摘 要:采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定辣椒粉中甲胺磷的殘留量,根據(jù)測(cè)定過(guò)程對(duì)測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定。辣椒粉中甲胺磷的檢測(cè)結(jié)果可表示為(0.031 0±0.001 1)mg·kg-1,k=2。測(cè)定過(guò)程中校準(zhǔn)過(guò)程對(duì)甲胺磷測(cè)量不確定度的影響最大,其次是樣品前處理過(guò)程和測(cè)定過(guò)程中的隨機(jī)效應(yīng),體積變化和樣品稱量對(duì)不確定度的影響較小。檢測(cè)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注校準(zhǔn)過(guò)程,盡量減小其對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的影響。
關(guān)鍵詞:不確定度;甲胺磷;液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法
Abstract: Liquid chromatography-mass spectrometry was used to determine the residual amount of methamidophos in chili powder, and the measurement uncertainty was evaluated according to the determination process. The detection result of methamidophos in chili powder can be expressed as (0.031 0±0.001 1) mg·kg-1, k=2. The calibration process had the greatest impact on the uncertainty of methamidophos measurement during the measurement, followed by the random effects during the sample preparation process and the measurement process, and the volume change and sample weighing had less influence on the uncertainty. The focus should be on the calibration process to minimize its impact on the uncertainty of the measurement results.
Keywords: uncertainty; methamidophos; liquid chromatography-mass spectrometry
甲胺磷(Methamidophos)是一種有機(jī)磷化合物,化學(xué)式為C2H8NO2PS,有劇毒,已列入國(guó)家禁止生產(chǎn)、銷售、使用的農(nóng)藥名單。山東省膠州市辣椒制品加工制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率較高,所產(chǎn)辣椒粉、辣椒醬、辣椒油等產(chǎn)品銷往歐洲及日韓等國(guó)家和地區(qū),有較強(qiáng)的辣椒制品檢驗(yàn)檢測(cè)需求。本文參考《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品中331種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(GB 23200.121—2021)[1],采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,LC-MS/MS)對(duì)辣椒粉中甲胺磷殘留量進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí),依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF 1059.1—2012)[2]分析評(píng)定液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定辣椒粉中甲胺磷殘留量的不確定度因素,包括樣品稱量、加標(biāo)回收率、實(shí)驗(yàn)重復(fù)性、移液定容體積等,計(jì)算了合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度[3],為辣椒粉中甲胺磷殘留檢測(cè)質(zhì)量控制提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
辣椒粉,市售樣品。
甲醇、乙腈、甲酸,色譜純,默克;氯化鈉,分析純,國(guó)藥;乙酸鈉,分析純,滬試;乙酸,分析純,國(guó)藥;實(shí)驗(yàn)用水為超純水;鹽包,含6 g無(wú)水硫酸鈉、1.5 g乙酸鈉,安捷倫;凈化管,含150 mg無(wú)水硫酸鎂、50 mg乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、50 mg十八(烷)基硅烷(ODS-C18)、25 mg石墨化碳黑(GCB),安捷倫;甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,1 000 μg·mL-1,壇墨。0.22 μm有機(jī)微孔濾膜。
1.2 儀器與設(shè)備
1290II-6470超高效液相色譜三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,配電噴霧離子源,安捷倫;BSA223S電子天平,上海舜宇恒平;3K15離心機(jī),SIGMA。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液以及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制
用移液器取甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1)100 μL,置于100 mL容量瓶中,用乙腈定容,得到濃度為1.0 mg·L-1的甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別吸取1.0 mg·L-1的甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液100 μL、500 μL、1 000 μL、2 000 μL、5 000 μL于10 mL容量瓶中,用空白基質(zhì)溶液定容至刻度,配制成濃度為0.010 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.200 mg·L-1和0.500 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液。
1.3.2 樣品前處理
稱取2 g試樣,加10 mL水充分溶解,靜置30 min。加入15 mL乙腈-醋酸溶液及1顆陶瓷均質(zhì)子,劇烈振蕩60 s,加入鹽包劇烈振蕩1 min后,4 200 r·min-1離心5 min。定量吸取上清液至凈化管中,渦旋混勻1 min。4 200 r·min-1離心5 min,吸取上清液,用微孔濾膜過(guò)濾,參照GB 23200.121—2021測(cè)定條件上機(jī)測(cè)定。
2 結(jié)果與分析
2.1 數(shù)學(xué)模型
根據(jù)測(cè)定過(guò)程可知,辣椒粉中甲胺磷殘留量的計(jì)算公式為
式中:X為試樣中被測(cè)物殘留量,mg·kg-1;C為試樣中被測(cè)物的濃度,μg·L-1;V為試樣加入的提取液的體積,mL;m為稱取試樣的質(zhì)量,g;f為稀釋倍數(shù)。
2.2 校準(zhǔn)過(guò)程引入的不確定度
校準(zhǔn)過(guò)程引入的不確定度包括LC-MS/MS校準(zhǔn)和由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稀釋配制過(guò)程引入的不確定度,后者由標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度、配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液以及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液使用可調(diào)移液器和容量瓶允差及其校準(zhǔn)導(dǎo)致的不確定度組成[4]。因?yàn)樵?0 ℃環(huán)境操作,所以不必考慮溫度的影響。
2.2.1 LC-MS/MS的校準(zhǔn)
查儀器技術(shù)指標(biāo)可得LC-MS/MS校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度為1.60%,取矩形分布,則LC-MS/MS校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度。甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液的校準(zhǔn)值為1 000 μg·mL-1,校準(zhǔn)證書(shū)給出的擴(kuò)展不確定度為5 mg·L-1,k=2,則甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
(2)配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液以及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液引入的不確定度。配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液以及標(biāo)準(zhǔn)系列溶液過(guò)程中,使用100 μL移液器2次、1 mL移液器2次、5 mL移液器2次、10 mL容量瓶5次、100 mL容量瓶1次。參照移液器和常用玻璃量器相關(guān)檢定規(guī)程,確定所使用玻璃量器和移液器的最大允差,按均勻分布k=,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度,見(jiàn)表1。
量器引入的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
(3)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度由urel(ρ)和urel(dil)組成[5],則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
綜上,校準(zhǔn)過(guò)程引入的不確定度由urel(qua)和urel(sta)組成,則校準(zhǔn)過(guò)程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.3 樣品稱量引入的不確定度
樣品稱量引入的不確定度由天平的最大允許誤差(Maximum Permissible Error,MPE)構(gòu)成,包括天平校準(zhǔn)、環(huán)境和稱量變動(dòng)性(隨機(jī)性)。在實(shí)際操作中,由環(huán)境因素引入的不確定度可忽略不計(jì),稱量變動(dòng)性(隨機(jī)性)引入的不確定度在隨機(jī)效應(yīng)中予以考慮,因此僅考慮由天平校準(zhǔn)構(gòu)成的不確定度。
稱樣要求精確到0.01 g,天平的檢定證書(shū)給出的最大允許誤差為±0.01 g,按均勻分布k=,則天平校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.4 體積變化引入的不確定度
體積變化引入的不確定度包含加入15 mL乙腈-醋酸溶液、加10 mL水、定量吸取上清液(本實(shí)驗(yàn)中吸取6 mL)、進(jìn)樣體積導(dǎo)致的不確定度。本實(shí)驗(yàn)中加10 mL水、定量吸取上清液、進(jìn)樣體積對(duì)結(jié)果無(wú)影響,不予考慮。
加入15 mL乙腈-醋酸溶液使用10 000 μL可調(diào)移液器,10 000 μL可調(diào)移液器移取10 000 μL時(shí)容量允差為±0.6%,按矩形分布。則此操作引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
前處理過(guò)程中,使用到10 mL移液器2次,體積變化引入的不確定度由urel(V)組成,則整個(gè)操作過(guò)程體積變化引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.5 前處理過(guò)程引入的不確定度
樣品前處理過(guò)程復(fù)雜,可能引入不確定度的操作較多,因此不必細(xì)究每一步操作對(duì)不確定度的影響,可采用整體思維,用檢測(cè)方法中的有關(guān)數(shù)據(jù),如回收率、精密度等對(duì)前處理過(guò)程引入的不確定度進(jìn)行評(píng)定。本文采用檢測(cè)方法的回收率對(duì)樣品前處理過(guò)程引入的不確定度進(jìn)行評(píng)定。
使用同臺(tái)儀器測(cè)量同批次樣品,重復(fù)測(cè)定6次,樣品中甲胺磷測(cè)得結(jié)果分別為0.032 0 mg·kg-1、0.031 0 mg·kg-1、0.031 0 mg·kg-1、0.030 0 mg·kg-1、0.031 0 mg·kg-1和0.031 0 mg·kg-1。6次測(cè)量,樣品回收率平均值為=88.60%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為SR=1.80%,則該過(guò)程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.6 測(cè)定過(guò)程隨機(jī)效應(yīng)引入的不確定度
測(cè)定過(guò)程隨機(jī)效應(yīng)引入的不確定度由天平的重復(fù)性、體積刻度的重復(fù)性、樣品的代表性和均勻性、進(jìn)樣的重復(fù)性和LC-MS/MS對(duì)質(zhì)量數(shù)Mass的分辨率等構(gòu)成,本文采用測(cè)得結(jié)果平均值對(duì)測(cè)定過(guò)程隨機(jī)效應(yīng)引入不確定度進(jìn)行評(píng)定。
根據(jù)2.5項(xiàng)下檢測(cè)結(jié)果,平均值=0.031 0 mg·kg-1,標(biāo)準(zhǔn)偏差為S(XRep)=0.000 6 mg·kg-1,則隨機(jī)效應(yīng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.7 合成不確定度
不確定度分量詳見(jiàn)表2,樣品中甲胺磷的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
2.8 擴(kuò)展不確定度
如無(wú)特殊要求,按慣例,取擴(kuò)展因子k=2,置信區(qū)間為95%,則相對(duì)擴(kuò)展不確定度和擴(kuò)展不確定度分別為
2.9 不確定度結(jié)果報(bào)告
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定辣椒粉中甲胺磷殘留量的擴(kuò)展不確定度為0.001 1 mg·kg-1,擴(kuò)展因子為k=2。本次樣品辣椒粉中甲胺磷的檢測(cè)結(jié)果可表示為(0.031 0±0.001 1)mg·kg-1,k=2。
3 結(jié)論
本文分析了液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定辣椒粉中甲胺磷殘留量的不確定度因素,確定了不確定度各分量并進(jìn)行了計(jì)算。各分量貢獻(xiàn)從大到小排序?yàn)樾?zhǔn)過(guò)程>樣品前處理過(guò)程>測(cè)定過(guò)程隨機(jī)效應(yīng)>體積變化>樣品稱量。因此,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注校準(zhǔn)過(guò)程,盡量減小其對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度的影響。
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作者簡(jiǎn)介:李曰昌(1985—),男,山東青島人,本科,工程師。研究方向:食品、飲用水、食用農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。