液質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定蔬菜中新煙堿類(lèi)農(nóng)藥的不確定度評(píng)定

摘 要：為評(píng)定液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔬菜中新煙堿類(lèi)農(nóng)藥的不確定度，通過(guò)改進(jìn)的QuEChERS-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定葉用萵苣中3種新煙堿類(lèi)農(nóng)藥（噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒）的含量，并建立數(shù)學(xué)模型，分析不確定度的來(lái)源并進(jìn)行量化。結(jié)果表明，當(dāng)蔬菜中噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.047、0.054、0.051 mg/kg，在95%的置信區(qū)間下，標(biāo)準(zhǔn)合成不確定度分別為0.003 4、0.004 0、0.005 1 mg/kg，擴(kuò)展不確定度分別為0.006 8、0.008 0、0.010０ mg/kg（k=2）。影響檢測(cè)結(jié)果不確定度的主要因素為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合、儀器設(shè)備狀態(tài)、重復(fù)性及回收率，因此，要對(duì)這幾個(gè)方面嚴(yán)加控制，為液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔬菜中新煙堿類(lèi)農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的評(píng)價(jià)提供參考。

關(guān)鍵詞：液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法；蔬菜；新煙堿類(lèi)農(nóng)藥；不確定度

中圖分類(lèi)號(hào)：S171.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-1038（2024）10-0013-07

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.10.003

Uncertainty Evaluation for Determination of Neonicotinoid Pesticide Residues in Vegetables by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

WANG Hongmei， XIAO Chuanyong， DONG Weizhen

（Dezhou Agricultural Products Quality and Safety Testing Center （Dezhou Animal Husbandry

and Veterinary Drug Testing Center）， Dezhou 253015， China）

Abstract： To evaluate the uncertainty of liquid chromatography tandem mass spectrometry for the determination of neonicotinoid pesticides in vegetables， the improved QuEChERS high-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry method was used to measure the content of three neonicotinoid pesticides （thiamethoxam， imidacloprid， and acetamiprid） in lettuce leaves， and a mathematical model was established to analyze the sources of uncertainty and quantify them. The results showed that when the mass fractions of thiamethoxam， imidacloprid， and acetamiprid in vegetables were 0.047， 0.054， 0.051 mg/kg， respectively， the standard synthetic uncertainties were 0.003 4， 0.004 0， 0.005 1 mg/kg， and the extended uncertainties were 0.006 8， 0.008 0， 0.0100 mg/kg， respectively， at a 95% confidence interval （k=2）. The main factors affecting the uncertainty of detection results were standard curve fitting， instrument status， repeatability， and recovery rate. We need to strictly control these aspects. This study provided a reference for the evaluation of the detection results of neonicotinoid pesticise residues in vegetables by liquid chromatography tandem mass spectrometry.

Keywords： Liquid chromatography tandem mass spectrometry; vegetables; neonicotinoid pesticides; uncertainty

新煙堿類(lèi)農(nóng)藥是一類(lèi)具有高效殺蟲(chóng)活性的農(nóng)藥，最早出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代[1]，是繼有機(jī)磷類(lèi)、氨基甲酸酯類(lèi)、擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)殺蟲(chóng)劑之后的第四代殺蟲(chóng)劑[2]，新煙堿類(lèi)農(nóng)藥的作用方式新穎，具有高效、廣譜、良好的根部?jī)?nèi)吸性、對(duì)哺乳動(dòng)物低毒性等特點(diǎn)[3-4]，在種植業(yè)被廣泛使用。但這類(lèi)農(nóng)藥目前也存在一些爭(zhēng)議和限制。隨著新煙堿類(lèi)農(nóng)藥的大量投入和使用，生物的抗藥性增強(qiáng)[5]，部分新煙堿類(lèi)農(nóng)藥對(duì)蜜蜂和其他非靶標(biāo)生物表現(xiàn)出急性或亞致死毒性，可能導(dǎo)致蜜蜂種群減少和其他生態(tài)系統(tǒng)的影響[6-9]。此外，新煙堿類(lèi)農(nóng)藥具有水溶性高、揮發(fā)性低、在土壤中半衰期長(zhǎng)等特點(diǎn)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全產(chǎn)生威脅。2022年7月，歐盟向WTO成員通報(bào)，擬撤銷(xiāo)噻蟲(chóng)嗪最大殘留限量，將最大殘留限量降至0.01～0.05 mg/kg[10]。所以對(duì)新煙堿類(lèi)農(nóng)藥在農(nóng)產(chǎn)品中殘留量的檢測(cè)具有重要意義。目前，常用的新煙堿類(lèi)農(nóng)藥包括呋蟲(chóng)胺、噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉、烯啶蟲(chóng)胺、啶蟲(chóng)脒等。通過(guò)歷年對(duì)蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉的陽(yáng)性檢出率較高。當(dāng)測(cè)量結(jié)果在GB 2763—2021中規(guī)定的限量值時(shí)，需要進(jìn)行符合性判定，所以有必要對(duì)測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)價(jià)。近年來(lái)，農(nóng)藥殘留檢測(cè)大多采用QuEChERS結(jié)合液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用或QuEChERS結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法檢測(cè)[11-15]，所以對(duì)采用QuEChERS前處理方法結(jié)合質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)結(jié)果的不確定度評(píng)價(jià)尤為重要。

葉用萵苣是一種大眾化的蔬菜，營(yíng)養(yǎng)美味，食用方式多樣，受到人們的喜愛(ài)。本研究采用改進(jìn)的QuEChERS-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)量葉用萵苣中吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)嗪含量，按照J(rèn)JF 1135—2005《化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定》[16]和JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[17]，分析檢測(cè)過(guò)程中不確定度的來(lái)源，對(duì)葉用萵苣中新煙堿類(lèi)農(nóng)藥殘留進(jìn)行測(cè)量不確定度評(píng)定，為檢測(cè)方法的改進(jìn)和檢測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

葉用萵苣，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。

三重四級(jí)桿液質(zhì)聯(lián)用儀，LC-MS/MS-8050，日本島津公司；百分之一電子天平，BSA2202S，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)公司；氮吹儀，N-EVAPTM112，德國(guó)organomation公司；高速組織勻漿機(jī)，IKA T25 digital ULTRA TURRAX，德國(guó)艾卡儀器設(shè)備有限公司。

吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪、啶蟲(chóng)脒標(biāo)準(zhǔn)溶液，質(zhì)量濃度1 000 μg/mL，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所（天津）；氯化鈉，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇、乙腈、甲酸、乙酸銨，色譜純，美國(guó)Fisher公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別移取1 000 mg/L的吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒、噻蟲(chóng)嗪標(biāo)準(zhǔn)溶液各100 μL于10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻，得到質(zhì)量濃度為10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，再移取1.0 mL混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻，得到質(zhì)量濃度為1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液。吸取1.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間液50、100 μL，10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50、100 μL，分別至4個(gè)10 mL容量瓶中，吸取10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)中間液200、500 μL，分別至2個(gè)10 mL容量瓶中，用空白基質(zhì)定容至刻度，得到濃度為0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5 mg/L的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.2.2 樣品前處理

稱(chēng)取10.00 g勻漿后的葉用萵苣于50 mL離心管中，加入10 mL乙腈，高速勻漿1 min，加入5 g氯化鈉，劇烈振蕩1 min后4 200 r/min離心5 min。吸取6 mL上清液至含除水劑和凈化材料的離心管中，渦旋混勻1 min，4 200 r/min離心5 min，取上清液過(guò)0.22 μm微孔濾膜，供LC-MS/MS測(cè)定。

1.2.3 液相色譜條件

色譜柱：Shim-pack Giss C18（2.1 mm×50 mm，1.9 μm）。流動(dòng)相A為2 mmol/L乙酸銨水溶液（含體積分?jǐn)?shù)0.05%甲酸），流動(dòng)相B為乙腈。流速：0.3 mL/min，柱溫：40 ℃，進(jìn)樣量：1.0 μL，梯度洗脫程序見(jiàn)表1。

表1 梯度洗脫程序

Table 1 Gradient elution program

1.2.4 質(zhì)譜條件

離子源類(lèi)型：電噴霧離子源；掃描方式：正離子掃描。離子源溫度：300 ℃，霧化器流速：3.0 L/min，干燥氣流速：10.0 L/min。脫溶劑管溫度：200 ℃，加熱塊溫度：400 ℃。加熱氣流速：10.0 L/min。離子源電壓4.0 kV，碰撞氣體壓力：270 kPa，采用分段多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM），每個(gè)農(nóng)藥選擇2個(gè)子離子。所需檢測(cè)的子離子按照出峰順序，分時(shí)段檢測(cè)。駐留時(shí)間：40 msec。每種農(nóng)藥的駐留時(shí)間、母離子、子離子、碰撞電壓等參數(shù)見(jiàn)表2。

2 不確定度分析評(píng)定

2.1 建立不確定度數(shù)學(xué)模型

根據(jù)測(cè)量原理建立不確定度的數(shù)學(xué)模型，采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法定量，樣品中目標(biāo)農(nóng)藥的殘留量根據(jù)公式（1）計(jì)算。

Xi/（mg·kg－１）＝Ci×■×■（1）

式中，Xi為試樣中被測(cè)組分含量，mg/kg；Ci為從基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)得到的試樣溶液中被測(cè)組分的濃度，mg/L；V為提取液體積，mL；m為試樣質(zhì)量的數(shù)值，g。

2.2 不確定度來(lái)源分析

根據(jù)試驗(yàn)方法和上述數(shù)學(xué)模型，該方法的測(cè)量不確定度來(lái)源主要有樣品的稱(chēng)量、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的擬合、進(jìn)樣的重復(fù)性、方法的回收率等。根據(jù)JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》，得出相應(yīng)的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel的計(jì)算公式（2）。

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程引入的不確定度

2.3.1 樣品稱(chēng)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（m）

2.3.2 儀器引入的相對(duì)不確定度urel（y）

2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（c）

2.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合過(guò)程的相對(duì)不確定度urel（a）

2.3.5 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度引起的相對(duì)不確定度urel（R）

2.3.6 重復(fù)測(cè)定引入的不確定度urel（X）

2.3.7 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.3.8 擴(kuò)展不確定度

根據(jù)JJF 1135—2005，在置信水平P=95%置信區(qū)間內(nèi)，測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度包含因子k=2擴(kuò)展不確定度Ui=k×uw，所以噻蟲(chóng)嗪的擴(kuò)展不確定度Uscq= 2×0.003 4 mg/kg=0.006 8 mg/kg，吡蟲(chóng)啉的擴(kuò)展不確定度Ubcl=2×0.004 0 mg/kg=0.008 0 mg/kg，啶蟲(chóng)脒的擴(kuò)展不確定度Udcm=2×0.005 1 mg/kg=0.010 mg/kg。得出該方法的檢測(cè)結(jié)果可表示為噻蟲(chóng)嗪Xscq=（0.047±0.006 8）mg/kg，k=2；吡蟲(chóng)啉Xbcl=（0.054±0.008 0）mg/kg，k=2；啶蟲(chóng)脒Xdcm=（0.051±0.010）mg/kg，k=2。

3 結(jié)論

通過(guò)高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定葉用萵苣中噻蟲(chóng)嗪、吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒殘留量的不確定度分析，結(jié)果表明，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合和儀器設(shè)備引入的不確定度最大，是影響測(cè)定結(jié)果的最主要因素；測(cè)量重復(fù)性及回收率影響次之，樣品稱(chēng)量引入的不確定度最小。因此，在配制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)要選擇合適的點(diǎn)，或增加標(biāo)準(zhǔn)溶液的平行測(cè)量次數(shù)來(lái)減少不確定度值，稀釋溶液步驟要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；其次要定期維護(hù)儀器，對(duì)儀器各部件定期做好保養(yǎng)，做好儀器期間核查，保證儀器狀態(tài)良好；另外檢測(cè)時(shí)，要增加平行樣品測(cè)定，多做幾次平行實(shí)驗(yàn)，做好人員培訓(xùn)工作，提高操作人員熟練水平等以減少重復(fù)性測(cè)量不確定度，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

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