UPLC-MS/MS法測定食品中五氯酚及其鈉鹽的不確定度分析

譚美齡 閻睿 譚順中

摘 要：目的：評定超高效液相色譜-串聯質譜法測定食品中五氯酚及其鈉鹽的不確定度。方法：根據JJF 1135-2005、JJF 1059.1-2012和CNAS-GL 06：2006中的相關規定，建立測定食品中五氯酚及其鈉鹽的不確定度數學模型，并逐層對不確定度來源進行分析。結果：通過對各分量進行合成，得出當樣品中含量為3.39 μg·kg-1時，其擴展不確定度為0.20 μg·kg-1（k=2）。同時根據評定結果得出，影響檢測結果的主次因素依次為：標準溶液配制及標準工作曲線的擬合、方法回收率、測量重復性、量取體積及樣品稱樣量。結論：可為科學評價實驗中的測定結果的準確性提供依據，同時為測量其他農藥獸藥殘留量的不確定度評定提供參考。

關鍵詞：五氯酚及其鈉鹽;不確定度;食品;超高效液相色譜-質譜法

Abstract：Objective： To evaluate the uncertainty of determination of pentachlorophenol and its sodium salt in food by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Methods： According to the relevant regulations of JJF 1135-2005， JJF 1059.1-2012 and CNAS-GL 06：2006， a mathematical model of uncertainty for the determination of pentachlorophenol and its sodium salt in food was established， and the sources of uncertainty were analyzed layer by layer. Results： By synthesizing the components， the expanded uncertainty was 0.20 μg·kg-1 （k=2） when the content of the sample was 3.39 μg·kg-1. At the same time， according to the evaluation results， the main and secondary factors affecting the test results are： standard solution preparation and standard working curve fitting， method recovery， measurement repeatability， volume measurement， sample weighing. Conclusion： This study provided a basis for the scientific evaluation of the accuracy of the determination results in the experiment， and provided a reference for the evaluation of uncertainty in the measurement of other pesticides and veterinary drug residues.

Key words：Pentachlorophenol and its sodium salt; Uncertainty; Food; Ultra-high performance liquid chromatography

-mass spectrometry

中圖分類號：O657.63

五氯酚（Pentachlorophenol，PCP）及其鈉鹽屬有機氯農藥，廣泛用作殺菌劑、除草劑、殺蟲劑。由于具有水溶性，極易擴散，造成水或土壤污染。通過食物鏈，可能對人體造成危害[1]。農業部公告第235號《動物性食品中獸藥最高殘留限量》[2]規定，其在動物性食品中不得檢出。

除了給出被測量的最佳估計值之外，一個完整的測量結果還應包含與該值相關的不確定度。本文根據JJF 1135-2005《化學分析測量不確定度的評定》[3]、

JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[4]和CNAS-GL 06：2006《化學分析中不確定度的評估指南》[5]

的要求，通過QuEChERS-UPLC-MS/MS評估了食品中五氯酚及其鈉鹽的測定的不確定性，旨在為實驗室質量控制提供科學、準確的依據，為評估其他相關物質檢測方法的不確定度提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇、乙腈（均為色譜純）：德國Merck公司;乙酸、無水硫酸鎂、乙酸銨（均為分析純）：重慶川東化工公司;C18（40 μm），安捷倫公司。甲醇中五氯酚溶液GBW（E）080475（濃度：1 mg·mL-1）：中國計量科學研究院。

1.2 儀器與設備

Agilent 1290 Infinity II液相色譜系統：安捷倫公司;AB Sciex QTRAP? 4500三重四級桿-線性離子阱復合質譜儀（配ESI離子源）：美國AB SCIEX公司;KA? MS 3 digital渦旋振蕩器：德國IKA集團;SIGMA 3-30KS高速離心機：德國SIGMA實驗室離心機公司;Biotage Tulbovap ? LV氮吹濃縮儀：瑞典Biotage AB公司;KQ-800DE型數控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 標準溶液的配制

移取五氯酚標準物質原液1 mL于100 mL容量瓶中，用甲醇稀釋，并配制成10 μg·mL-1的五氯酚標準溶液。再移取1 mL該標準溶液于100 mL容量瓶中，用甲醇稀釋并定容至刻度，得到100 ng·mL-1的五氯酚標準溶液。基質標準工作溶液：取適量五氯酚標準溶液，用適量的空白樣品基質溶液稀釋至10 mL，最終定容濃度為0.5、1.0、2.0、5.0 ng·mL-1及10.0 ng·mL-1。

1.3.2 樣品制備

稱取2 g樣品，置于50 mL具塞離心管中，加入乙腈（含1%乙酸）25 mL，渦旋混合2 min，超聲提取20 min，以8 000 r·min-1離心5 min，取上清液至氮吹管中，于40℃下用氮氣吹至近干，準確加入4 mL甲醇溶解。取上述溶解液2 mL轉移至裝有0.25 g MgSO4、0.30 g C18的離心管中，渦旋1 min，10 000 r·min-1離心5 min，轉移上述凈化液過0.22 μm濾膜用于UPLC-MS/MS測定。

1.3.3 儀器分析

色譜柱：Infinity Lab Poroshell 120 EC-C18 2.1 mm×100 mm 1.9-Micron;流動相：A甲醇、B水（含5 mmol·L-1乙酸銨）;梯度洗脫：0～1.5 min，流動相A為10%并保持;1.5～4 min，流動相A從10%線性增加至90%，并保持至7.50 min;7.50～7.51 min，流動相A從90%線性回至10%，并保持至10 min;流速：

0.20 mL·min-1;進樣量：5 μL;柱溫：35 ℃。

離子源：電噴霧離子源（ESI）;掃描方式：負離子掃描;檢測方式：多重反應監測（MRM）;電噴霧電壓：-4 500 V;霧化器蒸發溫度：500 ℃;霧化氣：50 units;輔助加熱氣：50 units;反吹氣：30 units;定量離子對：262.6>262.6;定性離子對：264.3>264.3、266.9>266.9、268.7>268.7;去簇電壓：-84 V;碰撞能量：-11 V。

1.3.4 數學模型的建立

本檢測方法的數學模型見式（1）。

（1）

式（1）中：X-試樣中PCP的殘留量，μg·kg-1;C—試樣溶液中PCP的測得濃度，ng·mL-1;V-試樣溶液最終定容體積，mL;m-稱取試樣的質量，g;f-稀釋倍數。

2 結果與分析

2.1 不確定度來源分析

不確定度來源如圖1所示。

2.2 不確定度的評定[6-7]

2.2.1 被測物的濃度（C）引入的不確定度

在本試驗條件下，該不確定度主要產生于配制相關標準溶液和擬合標準工作曲線兩個過程。配制相關標準溶液又主要分為五氯酚標準物質原液的稀釋和五氯酚標準工作曲線溶液的配制2個過程。

（1）五氯酚標準物質原液稀釋過程引入的不確定度。標準物質引入的不確定度，根據五氯酚標準物質證書，相對擴展不確定度為3%，包含因子為2，則標準物質本身所引入的相對標準不確定度為：

（2）

第一次移液。實驗室的環境溫度為（20±5）℃，

本試驗采用的所有玻璃量器均為A級標準[8]，假設（1±0.007）mL單標線吸量管容積呈三角分布，其標準不確定度為：

（3）

甲醇的體積膨脹系數為1.1×10-3/℃，假設在該試驗條件下溫度波動均勻分布，，由溫度引起的體積不確定度為：

（4）

第一次移液過程所引入的相對標準不確定度為：

（5）

第一次定容。假設（100±0.10）mL容量瓶容積呈三角分布，引入的標準不確定度為：

（6）

由溫度引起的體積不確定度為：

（7）

綜合第一次定容過程產生的相對標準不確定度為：

（8）

第二次移液和定容過程產生的不確定度同第一次，則標準物質原液稀釋過程產生的相對標準不確定度為：

（9）

（2）標準工作曲線溶液配制過程引入的不確定度。標準工作曲線中的5個點均采用（1±0.008）mL分度吸量管移取，其標準不確定度為：

（10）

由溫度所引入的體積不確定度為：

（11）

合成標準工作曲線溶液的配制過程中移液所引入的相對標準不確定度為：

（12）

標準曲線中的5個點均采用（10±0.020）mL容量瓶定容配制，其標準不確定度為：

（13）

由溫度引入的體積不確定度為：

（14）

合成標準工作曲線溶液的配置過程中定容所引入的相對標準不確定度為：

（15）

則標準工作曲線溶液的配制過程所產生的相對標準不確定度為：

（16）

（3）標準曲線擬合產生的不確定度。分別對標準工作曲線上的5個點重復測定2次，得到的峰面積見表1。擬合而成的線性回歸方程為：y=1 243 820x+

172 037，相關系數為：r=0.999 96。

回歸方程的估計誤差S計算公式如式（17）所示。

（17）

式（17）中：n是標準工作曲線上點的測定次數（n=5×2=10），a是標準曲線的截距，b是標準曲線的斜率，Ai為標準溶液的峰面積。Ci為標準溶液的濃度。

將數據代入式（17），得到S=4 482 651 956。

標準曲線的相對不確定度urel計算公式如式（18）所示。

（18）

式（18）中：p為陽性樣品的測定次數（p=5），c為標準工作曲線溶液的平均濃度，C0為通過工作曲線計算出的PCP濃度。

將本實驗的數據代入公式（18）中，得urel（C-3）=

0.009 34。則由被測物的濃度（C）引入的不確定度為：。

2.2.2 體積量取（V）引入的不確定度

在該試驗條件下，體積產生的不確定度主要來源于樣品溶液的定容和儀器分析中的進樣體積。

（1）定容體積產生的不確定度。樣品在氮吹完后，用（5±0.025）mL分度吸量管移取甲醇復溶溶劑，根據三角分布計算不確定度：

（19）

由溫度引起的不確定度為：

（20）

合成相對不確定度為：

（21）

（2）進樣體積產生的不確定度。本試驗所用超高效液相色譜-串聯質譜儀的進樣針吸取量的相對標準偏差為±1%。根據均勻分布計算，其相對不確定度為：

（22）

合成以上兩個分量的相對不確定度，則由體積量取（V）引入的相對不確定度：

（23）

2.2.3 樣品質量（m）引入的不確定度

根據電子天平的校準證書，其最大允許誤差為±0.001 g。根據均勻分布計算，其相對不確定度為：

（24）

2.2.4 測量重復性引入的不確定度

向空白陰性樣品中加入標準溶液，按照樣品制備過程同法處理，數據見表3，計算得標準偏差為：Sr=0.147，平均值為：x=3.39 μg·kg-1。則引入的相對標準不確定度為：

（25）

2.2.5 回收率引入的不確定度

加標樣品的測定結果，其平均回收率r=84.44%，標準偏差Sr=4.081，則由回收率引入的相對標準不確定度為：

（26）

2.2.6 合成不確定度

合成不確定度計算公式如式（26）所示。

（27）

將數據帶入公式（27），計算可得該方法處理下，五氯酚的總合成不確定度為0.030 1。

2.2.7 擴展不確定度及結果報告

在本試驗條件下，樣品中五氯酚及其鈉鹽含量的擴展不確定度為：U=urel（X）×k×x=0.030 1×2×3.39=0.20。包含因子k=2，置信水平為95%。該樣品中五氯酚及其鈉鹽含量的結果報告為：（3.39±0.20）μg·kg-1。

3 結論

本研究采用QuEChERS-UPLC-MS/MS法測定食品中五氯酚及其鈉鹽，依據相關標準評估了實驗過程中溶液配制、玻璃儀器、稱重、定容體積、溫度、回收率及重復性帶來的不確定度。其中影響檢測結果的主次因素依次為：標準溶液的制備和標準工作曲線的擬合、方法回收率、測量重復性、體積量取和樣品稱量。在實際操作中，應注重準確配制標準溶液，采用多次平行測定的方法降低誤差，用回收率校正測量值，以降低不確定度，確保測量結果的準確性。

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