氣相色譜-質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海口分所，海南 海口 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，種植人員會使用農藥控制多種病蟲害[4-5]，農藥殘留風險突出[6-8]，2022年，市場監管總局通告豇豆主要農藥殘留超標物[9]包括倍硫磷農藥等。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，也會引起中毒現象。有機磷類藥物中毒時，輕度會惡心、頭疼，重度出現昏迷、抽搐等[10]。

2021 年3月3日，最新發布的《食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）[11]規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 規定，豇豆中倍硫磷亞砜留量的檢測方法有氣相色譜串聯質譜法[12-13]、液相色譜串聯質譜法[14]。

豇豆是日常抽檢果蔬品種之一，因此，本研究采用了氣質譜聯用法[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]、《移液器檢定規程》（JJG 646—2006）[20]、《常用玻璃量器檢定規程》 （JJG 196—2006）[21]，并按照GB 23200.113—2018 規定，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氣質聯用儀；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環氧七氯內標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）空白基質溶液按上述方法氮氣吹干后，加入5 μg/mL環氧七氯內標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）氣相色譜串聯質譜測定條件。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：多反應監測；內標外環氧七氯監測離子對（m/z）為352.8 ＞253.0，354.8＞253.0；倍硫磷亞砜監測離子對（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——試樣溶液中內標物的濃度，μg·mL-1；

Csi——基質曲線標準工作溶液中內標物的濃度，μg·mL-1；

Asi——基質曲線標準工作溶液中內標物的色譜峰面積；

Ai——試樣溶液中內標物的色譜峰面積；

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，內標為外環氧七氯，因標曲和樣品中均加入內標，內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標校正，標準曲線建立時計算機計算模式：以基質標準工作液濃度ci（μg·mL-1）與相應內標物的濃度csi（μg·mL-1）的比值為橫坐標c，以基質標準工作溶液中被測物的色譜峰面積As與相應內標物的色譜峰面積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，p=2；

n——標準曲線建立時曲線測定總次數，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——基質標準工作液濃度ci（μg·mL-1）與相應內標物的濃度csi（μg·mL-1）的比值；

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

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

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

根據以上數據求得，s=0.096 7，c=2.367 ；內標濃度為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，因內標物添加時樣品和標樣均用同一把移液槍，該內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

測定過程中的數值與不確定度分量見表3。

表3 測定過程中的數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。