普通白菜中农药残留量测定能力验证研究

王 璐 耿 岳 何沛桥 史小萌 徐亚平

（农业农村部环境保护科研监测所，农业农村部农产品质量安全环境因子控制重点实验室，国家农业检测基准实验室（农药残留），天津 300191）

能力验证是指利用实验室间比对，按照预先制定的准则评价参加者的能力。其作为评价实验室检测能力、促进检测结果互认共享的技术措施和有效途径，受到世界各国政府以及国际组织的广泛认可，也是实验室质量控制的重要手段之一[1～2]。农药在农业生产过程中发挥着至关重要的作用，但由于不合理使用等原因造成的生态环境风险和农产品质量安全问题也受到了全社会的广泛关注[3～4]。国家通过颁布《中华人民共和国农产品质量安全法》《中华人民共和国食品安全法》等法律法规、定期修订《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》等方式，不断加强农产品质量安全监管。为评估实验室农药残留检测能力，本研究对48家检测实验室的普通白菜中腐霉利等农药残留检测能力进行测试，并对测试结果进行讨论分析。

一、材料与方法

（一）材料与试剂3种农药制剂（45%毒死蜱乳油、50%腐霉利可湿性粉剂、3%克百威颗粒剂）；毒死蜱、腐霉利和克百威等3种国家农药标准物质［1 000 mg/L，农业农村部环境质量监督检验测试中心（天津）］；乙腈（色谱纯，美国Thermo Fisher公司）；QuEChERS整合管+试剂包（北京本立科技有限公司）。

（二）仪器与设备AB SCIEX 4500 QTRAP液相色谱四极杆串联线性离子阱质谱仪（美国AB SCIEX公司）；本立SiO－6512 QuEChERS自动样品制备系统（北京本立科技有限公司）；R30立式剁碎搅拌机 （法国Robot Coupe公司）；Quintix 224－1CN电子分析天平（美国Sartorius公司）。

（三）样品制备

1.样品制备流程。能力验证样品采用实际种植方式进行制备。根据拟考核浓度水平，结合喷药附着水平、农药半衰期、样品基质种植面积和生长情况等，按“实际用药量＝（拟考核浓度×种植面积）/（施药系数×原药含量）”设计3种农药的施药方案（见表1）。将所需农药溶于10 L水中，使用喷药器均匀喷施在作物上。施药1 d后采摘全部样品，在实验室将样品粉碎混匀，制备成能力验证样品，置于－70℃条件下保存。能力验证质量控制流程见图1。

图1 能力验证质量控制流程

表1 3种农药的施药方案

2.能力验证样品中3种农药残留量的测定。样品前处理：对能力验证样品进行检验时参照GB23200.121－2021标准方法中的QuEChERS前处理方法进行样品提取和净化[5]。称取10 g样品于QuEChERS整合管中，再加入10 mL乙腈和1颗陶瓷均质子并立即加入配套试剂包，使用QuECh-ERS自动样品制备系统进行样品前处理。处理过程完成后，取1 mL净化液过0.22 μm滤膜后，滤液供液相色谱串联质谱仪测定，外标法定量。

液相色谱条件：色谱柱为Waters ACQUITY UPLC HSS T3柱（100 mm×2.1 mm，1.8 μm）；柱温为40℃；流速为0.3 mL/min；进样量为2 μL；流动相A为2 mmol/L甲酸铵－甲酸水溶液，流动相B为2 mmol/L甲酸铵－甲酸甲醇溶液；梯度洗脱程序见表2。

表2 梯度洗脱条件

质谱条件：电离模式为电喷雾离子源正离子模式（ESI+）；扫描方式为多反应监测（MRM）；毛细管电压为3 500V；脱溶剂气温度为450℃；脱溶剂气流速为800 L/h；3种农药的质谱参数见表3。

表3 3种农药的质谱参数

3.能力验证样品的均匀性和稳定性检验。按照CNAS－GL003：2018《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》中规定的方法对能力验证样品进行均匀性检验[6]。从制备的能力验证样品中随机抽取15个样品，按照上文确定的检测方法，每个样品在重复性条件下测定3次，采用CNAS－GL003：2018中“4.2单因子方差分析”对检测数据进行统计分析，判断能力验证样品的均匀性。

能力验证样品的稳定性检验需要考虑两方面情况，一是在实验室适当保存条件下的长期稳定性检验，二是样品寄送运输条件下的短期稳定性检验。为减少稳定性评估各时间点测量结果的离散性，引入更小的不确定度，采用同步稳定性评估方法，将制备的能力验证样品统一保存在－70℃超低温条件下，按照稳定性评估先疏后密原则确定时间间隔，定期取样，在重复性条件下一次性测定。采用CNAS－GL003：2018中“5.2t检验法”对检测数据进行统计分析，判断能力验证样品的稳定性。

准备5份－70℃条件下保存的能力验证样品，分别于第0、8、12和14 d各取出1份放置于－20℃条件下，并于第15 d取出全部5份样品，每份样品按照上文确定的检测方法平行测定6次，用于评估长期稳定性。另外准备5份能力验证样品，按照寄样要求（样品加冰袋放置于外套纸板箱的泡沫箱中）包装后，放置于－70℃条件下保存。分别于第0、1、2和3 d各取出1份放置于30℃恒温箱中，模拟样品寄送过程环境条件，并于第7 d取出全部5份样品，每份样品按照上文确定的检测方法平行测定6次，用于评估短期稳定性。对测定结果按公式（1）进行t检验。

（四）能力验证结果评定方法根据CNASGL002：2018《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》要求，本次能力验证采用稳健统计方法计算各参加实验室的Z比分数，以稳健统计的实验室检测结果中位值作为指定值（X），标准化四分位距（NIQR）为能力评定标准差计算方法见公式（2）和公式（3）。

公式（2）和公式（3）中，xi为第i个实验室的检测结果；Q1为下四分位数；Q3为上四分位数。

若检测结果的Z比分数均满足|Z|≤2，则判定该检测结果为满意；若2＜|Z|＜3，则判定该检测结果存在问题；若|Z|≥3，则判定该检测结果不满意。

二、结果与分析

（一）能力验证样品的均匀性检验结果均匀性检验结果见表4。其中，样品间自由度为14，样品内自由度为30，F（0.05，14，30）＝2.31。由表4中数据可知， 统计量F值均小于F（0.05，14，30）， 说明能力验证样品的均匀性良好。

表4 均匀性检验统计结果

（二）能力验证样品的稳定性检验结果

1.长期稳定性。长期稳定性检验结果见表5。其中，自由度为5，置信水平为0.95，t（0.05，5）＝2.57。由 表5中 数 据 可 知， 统 计 量tmax值 均 小 于t（0.05，5），说明能力验证样品在－20℃条件下15 d内的长期稳定性良好。

表5 长期稳定性检验统计结果

2.短期稳定性。短期稳定性检验结果见表6。其中，自由度为5，置信水平为0.95，t（0.05，5）＝2.57。由表6中数据可知， 统计量tmax值均小于t（0.05，5），说明能力验证样品在模拟寄送环境条件下7 d内的短期稳定性良好。

表6 短期稳定性检验统计结果

（三）能力验证结果

1.参加实验室情况。本次能力验证共有48家实验室参加，分布在13个省（自治区）。按实验室类型分，包括26家各级检验检测机构、20家检测公司和2家科研单位实验室。参加实验室的分布区域较广、类型较多、层次分散，能够在一定程度上反映本次能力验证项目的真实执行水平，有助于实验室技术能力水平的整体提升。

2.能力验证结果。对48家实验室上报的276项检测结果进行数据统计（见表7），以实验室Z比分数柱状图表示各参加实验室Z比分数（见图2）。结果显示，能力验证结果统计的中位值与施药方案中的拟考核浓度间相对相差为0～17.4%，表明能力验证样品制备过程的施药方案设计较为合理，样品能够满足能力验证考核需要；能力验证结果统计的标准化四分位距占相对应参数的统计中位值比例为5.2%～14.1%，表明能力验证结果评定原则合理，能力验证结果科学、可靠；在Z比分数的统计中，共有233项满意结果、19项存在问题结果和24项不满意结果。

图2 Z比分数分布情况

表7 检测结果统计量汇总

（四）存在的主要问题

1.算不准——检测结果校准方法应用不当。检测结果校准时，样品实际含量与标准溶液浓度差异过大，或超出校准曲线浓度线性范围；校准曲线浓度点位不足5个、相关系数偏低、曲线线性存在系统偏差等。

2.控不住——检测质量控制措施不合理。质量控制措施不合理，质控样品与检测样品状态差异较大；未按检测方法要求（如用重复性限、相对标准偏差或相对相差等指标）科学评价质控结果；质控结果直接用于检测结果校准。

3.用不对——检测方法随意变更，仪器设备操作使用不熟练。检测方法标准超范围使用；随意变更称样量、定容体积、前处理方法等检测方法标准中的关键技术内容；仪器设备状态不佳、存在干扰，或出现异常情况未处理仍进行测定分析。

4.追不回——信息不完善，检测结果无法溯源。原始记录中缺少检测结果计算公式，或缺失计算公式中的部分关键信息，如称样量、提取液体积、标准溶液浓度等，导致检测结果溯源链条不完整，无法复现检测过程；未按规范准确记录过程量值，有效数位和数字修约有误。

（五）检测过程关键控制点

1.检测人员。人员是检测过程的第一主体，检测人员的能力直接关系到检测结果的准确度和可靠性[9～10]。实验室应建立专门的人员管理程序，明确人员的能力要求，并通过持续开展技能培训，有效实施过程监督，确保检测人员熟悉实验室体系文件运行程序、仪器设备操作流程方法、检测方法标准原理和操作步骤、检测过程质量控制措施和评价要求等，以实现技术能力与检测任务相匹配。

2.仪器设备。检测数据的准确性和有效性受检测过程使用的仪器设备和各种计量器具的直接影响[11～12]。实验室应对所有涉及计量溯源的仪器和计量器具进行检定/校准，并对检定/校准结果进行确认，同时制定科学、完善的期间核查计划并认真实施，确保仪器设备和计量器具满足检测任务需求，且在检定/校准周期内性能稳定，持续处于正常工作状态。

3.检测物料。实验室应针对检测使用的各种标准物质、试剂耗材等建立合格供应商评价机制，定期评估供应商服务水平，并对每批次购买的检测物料进行质量验收，合格后方可投入使用。同时，检测物料在投入使用前，应根据使用目的进行相应的处理，如样品前处理用的氯化钠，应经140℃烘烤4 h处理后，方可使用。

4.检测方法。检测方法的合理性是检测结果质量的重要保障。实验室应综合衡量不同检测方法对检测结果的影响因素，选择适当的检测方法标准开展检测任务，并对标准有效性进行确认和管理，确保所选检测方法有效、可控。同时，在检测过程中严格按照标准操作步骤和要求执行，任何变更均应经技术确认和程序审批，以确保检测结果的科学性和可靠性。

5.环境条件。开展检测工作时，需要对实验室环境条件进行监控，确认检验检测环境不会对检测结果造成不良影响，且不会引发健康风险或造成环境污染。如样品称量时应减少空气流通，避免造成测量结果漂移；样品前处理时应确保通风良好，避免检测结果受影响或造成样品交叉污染；仪器设备运行时需控制温湿度条件，确保仪器设备正常运行。

三、结论

本研究对48家实验室的普通白菜中农药残留检测能力进行了测试。为了科学、真实反映各参加实验室的实际检测能力，采用实际种植方式制备能力验证样品，并按照CNAS－GL003：2018的要求对样品均匀性和稳定性进行测试，确认样品测试合格。采用稳健统计方法计算各参加实验室的Z比分数，结果显示测试结果的满意率为84.4%。通过归纳、分析各参加实验室的结果记录，发现部分实验室在检测结果校准、检测质量控制、检测方法应用和检测数据溯源等方面存在一定的问题，并从“人、机、料、法、环”5个方面提出了控制建议。