歐舒穎,蔡恩興,林旭梅1,,賴添財
(1.福建省漳州市綠農農業技術推廣中心 363000;2.福建省漳州市農業檢驗監測中心)
?
氣質聯用測定甘藍中氟蟲腈殘留的不確定度評定
歐舒穎1,2,蔡恩興2,林旭梅1,2,賴添財2
(1.福建省漳州市綠農農業技術推廣中心 363000;2.福建省漳州市農業檢驗監測中心)
介紹用氣相色譜—質譜聯用法測定甘藍中氟蟲腈殘留量不確定度的方法,建立不確定度評定的數學模型,進而分析確定了不確定度的來源,并對其各個分量進行量化和合成。評定結果表明:標準曲線擬合、重復性測量和回收率是其測量不確定度的主要來源;當甘藍中氟蟲腈含量為0.0821mg/kg時,擴展不確定度U= 0.00492mg/kg(k= 2)。
氣相色譜—質譜聯用儀;氟蟲腈;殘留量;不確定度;甘藍
氟蟲腈為苯基吡唑類殺蟲劑,作用機制為阻礙昆蟲中樞神經系統的 γ-氨基丁酸控制的氯化物代謝,對害蟲防效高、持效期長,廣泛應用于甘藍、水果等農產品及家畜產品生產[1-3],但由于氟蟲腈在食品和環境中半衰期長且有較大毒害風險[4-6],國際食品法典委員會、歐盟國家都對氟蟲腈制定了嚴格的殘留限量標準。我國農業部辦公廳于2009年2月發布通知:自2009年7月1日起,在我國境內禁止銷售和使用含氟蟲腈成分的農藥制劑(除用于衛生、玉米等部分旱田種子包衣劑外)。2013年4月農業部印發了《茄果類蔬菜等55類無公害農產品檢測目錄的通知》(農辦質[2013]17號),并于2013年6月起開始實施,其中糙米和多種甘藍要求用氣相色譜—質譜聯用法測定氟蟲腈等農殘項目。
近年來,對氟蟲腈殘留量檢測方法的研究較多[7-11],而對其殘留量不確定度評定的報道則很少[12]。測量不確定度是對測量結果的可信度的評定[13],本文參照《測量不確定度評定與表示》[14],通過《進出口食品中氟蟲腈殘留量檢測方法氣相色譜—質譜法》[15]評定甘藍中氟蟲腈殘留量的不確定度。
1.1主要儀器和試劑
GC-MS:Agilent 6890/5975B,安捷倫公司(美國)。
電子天平:精度0.01g,TMP-500,湖南儀器儀表廠。
氟蟲腈標準溶液:(100± 0.08)μg/mL,農業部環境保護科研監測所。
試劑:氯化鈉、乙腈、丙酮、正己烷,有機溶劑均為色譜純。
1.2測定方法
1.2.1實驗步驟 按SN/T 1982-2007[15]的要求,稱取10g甘藍試樣(精確至0.01g)于100mL具塞離心管中,加入10mL水,準確加入40mL乙腈,用均質器高速勻漿提取2min,再加入5g氯化鈉,激烈振蕩10min,3000r/min離心10min。取上層提取液20mL,經液—液分配凈化和固相萃取(SPE)凈化,最終用正己烷溶解并定容至1.0mL,供GC-MS測定。自動進樣器進樣體積為1μL,使用化學工作站進行積分計算。

1.3數學模型
甘藍中氟蟲腈殘留量的數學模型:

式中:x—試樣中氟蟲腈殘留量(mg/kg);Cs—標準工作溶液中氟蟲腈的濃度(μg/mL);A—樣液中氟蟲腈定量離子的峰面積;As—標準工作液中氟蟲腈定量離子的峰面積;V—樣液最終定容體積(mL);m—試樣質量(g)。
GC-MS測定甘藍中氟蟲腈殘留量不確定度的主要來源:①校準過程引入的不確定度;②測量重復性產生的不確定度;③回收率產生的不確定度;④稱重樣品產生的不確定度;⑤樣品定容體積產生的不確定度。
3.1校準過程引入的不確定度u(C)
3.1.1標準物質引入的不確定度u1(C)
(1)標準貯備液引入的不確定度u11rel(C):氟蟲腈標準貯備液的濃度C為100.0μg/mL,查標準證書其不確定度u(C)為0.08μg/mL,故標準貯備液引入的相對標準不確定度:
u11rel(C)=u(C)/C=0.08/100= 0.0008
(2) 標液配制過程引入的不確定度u12rel(C):將1mL氟蟲腈標準貯備液全部轉移到50mL容量瓶中,用正己烷定容至刻度,得到2.0μg/mL的標準溶液。用5mL的分度吸量管分別移取5.00、2.50、1.25、0.50mL的2.0μg/mL標準溶液于一系列10mL容量瓶中,稀釋至刻度,得到系列標準溶液濃度分別為1.00、0.50、0.25、0.10μg/mL。此過程引入的不確定度主要由容量瓶和移液管產生。
A級單標線V1= 50mL容量瓶的允許誤差為±0.05mL,按矩形分布計算其標準不確定度:



同理,按上述方法計算,標準溶液配制過程引入的不確定度具體分量如表1所示,標準溶液配制過程引入的合成相對標準不確定度:
u12rel(C)=0.00964

表1 標液配制過程引入的不確定度分量
故合成標準物質產生的相對標準不確定度:


= 0.00967
3.1.2標準工作曲線擬合產生的不確定度u(C0) 取上述5種不同濃度的標準溶液1μL于GC-MS重復測定2次,通過工作站積分得到相應的質譜峰面積A,擬合的線性回歸方程用A= bC+ a(a為截距,b為斜率)表示,其結果為A= 93921C-3623(r= 0.9996),具體見表2。

表2 標準曲線數據
取一陽性樣品重復測定3次,其平均濃度結果為C0=0.829μg/mL,則由標準工作曲線所產生的標準不確定度:

urel(C0)=u(C0)/C0= 0.0122

由校準過程最終引入的相對標準不確定度:




表3 甘藍中氟蟲腈含量重復測定的結果
3.3回收率引入的不確定度u(R)
回收率(表3)按A類評定,其引入的標準不確定度和相對標準不確定度分別為:


=1.58%/92.20%
= 0.0171

3.4稱重樣品產生的不確定度u(m)
按SN/T 1982-2007[15]的要求稱取10g甘藍樣品,天平最大允許誤差為±0.01g,按均勻分布計算,其標準不確定度和相對標準不確定度分別為:

urel(m)=0.00577/10.00=0.000577
3.5樣品定容體積產生的不確定度u(V)


3.5.2GC-MS進樣體積產生的不確定度 GC-MS自動進樣器的進樣體積為1.0μL,進樣器體積的相對標準偏差(RSD)為±1%,按矩形分布考慮,由進樣器引入的相對標準不確定度:

合成體積量取產生的相對標準不確定度:


合成標準不確定度:

取包含因子k= 2,甘藍中氟蟲腈殘留量的擴展不確定度為U=uc(x) ×k= 0.00492mg/kg,所以GC-MS測定甘藍中氟蟲腈含量的結果表示為(0.0821± 0.00492)mg/kg,k= 2。
從以上不確定度分量的評估過程可以看出,甘藍中氟蟲腈殘留量不確定度的來源有稱量、提取、凈化、色譜質譜測定等。評定結果表明:重復性測量、回收率和標準曲線擬合過程對合成不確定度的貢獻較大。重復性測量主要由操作過程引入,標準溶液濃度的獲得主要受儀器精密度和曲線擬合過程的影響,需要在試驗中注意這些步驟,日常實驗過程中應做到選用精度高的移液器和容量瓶,定期對儀器進行檢定,使其保持較高的靈敏度和精密度,同時提高檢測人員的操作水平,以期減少不確定度。
[1]操海群,施艷紅,花日茂,等.氟蟲腈在番茄和土壤中殘留分析方法的研究[J].安徽農業大學學報,2005,32(1):31-35.
[2]張云升,李志偉.高效液相色譜法測定氟蟲腈[J].河北省科學院學報,2010,27(2):40-42.
[3]COLLIOT F, KUKOROWSKI K A, HAWKINS D W, et al.Fipomil: a new soil and foliar broad spectrum insecticide [J].Pests and Diseases, 1992,11:29-34.
[4]KENLEY K N, SCOTT A M, DNALD G C.Elucidation of fipronil photogradation pathways [J].J Agric Food Chem,2000,48(10):4661-4665.
[5]顏春榮,劉賢進,余向陽,等.酶聯免疫測定技術在研究氟蟲腈降解中的應用[J].江蘇農業學報,2005,21(2):113-117.
[6]郭敏,單正軍,石利利.氟蟲腈在3種土壤中的降解特性研究[J].農藥學學報, 2008,10(3):335-342.
[7]榮杰峰,韋航,許美珠,等.氣相色譜—電子轟擊源質譜法測定茶葉中氟蟲腈殘留量[J].分析試驗室,2014,33(1):69-72.
[8]劉春華,尹桂豪,樂淵,等.超高效液相色譜—串聯質譜法快速測定豇豆中氟蟲腈等8種農藥殘留[J].廣東農業科學,2013,40(11):73-76.
[9]榮杰峰,韋航,李亦軍,等.食品中氟蟲腈殘留量的檢測方法研究進展[J].廣州化工,2013,4(8):16-17.
[10]丁立平,劉微,方光偉,等.改進QuChERS—氣質聯用法測定蔬菜中氟蟲腈和丁烯氟蟲腈殘留量[J].分析試驗室,2013,32(8):117-120.
[11]趙孝寧,湯鋒,唐俊,等.谷物及土壤中氟蟲腈殘留分析方法研究[J].中國農學通報,2009,25(16):250-254.
[12]胡貝貞,蔡海江,宋偉華,等.茶葉中氟蟲腈等8種農藥殘留的液相色譜—串聯質譜法測定及不確定度評定[J].色譜, 2012,30(9):889-895.
[13]賴添財,蔡恩興.GC-MS內標法測定蘋果中噠螨靈殘留量不確定度的評定[J].山西農業科學,2013,41(9):959-962.
[14]JJF 1059—1999測量不確定度評定與表示[S].北京:中國標準出版社,1999.
[15]SN/T 1982-2007進出口食品中氟蟲腈殘留量的檢測方法 氣相色譜—質譜法[S].北京:中國標準出版社,2007.
(責任編輯:楊小萍)
UncertaintyevaluationonFipronilresidueincabbagebyjointdetectionwithgaschromatograph-massspectrometer
OU Shu-ying1,2, CAI En-xing2, LIN Xu-mei1,2, LAI Tian-cai2
(1.LvnongAgriculturalTechniquePopularizationCenterofZhangzhouCity,FujianProvince363000;2.ZhangzhouAgriculturalTestandInspectionCentre,FujianProvince)
A joint detection method with gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS) for uncertainty evaluation of Fipronil residue in cabbage was introduced, and a mathematical model for evaluating the uncertainty was established, and then the uncertainty origins was determined, the uncertainty components were quantized and synthesized. The results showed that the uncertainty origins in determination were composed of standard fitting curve, replications, and recovery rate. When Fipronil content in cabbage was 0.0821mg/kg, the extend uncertainty was U=0.00492mg/kg (k=2).
Gas chromatograph-mass spectrometer (GC-MS); Fipronil; residues; uncertainty; cabbage
2014-02-19
歐舒穎,女,1985年生,助理農藝師。
賴添財,男,1984年生,農藝師。