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液相色谱-质谱/质谱法测定牛奶中噻虫胺的不确定度评定

2021-12-30贾亚丽彭露

科技信息·学术版 2021年4期
关键词:液相色谱质谱不确定度

贾亚丽 彭露

摘要:采用液相色谱-质谱/质谱法(LC-MS/MS)测定牛奶中的噻虫胺残留量,并建立不确定度数学分析模型。根据GB 23200.39-2016标准检验方法,对整个检验过程中的不确定度进行评定。经分析,不确定度主要来源于样品的称样过程、前处理过程、标准溶液的配制过程以及仪器测定过程等相关过程以及测量方法的重复性等。分析结果表明,标准曲线拟合过程对测定结果的不确定度影响最大(0.0267)。因此,在实际检测过程中,需要使用精确度更高的器具,以达到控制不确定度,使检测结果可靠化的目的。

关键词:不确定度;牛奶;噻虫胺;液相色谱-质谱/质谱仪

测量不确定度是一个反映测定结果的可信性、有效性的参数,通常一份完整的测定记录应附有相应的不确定度对测定结果的质量进行定量说明。噻虫胺是一种新型的烟碱类广谱杀虫剂,其作用机理新颖,应用多样化,防效好,效率高,见效快,残留期长,能有效防治对菊酯类、烟碱类,有机磷类和氨基甲酸酯类农药产生抗性的吸汁类害虫,是高毒有机磷农药的又一替代品种。目前,已报道的噻虫胺残留量在水果、蔬菜以及动物源食品中的检测方法主要有高效液相色谱法、液质色谱-串联质谱法,前处理过程主要包括乙腈匀浆提取-固相萃取柱凈化,0.1%乙酸-乙腈超声提取-基质分散固相萃取。“QuEChERS”方法作为一种基质分散固相萃取净化技术,由于具有快速,简单,经济,有效,稳定,安全的特点,正越来越普遍用于食品和农产品中的农药多残留分析。

国家对噻虫胺残留量的检测提供了相应的检验标准,但对其不确定度测量尚未报道。本文以添加噻虫胺的阳性牛奶为实验样品,参考QuEChERS方法结合液相色谱串联质谱仪,对其测量不确定度进行分析评定,根据各不确定度分量的贡献,对实际样品的检测方法优化提供数据支撑。

1 实验部分

1.1试剂、仪器及材料

噻虫胺标准品(纯度99.90%)(CATO.公司);无水硫酸钠(分析纯),甲酸(分析纯),正己烷(色谱纯)、乙腈(色谱纯)均购自于Merck KGaA;实验用水均为Milli-Q 超纯水系统(Millipore )制备的超纯水;QuEChERS分散固相萃取管(15 mL离心管中装150 mg PSA、15 mg GCB、900 mg MgSO4)(上海安谱公司);三重四极杆串联质谱仪(AB SCIEX 5500);、ME204电子天平(METTLER TOLEDO);UMV-2多管涡旋振荡器(北京优晟联合科技有限公司);KQ-500E超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);3-30K高速冷冻离心机(SIGMA);氮吹浓缩仪(上海安谱公司)

1.2 溶液制备

1.2.1 标准储备液的配制

准确吸取1 mL噻虫胺标准物质,以乙腈溶解,配制成一定浓度的储备液。

1.2.2 标准溶液的配制

准确吸取噻虫胺储备液1.00mL于10 mL容量瓶中。乙腈定容至刻度,摇匀,备用。

1.2.3 标准工作曲线的配制

分别准确移取标准溶液浓度(10.0ug/mL)0.010、0.020、0.050、0.10、0.20 mL,用乙腈定容至10.0 mL,得到系列标准工作溶液,浓度分别为10、20、50、100、200 ng/mL。

1.2.4 样品前处理

称取5g(精确至0.01g)试样于50 mL离心管中,加入约3g无水硫酸钠,混匀,加入10 mL乙酸-乙腈溶液,10 mL正己烷,均质3 min,4000 r/min离心10 min,转移提取液到分液漏斗中,充分摇匀后静置分层,收集乙腈层。按同样操作重复提取一次。用10 mL乙腈洗涤正己烷层,摇匀后静置分层,收集乙腈层。合并三次收集的乙腈层,在40 ℃下旋蒸至近干,用乙酸-乙腈溶液定容到20 mL,取1.0 mL,加适量基质分散固相萃取剂净化,剧烈振摇1 min,4000 r/min离心10 min,取上清液用0.2 µm滤膜过滤,用液相色谱-质谱/质谱仪测定。

1.2.5仪器条件

色谱柱:C18柱,150 mm × 2.1 mm,5 μm;

色谱条件:A为甲酸水(0.1%),B为乙腈;梯度洗脱条件:0-1min(65% A),1-5 min(65%-20% A),5-6.5 min(20% A),6.5-6.6 min(20%-65% A),6.6-8.5 min(65% A)

流速:0.3 mL/min;

电离方式:ESI+;

检测方式:MRM;

检测离子对(m/z):定性离子对(250/131),碰撞能17.0 V,定量离子对(250/169),碰撞能21.0 V;

质谱仪参数:离子化电压(IS)5500 V,雾化气(GS1)50 psi,辅助气(GS2)55 psi,气帘气压力(CUR)25 psi,雾化温度 500 ℃。

2 数学模型

牛奶中噻虫胺残留量按下式计算:

其中,X为实验中噻虫胺残留量,单位mg/kg;V为样品前处理定容体积,单位mL;m为称取的样品质量,单位g。

3 不确定度来源

QuEChERS方法结合超高效液相色谱串联质谱仪测定牛奶中噻虫胺残留量的不确定度主要来源于样品的称样过程、前处理过程、标准溶液的配制过程、仪器测定过程以及测量方法的重复性等。

4 不确定度引入的结果分析

4.1 样品称量引入的不确定度

样品称量使用百分之一电子天平,不确定度由天平引入。根据天平检定证书,读取扩展不确定度U=±0.02 g,k=2,称量的平均质量为5.76 g,则相对标准不确定度

5 结论

本文研究了高效液相色谱-质谱/质谱法测定牛奶中噻虫胺残留量,参照CNAS-GL06-2019《化学分析中不确定度的评估指南》对试验全过程可能引入不确定度的各因素进行不确定度分析评定。根据计算结果可知,影响测定结果不确定度的因素主要有样品的称量、样品前处理、标准溶液的配制、检测仪器、测量重复性、回收率等。其中标准曲线拟合过程对测定不确定度的影响最大(0.0267),其次是标准物质(0.0138),因此,可以考虑,在之后的实际样品检测过程中,应重点关注标准溶液配制相关过程。可以通过使用精确度更高的器具、适当增加标准品的称样量、合理设置标准溶液线性范围等措施来降低测定结果不确定度。针对样品前处理过程所引入的不确定度,应加强对实验人员的培训,提高操作熟练度,确保操作规范以提高回收率,从而减小不确定度。

参考文献

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