氣相色譜質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 食品中農藥最大殘留限量》中規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]規定蔬菜分析氟蟲腈殘留應采用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質譜法[6]、超高效液相色譜串聯質譜法[7]、氣相色譜串聯質譜法[8]。氣相色譜串聯質譜法具有靈敏度高、特異性強、分析效率高等特點。高霞等[9]研究了氣相色譜-負化學源質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法前處理結合氣相色譜-負化學源質譜分析蔬菜中氟蟲腈含量，包含其不確定度評定，但未涉及其代謝產物。

因此，此研究利用填料PSA對樣品凈化，以基質標準溶液定量，結合氣相色譜-負化學源質譜法，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]《化學分析測量不確定度評定》、CNAS-CL 06：2019[16]《化學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，并對過程產生的不確定度進行評定。該方法前處理簡便，在負化學源電離模式下產生碎片離子少，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（廣州市某農貿市場）。

氟蟲腈、氟蟲腈硫醚、氟甲腈、氟蟲腈砜（100 μg/mL，農業部環境保護科研監測所）；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，廣州化學試劑廠）。

1.2 儀器與設備

TSQ 8 000 evo氣相色譜-三重四極桿串聯質譜儀（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1 min，以40 ℃/min升至170 ℃，再以10 ℃/min升至260 ℃，持續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；反應氣：甲烷（純度≥99.999%），1.0 mL/min。

2) 質譜條件：NCI，SRM模式；離子源溫度：250℃；質譜參數見表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-三重四極桿串聯質譜儀（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。

基質空白溶液：選取基質樣品，按照1.3.2小節試驗步驟對其進行前處理，經儀器分析測定，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，試驗最后得到的復溶液即為基質空白溶液。

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。

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

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為試樣稱取質量，g。

2 結果與分析

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PSA萃取凈化，基質標準溶液定量，結合氣相色譜-負化學源質譜法，對其方法的檢出限、定量限、線性方程、相關系數、回收率、精密度等進行驗證，結果見表2和表3。

表2 氟蟲腈及其代謝物的線性方程、相關系數、檢出限、定量限

由表2和表3可看出，氟蟲腈及其代謝產物在5～100 ng/mL濃度范圍內有良好的線性，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)

試驗稱樣質量為10.00 g（精確至0.01 g），經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境溫度的影響。加入20.00 mL乙腈提取，吸取1 mL凈化液轉化溶劑，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》檢定規程，查閱相關移液器允許誤差。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正己烷復溶，主要產生的不確定度源于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 標準物質及配制過程引起的不確定度uRel(標v)

1) 查閱標準物質相應證書信息，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引起的不確定度。根據JJG 646—2006[17]《移液器》檢定規程和JJG 196—2006[20]《常用玻璃量器檢定規程》，查閱相應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小節配制基質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可得對應相對標準不確定度。因此，制備引入基質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測量結果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CNAS-CL 06：2019《化學分析中不確定度的評估指南》[16]理論，假設符合正態分布，置信區間為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 不確定度數據分析

通過建立氣相色譜-負化學源質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，確保儀器穩定性，同時通過提高檢測人員的操作水平等，減少對實驗結果的影響。

3 結論

此研究建立了氣相色譜-負化學源質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。結果表明：該方法快速、簡便、重復性好、靈敏度高，適合大批量檢測。經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，在試驗中應盡可能避免該過程受不確定因素的影響，減少試驗過程產生誤差，提高試驗數據的準確度。