各標準溶液質量濃度點與平均質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，則由樣品稱量產生的相對標準不確定度為：

2.4 樣品提取、轉移、定容以及環境溫度變化產生的相對標準不確定度Urel(v')

使用分度移液管吸取溶劑，轉移提取液，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；環境溫度控制在20±5 ℃，因為乙腈和乙酸乙酯的體積膨脹系數遠高于玻璃器具的體積膨脹系數，故此次計算忽略玻璃器具因溫度變化而產生的體積膨脹。乙腈的膨脹系數為0.001 37 ℃，乙酸乙酯的膨脹系數為0.001 39 ℃，由樣品提取、轉移、定容和環境溫度變化產生的相對標準不確定度Urel(v')為：

式中：α——體積膨脹系數。

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、轉移、定容產生的相對標準不確定度Urel(v' )為：

2.5 氣相色譜- 質譜儀測定峰面積產生的相對標準不確定度Urel(A)

查詢氣相色譜- 質譜儀校準證書可知，峰面積重復性為0.6%，按均勻分布處理則由氣相色譜質譜儀測定峰面積產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計結果見表5。

表5 相對標準不確定度分量統計結果

2.8 擴展不確定度

2.8.1 擴展不確定度U(X)

取置信區間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，測量結果表示為0.19±0.011 mg/kg（k=2）。

3 結論

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評定。通過評定結果可顯示，樣品前處理過程中的提取、轉移、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檢定校準的儀器設備，確保測定結果的置信度。