氣相色譜法測定植物源性食品中百菌清農(nóng)藥殘留的不確定度評估

(清遠(yuǎn)出入境檢驗檢疫局，清遠(yuǎn) 511515)

農(nóng)藥是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中為保障、促進(jìn)植物和農(nóng)作物的成長所施用的殺蟲、殺菌、殺滅有害生物的一類藥物統(tǒng)稱[1]。農(nóng)藥的過量及不合理使用不僅對作物生長和品質(zhì)造成了嚴(yán)重的影響，也造成了蔬菜和環(huán)境中農(nóng)藥殘留的超標(biāo)，對食品安全和生態(tài)環(huán)境已經(jīng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對食品安全和生存環(huán)境問題越來越重視[2]。百菌清屬于保護(hù)性殺菌劑，雖然沒有內(nèi)吸傳導(dǎo)作用，但噴到植物體上之后能在體表有良好的黏著性，不易被雨水沖刷掉，在自然界中難以降解，藥效期較長[3]。因此，對果蔬中百菌清殘留含量的準(zhǔn)確測定尤為重要。但測量結(jié)果通常由單個測得的量值和一個測量不確定度組成[4]，并且國家認(rèn)可委要求檢驗人員應(yīng)掌握化學(xué)分析測量不確定度評定的方法[5]。本文依據(jù)NY/T 761—2008標(biāo)準(zhǔn)對番茄中百菌清進(jìn)行測定，尋找所引入的不確定來源并進(jìn)行評估，依據(jù)測量模型量化不確定度分量，最終合成擴(kuò)展不確定度，從而保證結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。

1 實(shí)驗部分

1.1 儀器與試劑

GC 2010 Plus 氣相色譜儀(日本SHIMADZU公司)；KS130漩渦振蕩器(德國IKA公司)；PM5-1300TL超聲波清洗器(英國Prinma公司)；電子天平(德國Sartorius公司)；100～1000 μL單道可調(diào)移液槍(法國GILSON公司)；1000～5000 μL單道可調(diào)移液槍(法國GILSON公司)；Florisil固相萃取柱(美國Agilient公司)。百菌清標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mg/L(農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所)；乙腈、正己烷、丙酮(美國Honeywell公司)。

1.2 分析方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

百菌清標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備：取0.80 mL百菌清標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(ρ=100 mg/L)，用正己烷定容至10 mL，標(biāo)準(zhǔn)儲備液濃度為8.00 mg/L；從標(biāo)準(zhǔn)儲存液中吸取0.625 mL，用正己烷定容至10 mL，標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度為0.50 mg/L。

1.2.2 樣品前處理

按照NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》測試：準(zhǔn)確稱取勻漿好的樣品25.00 g，加入50.00 mL乙腈，超聲15 min后過濾，濾液收集到裝有5 g～7 g氯化鈉的100 mL具塞離心管中，收集濾液40 mL～50 mL，蓋上塞子，劇烈震蕩1 min，在室溫下靜止30 min，使乙腈相和水相分層。從具塞離心管中吸取10.00 mL乙腈溶液于10 mL刻度離心管中并放入80℃中氮吹，蒸發(fā)近干后，加入2.0 mL正己烷后在漩渦器上混勻，待凈化。

將弗羅里矽柱依次用5.0 mL丙酮+正己烷(10+90)、5.0 mL正己烷預(yù)淋洗，活化，當(dāng)溶劑液面到達(dá)柱吸附層表面時，立即倒入上述待凈化溶液，用15 mL刻度離心管接收洗脫液，用5.0 mL丙酮+正己烷(10+90)沖洗10 mL刻度離心管后倒入淋洗弗羅里矽柱，并重復(fù)一次。將盛有淋洗液的15 mL刻度離心管置于氮吹儀上，50℃氮吹至干，準(zhǔn)確加入5.00 mL正己烷于漩渦器上混勻，過0.45 um尼龍濾膜后移入自動進(jìn)樣瓶中，待測。利用氣相色譜法測定，外標(biāo)法定量。

2 被測量W與輸入量的函數(shù)模型(數(shù)學(xué)模型)

式中：

W—番茄中百菌清的含量，mg/kg；

C—測定液中百菌清的質(zhì)量濃度，mg/L；

V—定容體積，mL；

D—稀釋因子，5；

m—樣品質(zhì)量，g。

3 不確定度來源

(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液制備：包括廠家制備生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度、體積移取及定容；

(2) 樣品溶液制備：包括天平的最大允許誤差(MPE)、加入溶劑的體積等；

(3)回收率；

(4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備引入的相對不確定度urel (sta)

4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對不確定度urel(sta1)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，百菌清標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的擴(kuò)展不確定度為±0.12 mg/L，k=2，于是引入的相對不確定度urel(sta1)為

4.1.2 容量瓶引入的相對不確定度urel(sta2)

(1)根據(jù)JJG 196-2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，A級10 mL容量瓶的最大允許誤差為±0.025mL，取矩形分布，于是

(2)容量瓶和溶液的溫度與容量瓶體積校準(zhǔn)時溫度不一致引入的不確定度

容量瓶體積是在20℃下進(jìn)行校準(zhǔn)的，而本實(shí)驗室內(nèi)的溫度一般在±5℃變動。溫度變動對體積測量的影響可以通過體積膨脹系數(shù)來計算。由于有機(jī)試劑的體積膨脹系數(shù)1×10-3℃-1明顯大于容量瓶容積的膨脹(高硼硅玻璃的膨脹系數(shù)為3.25×10-6℃-1)，因此忽略后者僅考慮前者的影響。取矩形分布，于是對體積所引入的不確定度分量為

將兩個分量合成，得到容量瓶引入的相對不確定度urel(sta2) ：

4.1.3 移液器引入的相對不確定度urel(sta3)

(1)根據(jù)JJG 646—2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，1000 μL移液器的最大允許誤差為±1.0%，取矩形分布，于是

(2) 1.00 mL移液器和溶液的溫度與校正時的溫度不同引入的體積不確定度

有機(jī)試劑的膨脹系數(shù)為1×10-3℃-1(塑料的膨脹系數(shù)為8×10-5℃-1)，因此忽略后者僅考慮前者的影響。取矩形分布，于是對體積所引入的不確定度分量為

將兩個分量合成，得到移液器引入的相對不確定度urel(sta3)：

4.1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備引入的相對不確定度urel(sta)

將上述4.1.1至4.1.3三個分量合成，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液制備引入的相對不確定度為

=1.02×10-2

4.2 樣品溶液制備過程引入的相對不確定度urel (S)

4.2.1 天平引入的相對不確定度urel(S1)

根據(jù)JJG 1036-2008標(biāo)準(zhǔn)及該天平校準(zhǔn)證書可知，其擴(kuò)展不確定度為0.03 g，K=2，于是兩次稱量導(dǎo)致的相對不確定度為

4.2.2 50 mL單標(biāo)移液管引入的相對不確定度urel(S2)

(1) 根據(jù)GB12808-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，50 mL單標(biāo)移液管的最大允許誤差為±0.050 mL，取矩形分布，于是

(2) 單標(biāo)移液管和溶液的溫度與校正時的溫度不同引入的體積不確定度，溫度波動一般在±5℃。有機(jī)試劑的膨脹系數(shù)為1×10-3℃-1(高硼硅玻璃的膨脹系數(shù)為3.25×10-6℃-1，與4.1.2(2)相同，忽略不計)，取矩形分布，于是對體積所引入的不確定度分量為

將兩個分量合成，得到移液器引入的相對不確定度urel(S2)：

4.2.3 10 mL單標(biāo)移液管引入的相對不確定度urel(S3)

(1) 根據(jù)GB12808-2015標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，10 mL單標(biāo)移液管的最大允許誤差為±0.020 mL，取矩形分布，于是

(2) 單標(biāo)移液管和溶液的溫度與校正時的溫度不同引入的體積不確定度，溫度波動一般在±5℃。有機(jī)試劑的膨脹系數(shù)為1×10-3℃-1(高硼硅玻璃的膨脹系數(shù)為3.25×10-6℃-1，與4.1.2(2)相同，忽略不計)，取矩形分布，于是對體積所引入的不確定度分量為

將兩個分量合成，得到移液器引入的相對不確定度urel(S3)：

4.2.4 5.00 mL移液器引入的相對不確定度urel(S4)

(1)根據(jù)JJG 646-2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，5000 μL移液器的最大允許誤差為±0.6%，取矩形分布，于是

(2) 移液器和溶液的溫度與校正時的溫度不同引入的體積不確定度

溫度波動一般在±5℃。有機(jī)試劑的膨脹系數(shù)為1×10-3℃-1(塑料的膨脹系數(shù)為8×10-5℃-1，與4.1.3(2)相同，忽略不計)，取矩形分布，于是對體積所引入的不確定度分量為

將兩個分量合成，得到移液器引入的相對不確定度urel(S4)：

4.2.5 樣品溶液制備過程引入的相對不確定度urel(S)

將4.2.1至4.2.4四個分量合成，得到樣品溶液制備過程引入的相對不確定度為

=6.27×10-3

4.3 回收率引入的相對不確定度urel (Rec)

本方法的加標(biāo)回收率為95 %～107 %，樣品回收率產(chǎn)生的不確定度在不對稱的情況下，且缺乏準(zhǔn)確判斷其分布狀態(tài)的信息時，按距形分布處理和評定

urel(Rec)=3.46×10-2

4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合校準(zhǔn)得出C時所產(chǎn)生的相對不確定度urel (C)

配制出質(zhì)量濃度分別為0.01、0.05、0.10、0.20、0.30 mg/L的5個標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)溶液。

對5個校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液各測量3次，共計15次，n=15，測量到的面積A，見表1。

表1 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的面積測量結(jié)果

擬合校準(zhǔn)曲線的方程為

Ai=B0+B1·Ci

擬合直線的斜率B1和截距B0分別為

面積測量的實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)差為

對被測樣品的測量兩次，即p=2。測得提取液的濃度為C0=0.120 mg/L。于是其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(C)為

=5.20×10-3mg·L-1

5 不確定度分量匯總表(表2)

表2 測量聚氯乙烯中DBP含量的各測量不確定度分量匯總表

6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

=0.0557

uc(ω)=ucrel(ω)·ω=0.0557×0.120 mg/kg=6.68×10-3mg/kg

7 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為

U(ω)=k·uc(ω)=2×6.68×10-3mg/kg=0.013 mg/kg

8 結(jié)果報告

按照NY/T 761-2008氣相色譜法重復(fù)2次測定番茄中百菌清的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為：