譚美齡,閻睿,賀靈芝,張椿翊,任靜
(1.重慶市萬州食品藥品檢驗(yàn)所,重慶 404000; 2.重慶三峽學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,重慶 404100)
氟苯尼考(florfenicol,F(xiàn)FC)是新一代酰胺醇類抗生素,具有抗菌譜廣、耐藥性小、抗菌活性強(qiáng)等特點(diǎn),被廣泛用于人和動(dòng)物疾病的防治[1]。氟苯尼考具有一定的免疫毒性和胚胎毒性,可通過疾病治療或飼料添加的方式在家禽體內(nèi)殘留并不斷積累,進(jìn)而傳遞至蛋品中,并通過食物鏈對(duì)人體產(chǎn)生危害[2]。我國在GB 31650—2019 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中獸藥最大殘留限量》[3]中規(guī)定產(chǎn)蛋期家禽禁用氟苯尼考。
在氟苯尼考?xì)埩袅康臋z測工作中,由于儀器設(shè)備、試劑等諸多因素,分析結(jié)果存在誤差,需要進(jìn)行測定不確定度分析。不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)的表征合理地賦予被測量之值的分散性的參數(shù)[4]。一個(gè)科學(xué)、準(zhǔn)確的測量結(jié)果應(yīng)包含與其相關(guān)的不確定度來表示該測量值的可信賴程度。
筆者根據(jù)JJF 1135—2005 《化學(xué)分析測量不確定度評(píng)定》、JJF 1059.1—2012 《測量不確定度評(píng)定與表示》和CNAS—GL006—2019 《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》等相關(guān)指導(dǎo)性文件的要求[5-8],參照GB/T 22338—2008 《動(dòng)物源性食品中氯霉素類藥物殘留量測定》[9]液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法測定鮮蛋中氟苯尼考?xì)埩袅?,并?duì)其檢測結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定,為提高檢測方法的準(zhǔn)確性和評(píng)估其它農(nóng)獸藥殘留檢測方法的不確定度提供技術(shù)的參考。
液相色譜系統(tǒng)-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀:色譜系統(tǒng)為DIONEX UltiMate-3000型,三重四極桿質(zhì)譜儀為TSQ Quantum Access Max型,配ESI離子源,美國賽默飛世爾科技公司。
高速離心機(jī):3-30KS型,德國SIGMA實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)公司。
微孔濾膜:孔徑為0.22 μm,北京迪馬科技有限公司。
氟苯尼考(FFC):批號(hào)為B0002300,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.0%,北京曼哈格生物科技有限公司。
乙腈、甲醇:色譜純,德國默克公司。
乙酸銨、正丙醇、正己烷:分析純,重慶川東化工公司。
鮮蛋:市售。
所有操作均在(20±5)℃的環(huán)境溫度及50%~70%的相對(duì)濕度條件下進(jìn)行,并假設(shè)溫度波動(dòng)服從均勻分布[10]。在該環(huán)境條件下,甲醇的體積膨脹系數(shù)為1.1×10-3℃-1,水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1。本實(shí)驗(yàn)所用玻璃量器均符合A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),容量允差均以20 ℃時(shí)的示值為標(biāo)準(zhǔn)。
精密稱取FFC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.010 08 g,用甲醇配制成FFC標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(質(zhì)量濃度為99.792 μg/mL);準(zhǔn)確移取上述溶液1 mL至100 mL容量瓶中,用甲醇配制成FFC標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(質(zhì)量濃度為997.92 ng/mL);準(zhǔn)確移取FFC標(biāo)準(zhǔn)中間溶液1 mL至10 mL容量瓶中,用甲醇配制成FFC標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(質(zhì)量濃度為99.792 ng/mL);用合適的移液器分別準(zhǔn)確吸取FFC標(biāo)準(zhǔn)工作溶液50、100、200、500、1 000 μL至5只10 mL容量瓶中,加入10%甲醇水溶液,稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.499、0.998、1.996、4.990、9.979 ng/mL的FFC系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
參照GB/T 22338—2008[9]中的方法對(duì)鮮蛋中的FFC進(jìn)行提取和凈化。氮?dú)獯蹈珊?,?0%甲醇水溶液復(fù)溶至1 mL,過0.22 μm微孔濾膜后用于超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定。
1.5.1 色譜
色 譜 柱:InfinityLab Poroshell 120 EC-C18柱(100 mm×2.1 mm,1.9 μm,美國安捷倫科技有限公司);流動(dòng)相:A相為甲醇,B相為5 mmol/L乙酸銨水溶液,設(shè)置梯度洗脫程序,0~1.5 min,A相為體積分?jǐn)?shù)為10%,1.5~4 min,A相從10%線性增加至90%,并保持至7.50 min,7.50~7.51 min,A相從90%線性降回至10%,并保持至10 min,流量為0.20 mL/min;進(jìn)樣體積:5 μL;柱溫:40 ℃。
1.5.2 質(zhì)譜
離子源:電噴電離ESI(-);檢測方式:選擇反應(yīng)監(jiān)測掃描(selective reaction monitoring,SRM);電噴霧電壓:-2 500 V;霧化器蒸發(fā)溫度:300 ℃;毛細(xì)管溫度:350 ℃;鞘氣:35 Arb;輔助氣:10 Arb;離子吹掃氣:0;定量離子對(duì):m/z355.942>335.837;定性離子對(duì):m/z355.942>184.913;碎裂電壓:-53 V;碰撞電壓:-12 V(定量)/-21 V(定性)。
式中:X——試樣中FFC的殘留量,μg/kg;
c——利用擬合曲線法測得試樣溶液中FFC
的殘留濃度,ng/mL;
V——試樣溶液最終定容體積,mL;
F——重復(fù)性系數(shù);
m——稱取試樣的質(zhì)量,g;
R——回收率,%。
根據(jù)數(shù)學(xué)模型,影響鮮蛋中氟苯尼考?xì)埩袅康臏y定結(jié)果的不確定度包括標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度、樣品溶液體積量取、稱樣質(zhì)量、重復(fù)性。不確定度來源示意圖如圖1所示。
圖1 不確定度的來源
因標(biāo)準(zhǔn)溶液產(chǎn)生的不確定來源主要有FFC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度、稱量過程、溶液的定容及移取過程、曲線擬合過程[11-13]。
3.1.1 FFC標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制
(1)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的不確定度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書,F(xiàn)FC的純度誤差為2.0%,按照B類評(píng)定,均勻分布的包含因子k=,則由FFC純度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
urel(ρ)=2.0%/99.0%/k=0.011 7
(2)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的不確定度。根據(jù)電子天平檢定證書,其最大允許誤差為±0.05mg,按照B類評(píng)定,均勻分布的包含因子k=,則由FFC稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
urel(m)=0.05/10.08/k=0.002 86
(3)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液定容引入的不確定度。根據(jù)JJG 196—2006 《常用玻璃量器》[12]規(guī)定,100 mL容量瓶容量允差為±0.10 mL,以對(duì)稱分布計(jì)算[14],取包含因子k1=;溫度波動(dòng)服從均勻分布[10],取包含因子k2=。由容量和溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:
u(V1)=0.10/k1=0.040 82 mL
u(V2)=5×1.1×10-3×100/k1=0.317 54 mL
合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
綜上,由FFC標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制所產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
3.1.2 FFC標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的稀釋
假設(shè)(1±0.007)mL單標(biāo)線吸量管容量誤差服從均勻分布,取包含因子k=,標(biāo)準(zhǔn)中間溶液及FFC標(biāo)準(zhǔn)工作溶液移液過程產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:?
u(y11)=0.007/k=0.004 04 mL
u(y12)=5×1.1×10-3×1/k=0.003 18 mL
合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
假設(shè)(10±0.020)mL容量瓶服從均勻分布,取包含因子k=,在FFC標(biāo)準(zhǔn)中間溶液的定容過程中產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:
u(d11)=0.10/k=0.057 74 mL
u(d12)=5×1.1×10-3×100/k=0.317 54 mL
合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
假設(shè)(100±0.10)mL容量瓶均服從均勻分布,取包含因子k=,在FFC標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的定容過程中產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:
u(d21)=0.020/k=0.011 55 mL
u(d22)=5×1.1×10-3×10/k=0.031 75 mL
合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
其中,F(xiàn)FC標(biāo)準(zhǔn)中間溶液及FFC標(biāo)準(zhǔn)工作溶液具有相同的(1±0.007) mL單標(biāo)線吸量管移液過程。綜上,由FFC標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的稀釋產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合
對(duì)FFC標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的5種質(zhì)量濃度分別平行測定2次,色譜峰面積見表2。以標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量
表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的色譜峰面積
3.1.3 FFC標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制
根據(jù)JJG 646—2006 《移液器檢定規(guī)程》的要求,按照均勻分布處理[15],取包含因子k=,移液過程引入的不確定度見表1。
由表1中的數(shù)據(jù),可以得出由FFC標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:濃度為橫坐標(biāo)(X),色譜峰面積為縱坐標(biāo)(Y),擬合得到線性回歸方程為Y=36 580X+2 474,相關(guān)系數(shù)為0.999 5。陽性鮮蛋樣品質(zhì)量濃度的4次測定結(jié)果分別為7.110、7.400、7.577、7.523 ng/mL。
表1 FFC標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制引入的不確定度
回歸方程的估計(jì)誤差S按照式(2)計(jì)算,F(xiàn)FC擬合曲線的相對(duì)不確定度按照式(3)計(jì)算:
式中,S——估計(jì)誤差;
Ai——標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜峰面積;
a——擬合曲線的截距;
b——擬合曲線的斜率;
ρi——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度;
n——FFC標(biāo)準(zhǔn)曲線上點(diǎn)的測定次數(shù)[16]。
式中:ρ0——通過曲線回歸方程計(jì)算出的鮮蛋中FFC濃度[17];
n——FFC標(biāo)準(zhǔn)曲線上點(diǎn)的測定次數(shù)[16];
p——陽性鮮蛋樣品的測定次數(shù),p=4;
ρi——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度;
將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式(2)與式(3),得到S=7439,urel(c4)=0.018 7。
綜上,標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度(ρ)引入的不確定度:
在樣品溶液的定容過程中,刻度試管定容至1 mL的體積允許誤差為±0.008 mL,代入均勻分布的包含因子k=3,由容量和溫度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:
u(V1)=0.008/k=0.004 62 mL
u(V2)=5×2.1×10-4×1/k=0.000 61 mL
合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
根據(jù)電子天平檢定證書,得其最大允許誤差為±0.000 5 g,按照B類評(píng)定,代入均勻分布的包含因子k=,其相對(duì)不確定度:
urel(m)=0.000 5/5.0011/k=0.000 06 mL
向陰性鮮蛋樣品中加入FFC標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照樣品制備過程同法處理[19-20]。按照A類評(píng)定,將重復(fù)測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差與平均值分別代入u(F)=s(F)/,urel(F)=u(F)/,計(jì)算結(jié)果見表3。
將各分量的相對(duì)不確定度列于表4,則合成各分量的相對(duì)不確定度:
表4 各分量的相對(duì)不確定度
在本研究條件下,陽性鮮蛋中FFC殘留量的測定值經(jīng)回收率校正為=1.49 μg/kg。取包含因子k=2,置 信 水 平 為95%[21],擴(kuò) 展 不 確 定 度U=urel(X)×k×=0.19μg/kg。該鮮蛋中FFC 留量的定值結(jié)果為(1.49±0.19)μg/kg。
采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 22338—2008 《動(dòng)物源性食品中氯霉素類藥物殘留量測定》[9]測定鮮蛋中氟苯尼考的殘留量,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估了實(shí)驗(yàn)過程中多種因素引入的不確定度。其中影響檢測結(jié)果的主次因素依次為:標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制與稀釋、方法回收率、測量重復(fù)性、體積量取、樣品稱量。
在實(shí)際操作中,應(yīng)使用具有溯源性的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);正確配制校準(zhǔn)曲線,提高其線性相關(guān)系數(shù);增加平行測定次數(shù)來降低誤差;采用國標(biāo)方法和經(jīng)過驗(yàn)證的分析方法,優(yōu)化樣品處理過程,并使用回收率來校正測量值;定期校準(zhǔn)測量儀器,并使用校準(zhǔn)證書上的修正值,保持儀器較高的精度、靈敏度和穩(wěn)定性;提高實(shí)驗(yàn)人員的檢測技術(shù)水平,減少測量不確定度,從而確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。為科學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供依據(jù),為評(píng)定其它相關(guān)檢測方法的不確定度提供技術(shù)參考。