氣相色譜—質譜聯用法測定番茄中腐霉利農藥殘留量的不確定度評定

劉黎++鄧可

摘 要：本文對采用GB/T19648-2006《水果和蔬菜中500種及相關化學品殘留量的測定 氣相色譜-質譜法》測定番茄中腐霉利殘留量的不確定度進行了評定。通過建立數學模型，分析和評定了標準溶液校準過程、樣品質量、體積、樣品前處理過程、測試過程隨機效應等主要不確定度分量，并計算了測量結果的合成標準不確定度和擴展不確定度。

關鍵詞：不確定度；腐霉利；食品；氣相色譜-質譜聯用法

中圖分類號：S481.8；S641.2 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432051

測量不確定度是評定檢測和校準水平的重要指標，也是判定檢測結果高低的依據。近年來國內外對檢測數據的準確性和可靠性提出了更高的要求，檢測數據質量的高低需要在國際間得到評價和互認，實驗室在日常出具檢測報告和認可考核中都會涉及檢測結果不確定度的分析和表達問題。實驗室能力評價規范性文件ISO 17025：2005《校準和檢測實驗室能力的通用性要求》明確要求“當不確定度與檢測結果的有效性或應用有關，或客戶的指令中有要求，或不確定度影響到限度的符合性時，檢測報告中需包括有關不確定度的信息” [1]，因此應加強對不同檢測領域測量不確定度應用的研究，尤其在涉及國民生命安全保障的食品安全檢測領域，更要優先大力開展不確定度方面的工作。

腐霉利（procymidone）（CAS：32809-16-8），又名速克靈、二甲菌核利，是一種新型低毒性殺菌劑[2]。腐霉利作為高效殺菌劑被廣泛使用的同時，農藥殘留的問題也日益突出，歐盟、美國及日本的“肯定列表制度”中規定食品中腐霉利最大殘留限量 （MRL）為0.02mg/kg[3-4]，我國國家標準GB 2763-2014《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》中規定，番茄、黃瓜、油菜籽中腐霉利殘留的限量標準為2.0mg/kg[5]。

本文對采用GB/T19648-2006《水果和蔬菜中500種及相關化學品殘留量的測定 氣相色譜-質譜法》[6]方法測定番茄樣品中腐霉利殘留量的不確定度進行評定，分析了測試過程中影響不確定度的因素，建立了數學模型和評定程序，為氣相色譜-質譜聯用法的不確定度評估提供參考。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜-質譜聯用儀（6890N/5975B，美國安捷倫公司）；電子分析天平（BP211D，德國賽多利斯公司）。標準品，腐霉利標準物質（100.0±0.1μg/mL，農業部環境保護科研檢測所）；試劑是甲苯（色譜純）；乙腈（色譜純；氯化鈉（優級純）；無水硫酸鈉（分析純）。

1.2 儀器條件

色譜柱，DB-1701（30m×0.25mm×0.25μm）石英毛細

管柱；色譜柱溫度程序：40℃保持1min，然后以30℃/min程序升溫至130℃，再以5℃/min升溫至250℃，再以10℃/min升溫至300℃，保持5min；其它條件，載氣：氦氣，純度≥99.999%，流速：1.2mL/min；進樣口溫度：290℃；進樣量：1μL；進樣方式：無分流進樣，1.5min后打開分流閥和隔墊吹掃閥；電子轟擊源：70eV；離子源溫度：230℃； GC-MS接口溫度：280℃；選擇離子：283，285，96。

1.3 測定步驟

稱取20.00g試樣（精確至0.01g）置于80mL離心管中，準確加入40mL乙腈，均質勻漿提取1min，加入5gNaCl，再勻漿提取1min后，3000r/min離心5min，準確移取上清液20mL，經Envi-18柱、Envi-Carb柱/Sep-Pak氨丙基柱凈化后旋蒸濃縮至近干，用1mL單標度吸量管將樣液最終體積準確定容至1mL，混勻，用于氣相色譜-質譜聯用儀測定。使用自動進樣器吸取1μL 樣液上機，以外標法采用峰面積定量積分計算。

用移液管移取1mL 100μg/mL標準溶液至10mL容量瓶中，得到10μg/mL標準儲備溶液，再用移液管分別移取0.1mL、0.2mL、0.5mL、0.8mL、1.0mL標準儲備溶液至10mL容量瓶中，配制成0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、0.8μg/mL、1.0μg/mL 5種濃度的工作溶液。每個工作溶液測定3次，用最小二乘法擬合濃度-峰面積曲線，用于定量提取液中腐霉利濃度。

2 建立數學模型

式中W-試樣中腐霉利的殘留量，mg/kg；C-定容液中腐霉利的濃度，μg/mL；V1-萃取溶劑體積，mL；V2-凈化用上清液體積，mL；V3-定容體積，mL；-回收率校正因子；m——試樣量，g。

3 不確定度分量的主要來源

圖1 不確定度分量的主要來源

3.1 標準溶液校準過程引入的不確定度

主要包括購買的標準物質校準值、標準儲備液稀釋過程、標準工作溶液配制過程以及擬合標準工作曲線過程所引起的不確定度。

3.2 樣品質量引入的不確定度

主要由稱量所用電子天平的最大允許誤差構成。

3.3 體積引入的不確定度

主要包含移取萃取溶劑體積V1、移取凈化用上清液體積V2、移取定容體積V3以及上機進樣體積V4的不確定度分量組成。

3.4 樣品前處理過程引入的不確定度

樣品前處理過程繁瑣，需經過均質、萃取、凈化、濃縮等多步，每步都會引入不確定度，但卻難于定量每步對不確定度的貢獻，評定不確定度的文獻[7-11]一般采用方法加標回收率、精密度等數據來計算此過程引入的不確定度問題，本文采用加標回收率進行評定。

3.5 隨機效應引入的不確定度

主要包括樣品均勻性和代表性、稱量天平、體積、進樣的重復性、質譜儀分辨率、讀數等因素引起的不確定度。

4 不確定度分量的評定

4.1 標準溶液校準過程引入的不確定度

4.1.1 標準溶液引入的不確定度

標準物質引入的不確定度，本試驗中所用腐霉利標準物質購自農業部環境保護科研檢測所，標準物質證書提供的校準值為（100.0±0.1）μg/mL，按照正態分布95%置信概率計算，其相對標準不確定度為：

標準工作溶液配制過程引入的不確定度，10μg/mL標準儲備溶液的配制：用1mLA級移液管準確移取1mL 100μg/mL標準溶液至10mLA級容量瓶中，甲苯定容。A級單標線10mL容量瓶和1mL移液管的容量允許差分別為±0.020mL和±0.008mL[12，13]。按矩形分布計算，容量瓶（VC1）和移液管（VC2）引入的相對標準不確定度分別為：

10μg/mL標準儲備溶液的配制過程的相對標準不確定度為：

工作溶液的配置，用移液管分別移取0.1mL、0.2mL、0.5mL、0.8mL、1.0mL標準儲備溶液至10mL容量瓶中，用甲苯定容，配制成0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、0.8μg/mL、1.0μg/mL的5種濃度的工作溶液。其中，0.1mL和0.2mL儲備液移取使用吹出式刻度移液管，其容量允許差分別為±0.004 mL和±0.006 mL[12]；0.5、0.8、1.0mL儲備液移取均使用1mLA級刻度移液管，其容量允許差均為±0.008mL[12]；定容用A級單標線10mL容量瓶，其容量允許差均為±0.020mL[11]。按矩形分布計算，容量瓶和移液管引入標準工作溶液相對標準不確定度見表1。

標準工作溶液配制引入的不確定度取最大相對標準不確定度（0.1μg/mL濃度標準工作溶液）計算。

溫度效應，按矩形分布處理，相對標準不確定度為：

本試驗在（ 20±5）℃條件下進行，玻璃的熱膨脹系數為3.3× 10-6 /℃。

（3）標準溶液引入的相對不確定度

4.1.2 標準工作標準曲線擬合引入的不確定度

五種濃度的標準工作溶液分別上機測定3次，采用最小二乘法擬合，得到標準工作曲線的回歸方程和方程的線性相關系數，結果見表2。

對蕃茄樣品測定3次，由標準工作曲線的線性回歸方程得到的平均濃度為0.55μg/mL，則由最小二乘法擬合標準工作曲線引入的標準不確定度和相對標準不確定度為：

式中，4085.6；—=0.52；Scc==1.764；n=15（標準溶液的測定次數）；p=3（試樣的測定次數）。

4.1.3 校準過程引入的不確定度

4.2 樣品質量的不確定度

標準方法要求樣品準確稱量至0.01g，本文所用分析天平說明書提供的最大允許誤差為±0.01g，按矩形分布處理，相對標準不確定度為：

4.3 體積引入的不確定度

4.3.1 由移取萃取溶劑體積（V1）、凈化用上清液體積（V2）引入的不確定度

萃取溶劑及移取上清液均使用20mL A級單標度吸量管移取，其容量允許差為±0.030mL[14]，按矩形分布處理，相對標準不確定度分別為：

4.3.2 由移取定容休積（V3）引入的不確定度

樣品經過有機溶劑萃取、SPE柱凈化后用1mL A級單標度吸量管定容至1mL， 1mL單標度吸量管（A級）的允許差為±0.007mL[13]，按矩形分布處理，相對標準不確定度為：

4.3.3 由進樣體積（V4）的引入不確定度

氣相色譜-質譜聯用儀（6890N/5975B）配備的微量注射器體積為10μL，樣品上機進樣量為1μL，微量注射器體積的相對標準偏差（RSD）為±1%[15]，按矩形分布處理，則相對標準不確定度為：

4.3.4 溫度效應引入的不確定度

試驗在20℃±5℃條件下進行，其相對標準不確定度為0.0000095，計算步驟見4.1.1。

4.3.5 由體積引入的相對不確定度合成結果為：

4.4 樣品前處理過程引入的相對不確定度

在陰性蕃茄樣品中添加0.5μg/mL的腐霉利標準品（與所測定樣品濃度水平相近），進行5次重復試驗，5次回收率測定結果為：92.5%，91.2%，95.0%，90.2%，91.6%，平均回收率為=92.1%，標準偏差為=1.82%.標準不確定度和相對標準不確定度分別為：

同時對平均回收率進行t檢驗，與100%有顯著性差異。

4.5 隨機效應導致的不確定度

平行測定5次番茄樣品中腐霉利農藥殘留量的結果分別為：0.56mg/kg，0.53mg/kg，0.58mg/kg，0.52mg/kg，0.56mg/kg。平均值=0.55mg/kg，標準偏差S（）=0.0245 mg/kg，則測試過程隨機效應導致的標準不確定度和相對標準不確定度分別為：

5 合成不確定度

樣品中腐霉利殘留量測定結果的相對合成不確定度為：

6 擴展不確定度

取擴展因子k=2，則擴展不確定度：U=k×=2×0.020=0.04（mg/kg）

7 檢測結果報告

按照方法GB/T19648-2006測定番茄樣品中腐霉利殘留量結果為：（0.55±0.04）mg/kg，k=2。

參考文獻

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[11]GB/T 12806-2011實驗室玻璃儀器 單標線容量瓶[S].

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[13]JJG 196-2006常用玻璃量器檢定規程[S].

[14]JJG 700-2016氣相色譜儀檢定規程[S].