氣相色譜-質(zhì)譜法測定豇豆中倍硫磷亞砜含量不確定度

◎ 王 儒，張欣琪，王 婷，張 樂，林達峰，梁 瓊

（海南省食品藥品檢驗所?？诜炙Ｄ??？?570311）

豇豆屬于豆科豇豆屬，別名為豆莢、角豆、帶豆，全國各省市均有種植[1-2]，熱帶和亞熱帶地區(qū)種植居多[3]。豇豆生長過程易受病蟲危害，因此，種植人員會使用農(nóng)藥控制多種病蟲害[4-5]，農(nóng)藥殘留風險突出[6-8]，2022年，市場監(jiān)管總局通告豇豆主要農(nóng)藥殘留超標物[9]包括倍硫磷農(nóng)藥等。倍硫磷是一種觸殺、廣譜、持效期長的有機磷殺蟲劑，可殺死多種害蟲，如大豆食心蟲、果樹害蟲、蔬菜害蟲等。雖然倍硫磷對人體低毒，一旦殘留量超標，也會引起中毒現(xiàn)象。有機磷類藥物中毒時，輕度會惡心、頭疼，重度出現(xiàn)昏迷、抽搐等[10]。

2021 年3月3日，最新發(fā)布的《食品安全國家標準食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）[11]規(guī)定豇豆中倍硫磷最大殘留限量為0.05 mg/kg，通常為倍硫磷、倍硫磷亞砜、倍硫磷砜加和計，其中，倍硫磷亞砜是日常檢測時較為常見的一種檢出形式。此外，GB 2763—2021 規(guī)定，豇豆中倍硫磷亞砜留量的檢測方法有氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[12-13]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[14]。

豇豆是日常抽檢果蔬品種之一，因此，本研究采用了氣質(zhì)譜聯(lián)用法[15-17]，參考了不確定度評定相關標準進行不確定分量的分析，如《化學分析測量不確定度評定》（JJF 1135—2005）[18]、《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）[19]、《移液器檢定規(guī)程》（JJG 646—2006）[20]、《常用玻璃量器檢定規(guī)程》 （JJG 196—2006）[21]，并按照GB 23200.113—2018 規(guī)定，對豇豆中倍硫磷亞砜留量進行不確定評定，旨在提升評定結果的準確性，更好地滿足日常檢驗工作質(zhì)量控制的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

（1）材料。乙酸乙酯色譜純（美國飛世爾公司）；乙腈色譜純（美國飛世爾公司）；提取試劑包：4 g硫酸鎂 ＋ 1 g 氯化鈉 ＋ 1 g 檸檬酸氫二鈉 ＋ 0.5 g 檸檬酸鈉（逗點生物科技有限公司）；凈化試劑包：900 mg硫酸鎂＋150 mg乙二胺基-N-丙基（PSA）（逗點生物科技有限公司）。

（2）設備。美國安捷倫 7000C氣質(zhì)聯(lián)用儀；QUINTX224-1CN電子分析天平：允許偏差為±0.000 5g；100 μL移液槍：允許偏差為±8%（即±8 μL）；1 000 μL移液槍：允許偏差為±1%（即±10 μL）；5 000 μL移液槍：允許偏差為±1%（即±50 μL）；10 mL單標線吸管：允許偏差為±0.020 mL；25 mL分度吸管：允許偏差為±0.030 mL；50 mL分度吸管：允許偏差為±0.10 mL；1 mL A級容量瓶：允許偏差為±0.010 mL；5 mL A級容量瓶：允許偏差為±0.020 mL；10 mL A級容量瓶：允許偏差為±0.020 mL；環(huán)境溫度為20 ℃±5 ℃；

標準品：倍硫磷亞砜（編號/批號22873YB/F0034453），曼哈格科技股份有限公司，濃度為1 001.3 μg/mL，擴展不確定度為±3%（K=2）。

1.2 試驗方法

（1）準確稱取10 g樣品，用10 mL乙腈、1.1中的提取試劑包提取，蓋上離心管蓋后劇烈振蕩5 min，低速離心。離心后吸取上清液6 mL加到1.1中的凈化試劑包塑料離心管中，低速離心，凈化后上清液2 mL到干凈試管中40 ℃氮吹至近干。加入5 μg·mL-1環(huán)氧七氯內(nèi)標20 μL，并加1 mL乙酸乙酯，震蕩混勻后過微孔濾膜（0.22 μm）測定。

（2）空白基質(zhì)溶液按上述方法氮氣吹干后，加入5 μg/mL環(huán)氧七氯內(nèi)標20 μL，加入濃度分別為0.05、0.1、0.2、0.3、0.4 μg·mL-1和0.5 μg·mL-1的梯度溶液1 mL復溶，制成混合基質(zhì)標準工作溶液（曲線），震蕩混勻后過微孔濾膜（0.22 μm）待測。

（3）氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定條件。①氣相色譜條件：HP-5 MS（30 m× 0.25 mm，0.25 μm）；載氣：高純氦氣（純度為99.99%），不分流進樣，進樣量1 μL，流速為1.0 mL·min-1；進樣口溫度為280 ℃；程序升溫：40 ℃（保持 1 min）， 40 ℃/min 升至120 ℃（保持 0 min）， 5 ℃/min 升至 240 ℃（保持0 min），以 12 ℃/min 升至 300 ℃（保持 5 min）。②質(zhì)譜條件：EI源能量 70 eV ；離子源溫度：250 ℃；接口溫度：280 ℃；掃描方式：多反應監(jiān)測；內(nèi)標外環(huán)氧七氯監(jiān)測離子對（m/z）為352.8 ＞253.0，354.8＞253.0；倍硫磷亞砜監(jiān)測離子對（m/z）為278.0＞109.0，278.0＞169.0。

（4）結果計算。通過計算機按內(nèi)標法的公式進行計算：

式中：X——試樣中待測物殘留量，mg·kg-1；

Cs——基質(zhì)曲線標準工作溶液中待測物的濃度，μg·mL-1；

A——試樣溶液中待測物的色譜峰面積；

As——基質(zhì)曲線標準工作溶液中待測物的色譜峰面積；

Ci——試樣溶液中內(nèi)標物的濃度，μg·mL-1；

Csi——基質(zhì)曲線標準工作溶液中內(nèi)標物的濃度，μg·mL-1；

Asi——基質(zhì)曲線標準工作溶液中內(nèi)標物的色譜峰面積；

Ai——試樣溶液中內(nèi)標物的色譜峰面積；

V——樣液最終定容體積，mL；

m——試樣溶液所代表試樣的質(zhì)量，g。

2 不確定度來源分析

①天平引入的標準不確定度u（m0）（m0為樣品質(zhì)量）。②待測物倍硫磷亞砜濃度引入u（ccs），主要包括倍硫磷亞砜標準物質(zhì)本身相對標準值引入u（ucs）、配制過程引入u1（c）（倍硫磷亞砜標準溶液），建立擬合標準曲線時引入u2（c）。③體積引入u（V1）（V1為測定用樣液）。④體積引入u（V2）（V2為試樣處理液吸取體積）。⑤定容體積V3引入u（V3）（V3為試樣處理液定容體積）。⑥多次測量重復性引入u（rep）。

3 不確定度分量的量化

3.1 天平引入的標準不確定度u（m0）（m0為樣品質(zhì)量）

天平稱重豇豆10.00 g，天平最大允差為0.000 5 g。假定服從矩形模型分布，則天平標準不確定度：

天平使用2次，一次為去皮，一次毛重。

稱取10.00 g樣品時，天平引入的相對標準不確定度：

3.2 試料溶液中被測物的倍硫磷亞砜濃度引入的標準不確定度u1（c）

倍硫磷亞砜（編號/批號22873YB/F0034453），濃度為1 001.3 μg·mL-1，擴展不確定度為±3%（K=2），倍硫磷亞砜溶液標準物質(zhì)本身引入的相對標準不確定度：

3.2.1 倍硫磷亞砜稀釋時引入的不確定度

（1）倍硫磷亞砜標準品配置，溶劑為丙酮，母液為1 001.3 μg·mL-1。

第1次稀釋：規(guī)范使用1 000 μL移液槍和10.00 mL容量瓶，將母液稀釋10倍得到濃度為100.13 μg·mL-1。第2次稀釋：規(guī)范使用1 000 μL移液槍和10.00 mL容量瓶，逐級稀釋10倍，得到濃度為10.013 μg·mL-1。

假定移液器與容量瓶的容量允差和環(huán)境影響2個因素引入的不確定度均服從矩形分布k=3，參考依據(jù)為JJG 646—2006和JJG 196— 2006中允差值見1.1 材料與設備，有機溶劑的體積膨脹系數(shù)為1.0×10-3℃-1。

①1 000 μL的移液管

移液管容量允差引起的體積標準不確定度：

環(huán)境溫度引入的標準不確定度：

1 000 μL的移液管相對標準不確定度：

②10 mL A級容量瓶

10 mL 容量允差引起的體積標準不確定度：

環(huán)境溫度引入的標準不確定度：

10 mL A級容量瓶相對標準不確定度：

標準溶液第1次稀釋過程中引入的相對標準不確定度：

第2次稀釋過程中容量器具引入的不確定度：

（2）與1.2中標曲配置過程相同，內(nèi)標為外環(huán)氧七氯，因標曲和樣品中均加入內(nèi)標，內(nèi)標加入過程引入的不確定度可忽略。

①100 μL的移液管

容量允差帶來的體積標準不確定度：

環(huán)境溫度引入的標準不確定度：

100 μL的移液管引入的相對標準不確定度：

②5 mL A級容量瓶

5 mL A級容量瓶容量允差引起的體積標準不確定度：

環(huán)境溫度所引入的標準不確定度：

5 mL A級容量瓶相對標準不確定度：

標準溶液第3次稀釋時引入的相對標準不確定度：

3.2.2 工作曲線計算機擬合時引入的標準不確定度u2(c)

由于工作曲線用計算機擬合時使用了內(nèi)標校正，標準曲線建立時計算機計算模式：以基質(zhì)標準工作液濃度ci（μg·mL-1）與相應內(nèi)標物的濃度csi（μg·mL-1）的比值為橫坐標c，以基質(zhì)標準工作溶液中被測物的色譜峰面積As與相應內(nèi)標物的色譜峰面積Asi的比值相對響應為橫坐標Ai（見表1）。

表1 倍硫磷亞砜標準溶液c與相對響應表

進行工作曲線校準和在線曲線擬合過原點，標準曲線為線性方程A=ac+b, 斜率為a=0.822 120,截距為b=0.024 61，相關系數(shù)r=0.995 468 07。

式中：s——曲線的標準差，由公式進行計算；

p——待測溶液的測定次數(shù)，p=2；

n——標準曲線建立時曲線測定總次數(shù)，每個標準點測定1次，共7個點，n=7；

a——曲線的斜率，值為0.822 120；

b——曲線的截距，值為0.062 461；

c——基質(zhì)標準工作液濃度ci（μg·mL-1）與相應內(nèi)標物的濃度csi（μg·mL-1）的比值；

——基質(zhì)標準工作液濃度ci（μg·mL-1）與相應內(nèi)標物濃度csi（μg·mL-1）比值的平均值；

ci——建立工作曲線用標準系列基質(zhì)標準工作液濃度ci（μg·mL-1）與相應內(nèi)標物濃度csi（μg·mL-1）的比值；

Ai——建立工作曲線用標準曲線中基質(zhì)標準工作溶液中被測物的色譜峰面積As/相應內(nèi)標物的色譜峰面積Asi的比值相對響應。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)求得，s=0.096 7，c=2.367 ；內(nèi)標濃度為0.1μg·mL-1，c轉換成樣品濃度為0.236 7 μg·mL-1；工作曲線計算機擬合時引入的標準不確定度u2（c）=0.094 6；相對標準不確定度為urel（c2）=0.094 6/2.367=4.0%。

綜合試料中倍硫磷亞砜的計算機擬合曲線過程相對標準不確定度為u（c）：

3.3 樣品溶液稀釋定容體積V引入的標準不確定度u（V）

步驟為1.2中樣品稀釋過程，此處用到10 mL移液器和5 000 μL移液槍2次，因內(nèi)標物添加時樣品和標樣均用同一把移液槍，該內(nèi)標加入過程引入的不確定度可忽略。

3.3.1 10 mL的移液管

移液管容量允差引起的體積標準不確定度：

環(huán)境溫度引入的標準不確定度：

100 μL的移液管相對標準不確定度：

3.3.2 5 000 μL的移液管

移液管容量允差引起的體積標準不確定度：

環(huán)境溫度引入的標準不確定度：

5 000 μL的移液管相對標準不確定度：

體積相對標準不確定度u（V）：

3.4 測量結果多次重復性引入的標準不確定度u（rep）（見表2）

表2 多次重復性引入的標準不確定度結果表

由貝塞爾公式計算得到s（A）單次測量相對標準差為0.046，測量結果為2次取平均值，則u（rep）為：

4 合成標準不確定度的計算

測定過程中的數(shù)值與不確定度分量見表3。

表3 測定過程中的數(shù)值與不確定度分量表

將表中的不確定度分量合成：

樣品中倍硫磷亞砜含量取前2個樣的平均值，最終測定結果為0.24 mg·kg-1,因此：

擴展不確定度：U=Ku（w）=2×0.017=0.034 mg·kg-1（95% 置信概率下，取包含因子k=2 ）。

樣品中倍硫磷亞砜含量：（0.24±0.034） mg·kg-1，k=2。

5 結論

本研究按照國家標準 GB 23200.113—2018[13]，對豇豆中倍硫磷亞砜殘留量進行測定，按照試驗步驟，對實驗過程中不確定度來源進行了分析。結果顯示，倍硫磷亞砜標準溶液的配制過程，以及標準曲線的計算機擬合過程中引入的不確定度分量＞測試結果多次重復性不確定度分量＞樣品試驗稀釋過程引入的不確定度分量＞樣品稱樣過程的不確定度分量。因此，在檢驗時，工作人員需定期校準容量瓶移液管等玻璃量器和移液槍等設備，并嚴格按試驗操作規(guī)程使用儀器設備，以減少試驗過程引入的不確定度，提高檢測結果的準確性。