液相色谱-串联质谱法测定香蕉中吡虫啉的不确定度评定

摘 要：目的：对液相色谱 - 串联质谱法测定香蕉中吡虫啉的不确定度进行评价。方法：根据《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》（GB/T 20769—2008）构建数学模型，根据《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）对不确定度来源开展科学的量化分析。结果：吡虫啉的合成不确定度为0.168 2，扩展不确定度为0.009 96 mg/kg，香蕉中吡虫啉的测定结果为（0.029 6±0.009 96）mg/kg，k=2。结论：根据本文所用方法测得的不确定度的主要来源是标准曲线拟合引入的不确定度，而配制标准物质溶液引入的不确定度对结果准确性的影响较小。

关键词：香蕉;吡虫啉;液相色谱-串联质谱法;不确定度

Uncertainty Evaluation for the Determination of Imidacloprid in Banana by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

JIA Yingxia

（Beijing Products Quality Supervision and Inspection Institute， Beijing 101300， China）

Abstract： Objective： To evaluate the uncertainty for the determination of imidacloprid in banana by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Method： The mathematical model was established according to

GB/T 20769—2008， and the source of uncertainty was analyzed scientifically and quantitatively according to JJF 1059.1—2012. Result： The synthetic uncertainty in determination of imidacloprid in banana was 0.168 2 and the expanded uncertainty was 0.009 96 mg/kg. The determination results were （0.029 6±0.009 96） mg/kg， k=2. Conclusion： The main source of uncertainty measured according to the method used in this paper is the uncertainty introduced by standard curve fitting， while the uncertainty introduced by the preparation of reference material solution has little effect on the accuracy of the results.

Keywords： banana; imidacloprid; liquid chromatography-tandem mass spectrometry; uncertainty

香蕉作為热带水果，属于芭蕉科，位列联合国粮食及农业组织制定的世界粮食作物榜的第4位。同时，它还是世界经济作物的第8位。所有的热带水果中，香蕉的消耗量是世界上最高的。国内香蕉大多产自海南、两广、福建和云南[1-2]。香蕉含有大量维生素、膳食纤维等人体所需的营养物质，也含有少量生物活性成分，如多酚与黄酮等[3-4]。香蕉具有润肠通便、改善代谢综合征、治疗腹泻和抗氧化等保健功能[5-9]。在香蕉的种植过程中难免受到病虫害的威胁，现阶段防治香蕉病虫害的主要手段是化学药剂防护。吡虫啉是一种硝基亚甲基类杀虫剂，主要用于粮食作物以及果蔬防治蚜虫等虫害，其原理是破坏农业害虫的烟酸乙酰胆碱酯酶受体，以达到麻痹害虫神经从而使害虫死亡的目的。吡虫啉的使用会对粮食作物及果蔬造成不同程度的药物残留[10]。

《食品国家安全标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021）规定吡虫啉的ADI值是0.06 mg/kg bw，吡虫啉在香蕉内的最大残留限量为0.05 mg/kg[11]。

该标准也规定了香蕉中吡虫啉的检测标准可参考《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》（GB/T 20769—2008）[12]、《水果、蔬菜及茶叶中吡虫啉残留的测定 高效液相色谱法》（GB/T 23379—2009）[13]。

近年来，水果中农药残留超标的问题层出不穷，因此检测结果的准确性非常重要。不确定度可评价实验中各因素对测量结果准确度的影响。本研究以《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）[14]和《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》（GB/T 20769—2008）[12]为依据，科学研究了测定香蕉中吡虫啉含量的不确定度。明确实验过程中对实验结果产生影响的主要因素，以期为水果中吡虫啉的准确测定提供参考，同时使本实验室能更好地满足《检测和校准实验室能力认可准则》（CNAS—CL01：2018）[15]中日常检验工作质量控制的要求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香蕉，购买于生鲜超市;甲苯、甲酸溶液（色谱纯，Fisher公司）;乙腈、甲醇（色谱纯，沃凯公司）;氯化钠（优级纯）;无水硫酸钠（分析纯）;Sep-Pak Vac氨基固相萃取柱（1 g，6 mL，安谱公司）。标准品：吡虫啉标准品（100 mg，纯度为98.00%，CHEM SERVCE）。

1.2 仪器与设备

超高效液相色谱仪串联质谱联用系统UPLC-MS/MS-8050（日本岛津）;N-EVAP112氮气吹干仪（美国Organomation公司）;2323K高速台式冷冻离心机（德国Hermle公司）;Milli-Q高纯水仪（美国Millipore公司）;XP205电子天平[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司];旋转蒸发仪;SNMXZ1601精度匀浆器（美国OMNi公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液配制

标准储备溶液配制（1 mg/mL）：准确称取0.010 0 g吡虫啉标准品（100 mg，纯度为98.00%）于10 mL容量瓶内，加入甲醇溶液溶解样品并定容，手动摇晃瓶身使其混合均匀。

标准工作溶液制备（1 μg/mL）：取标准储备溶液0.1 mL于100 mL容量瓶内，加入甲醇溶液定容，摇晃均匀，备用。

标准系列工作曲线的制备：准备7个10 mL容量瓶，分别取吡虫啉标准工作溶液0.01 mL、0.02 mL、0.05 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL和0.80 mL。加入甲醇溶液定容到刻度，得到的溶液浓度分别为0.001 μg/mL、0.002 μg/mL、0.005 μg/mL、0.010 μg/mL、0.020 μg/mL、0.040 μg/mL和0.080 μg/mL。

1.3.2 样品前处理

向100 mL离心管内加入20.00 g香蕉样品、40 mL乙腈。以高速组织捣碎机进行1 min的匀浆提取，捣碎机的转速为15 000 r/min。加入5 g NaCl进行1 min的匀浆提取，在3 800 r/min条件下离心5 min，离心完成后，吸取20 mL上清液，并于40 ℃水浴环境下旋转浓缩至体积为1 mL左右，待净化。

在Sep-Pak Vac柱中加入高度约2 cm的无水Na2SO4，并将其放置在下方放有鸡心瓶的支架上。在样品加入前，要先使用甲苯与乙腈的混合物4 mL对固相萃取小柱进行清洗（甲苯与乙腈的体积比为1∶3）。待液面与Na2SO4的顶部持平，以较快的速度把样品的浓缩液转移到净化柱内，与此同时替换为新鸡心瓶接收液体。使用与前述体积比相同的甲苯与乙腈的混合液2 mL对样品瓶进行洗涤，共需洗涤3次。洗涤完成后，将清洗液转移至柱内。在柱上安装容量为50 mL的储液罐，使用甲苯与乙腈的混合物25 mL进行洗脱（甲苯与乙腈的体积比为1∶3）。在鸡心瓶内混匀，在40 ℃的水浴环境中旋转浓缩至0.5 mL左右为止。浓缩液用氮气吹干仪吹干后，快速加入水与乙腈的混合液1 mL混合均匀（水与乙腈的体积之比为2∶3），用0.2 μm的滤膜过滤，过滤结束后移至液相色谱-串联质谱仪内进行测定[12]。

1.3.3 液相色谱-串联质谱测定条件

色谱柱：Atlantis T3，150 mm×2.1 mm，3 μm;流动相：A为0.05%甲酸水，B为乙腈;柱温：40 ℃;进样量20 μL;离子源：ESI;扫描方式：正离子扫描;检测方式：多反应监测;电喷雾压：5 000 V;雾化气压力：0.483 MPa;气帘气压力：0.138 MPa;辅助加热气：0.379 MPa;离子源温度：725 ℃。

1.3.4 数学模型的建立

香蕉中吡虫啉计算公式如下：

（1）

式中：X为被测样品中吡虫啉含量，mg/kg。Ci为样品内待测组分的浓度，μg/mL。C0为空白样品内待测组分浓度，μg/mL。V1为样品提取液总体积，mL;V2为过净化柱的样品体积，mL;V3为样品最终定容体积，mL;m为样品质量，g。其中，Ci与C0是由标准曲线得到的。

2 结果与分析

2.1 不确定度主要来源

根据实验过程和数学模型分析计算可知，香蕉中吡虫啉测定的不确定度来源主要有标准溶液的配制、样品前处理、标准工作曲线的拟合和重复性测量。

2.2 不确定度评定

2.2.1 标准溶液配制引入的不确定度

（1）由吡虫啉标准物质引入的不确定度。根据吡虫啉标准品证书提供信息，吡虫啉标准品的纯度为98.00%，扩展不确定度为0.5%，其服从正态分布。置信水平P=98%，包含因子k=2，是B类评定，相对不确定度为：

（2）配制吡虫啉标准工作液与制备系列曲线时量器校准引入的不确定度。在此过程中共用A级10 mL

容量瓶9个，A级1 mL吸量管6个，A级5 mL吸量管4个，B级2 mL吸量管1个，A级100 mL容量瓶2个。玻璃量均具有一定的最大允差，按矩形分布规律估算其相对不确定度，结果如表1所示[16]。由玻璃量具校准引入的相对不确定度为：

2.2.2 样品前处理引入的不确定度

（1）样品称量引入的不確定度。样品称样量为20.00 g。查阅相关权威资料，得到质量允许差Δy为0.05 g，其置信水平P为99%。考虑为正态分布，包含因子k=2[17]。样品称量引入的不确定度为：

g

样品称量引入的相对不确定度为：

（2）样品前处理量取溶液引入的不确定度。对样品进行前处理使用的玻璃量器包括50 mL的量出式量筒1个、1 mL的A级单标吸量管1个。查阅相关的国家标准可知50 mL量筒（量出式）容量允差为

0.5 mL，1 mL单标吸量管（A级）容量允差为

0.040 mL，经过计算后引入的相对标准不确定度值分别为0.072 1、0.004 62。对样品预处理时，量取溶液的过程中引入的相对不确定度为：

样品的预处理过程中引入的不确定度为：

2.2.3 标准工作溶液的线性拟合引入的不确定度

在本实验中采用标准工作曲线来校正样品中吡虫啉残留量的大小。各浓度的标准溶液进行1次测定，横坐标代表吡虫啉浓度，纵坐标代表峰面积，则标准曲线方程是Y=19 298 200X+6 952.79，R2=0.998 8，结果如表2所示。

对香蕉试样重复测定3次，使用标准曲线对样品中的吡虫啉进行校准，可以得到X0=0.029 7，依据《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS—GL006：2019）[18]可以得到由标准曲线引入的相对标准不确定度为：

（2）

（3）

式中：s为峰面积标准偏差;n为标准溶液测定次数;Xi为标准溶液浓度，μg/mL;b为标准曲线斜率;p为试样测定次数;X0为试样内吡虫啉的含量，μg/mL;X为标准溶液浓度平均值，μg/mL。

2.2.4 重复性测量引入的不确定度

样品的重复进样引入的不确定度属于A类评定，该值代表仪器的重复性是否良好，其由表3数据计算。则由重复性测量引入的相对标准不确定度为。

2.3 合成标准不确定度

通过计算可得，测定香蕉内吡虫啉含量的合成标准不确定度为：

2.4 扩展不确定度

扩展不确定度U=合成标准不确定度×包含因子。其中，置信度P=95%，则k=2。因此，本实验测得的相对扩展不确定度为：

样品内吡虫啉含量的最佳估计值，记作X，X=0.029 6 mg/kg，故对应的扩展不确定度为：U=0.029 6×0.336 4=0.009 96 mg/kg

则香蕉中吡虫啉测定结果为（0.029 6±0.009 96）mg/kg，k=2。

3 结论

本文以液相色谱-串联质谱法为理论依据对香蕉内的吡虫啉含量进行了详细的测定，研究了不确定度来源，分析了主要来源对实验结果的影响程度。结果显示，实验结果主要受到标准曲线拟合引入的不确定度的影响，标准物质溶液配制引入的不确定度对实验结果存在轻微影响。因此，在检测过程中要确保标准溶液曲线配制的准确性，增加标准曲线中各点的测定次数，保证标准曲线的相关性符合规定;在仪器方面，及时做好对照品的期间核查以及仪器设备的校准和检定，为提高检测结果的准确性，降低误判风险提供保障。

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作者简介：贾映霞（1993—），女，山西临汾人，硕士。研究方向：食品安全检验检测。