氣相色譜質(zhì)譜法測定芹菜中肟菌酯含量不確定度評定

陳 浩，焦嬋媛，楊帥杰

(1 新疆產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，新疆 烏魯木齊 830011；2 新疆烏魯木齊市食品藥品檢驗(yàn)檢測中心，新疆 烏魯木齊 830011)

肟菌酯(trifloxystrobin)屬甲氧基丙烯酸類殺菌劑，通過鎖住細(xì)胞色素b與c1之間的電子傳遞而阻止細(xì)胞ATP合成，抑制其線粒體呼吸而發(fā)揮抑菌作用[1]。肟菌酯對幾乎所有真菌綱病害如白粉病[2]、銹病[3]、黑斑病[4]、霜霉病[5]等有良好的活性，被認(rèn)為是第2代甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑[6]。

本文根據(jù)CNAS-GL06《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》規(guī)定的方法，建立數(shù)學(xué)模型，分析氣相色譜質(zhì)譜法測定芹菜中肟菌酯不確定度，并對各個(gè)不確定度分量進(jìn)行量化處理，為測定芹菜中的肟菌酯質(zhì)量控制提供一定的依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 儀器與試劑

氣相色譜質(zhì)譜儀(四級桿檢測器)，SHIMADEU公司；電子天平(±0.01 g)，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；芹菜樣品(市售)；肟菌酯溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品、環(huán)氧七氯溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所；乙腈(色譜純)；氯化鈉、甲苯為優(yōu)級純試劑；丙酮、無水硫酸鈉、正己烷均為分析純試劑。

1.2 樣品前處理

稱取20 g試樣(精確至0.01 g)于80 mL離心管中，加入50 mL乙腈，振蕩勻漿提取1 min，加入5 g氯化鈉，再勻漿提取1 min，將離心管放入離心機(jī)，在3000 r/min 離心5 min，取上清液25 mL，待凈化。將待凈化液經(jīng)固相萃取柱凈化后，收集所有流出物于雞心瓶中，并在40 ℃水浴中旋轉(zhuǎn)濃縮至約0.5 mL。每次加入5 mL正己烷在40 ℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，進(jìn)行溶劑交換二次，最后使樣液體積約為1 mL，加入50 μL內(nèi)標(biāo)溶液，混勻，用于氣相色譜-質(zhì)譜測定。

1.3 氣相色譜質(zhì)譜測定條件

1.3.1 氣相色譜條件

色譜柱：Agilent DB-5 ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣：高純氦氣(99.999%)，流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣量為1.0 μL，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度：280 ℃。檢測器溫度：250 ℃，升溫程序：50 ℃保持1 min，以30 ℃每分鐘的速度升溫至130 ℃，再以5 ℃每分鐘的速度升溫至250 ℃，再以10 ℃每分鐘的速度升溫至300 ℃，保持5 min。

1.3.2 質(zhì)譜條件

EI離子源，70 eV；SIM掃描模式；離子源溫度：250 ℃；肟菌酯的質(zhì)譜參數(shù)：保留時(shí)間為24.68 min，定量離子116，定量離子對222。

2 數(shù)學(xué)模型的建立

芹菜樣品中肟菌酯含量的計(jì)算公式為：

式中：X——樣品中肟菌酯的含量，mg/kg

c——樣品中肟菌酯峰面積對應(yīng)的濃度，μg/mL

v——樣品定容體積，mL

m——樣品質(zhì)量，g

f——回收率校正因子，即為回收率的倒數(shù)

測試樣品的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式：

3 不確定度評定

3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書，肟菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為100.00 μg/mL，證書提供的不確定度為±0.12 μg/mL，則相對不確定度為：

urel(標(biāo)物)=0.12 μg/mL/100.00 μg/mL=0.0012

3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制過程產(chǎn)生的不確定度評定

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中玻璃量具引起的不確定度Table 1 Uncertainty caused by glass gauges in standard solution preparation

在標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制過程中，使用10 mL容量瓶3次，使用100 mL容量瓶2次，使用1 mL單標(biāo)吸量管3次，使用2 mL單標(biāo)吸量管1次，使用5 mL單標(biāo)吸量管1次，由表1數(shù)據(jù)合成的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程中溫度引入的不確定度

玻璃量器與移液管的檢定均在20 ℃下進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制過程中溫度控制在(20±5)℃，可以通過計(jì)算溫度范圍和體積膨脹系數(shù)，從而計(jì)算由溫度波動(dòng)引入的不確定度。由于玻璃的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)小于液體的，所以對于玻璃的膨脹系數(shù)可以忽略不計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)工作溶液是用甲苯配制的，甲苯在20 ℃時(shí)的膨脹系數(shù)為1.09×10-3mL/℃，按照溫度變化為矩陣分布，由此可以計(jì)算各移液管和玻璃量器的不確定度，測定結(jié)果見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中溫度引起的不確定度Table 2 Temperature-induced uncertainty in standard solution formulation

由表2中的數(shù)據(jù)合成標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋配制過程中，由于溫度變化引入的相對不確定度：

3.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合的不確定度分量

表3 最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度-峰面積結(jié)果Table 3 Mass concentration-peak area results of standard solution fitted by least square method

用最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度-峰面積曲線，分別測定5種質(zhì)量濃度的肟菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到相應(yīng)的峰面積A，測定結(jié)果見表4。

由以上測量結(jié)果得到四螨嗪的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為：

Y=2.304115X-0.047149，相關(guān)系數(shù)為0.9983

取勻質(zhì)好的芹菜樣品，分別稱7份20.00 g于具塞錐形瓶中，一份作為空白樣品，其余六份樣品分別加0.5 μg/mL肟菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL，則樣品中肟菌酯含量為25.0 μg/kg。運(yùn)用該曲線對芹菜加標(biāo)樣品及空白樣品進(jìn)行測定，被測芹菜樣品的測定次數(shù)為6，即p=6，則標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合得標(biāo)準(zhǔn)不確定度

式中：Ai——標(biāo)準(zhǔn)溶液各質(zhì)量濃度點(diǎn)測定的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值

s——標(biāo)準(zhǔn)溶液待測物質(zhì)信號殘差的標(biāo)準(zhǔn)差，s=3.067

b——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，b=2.304115

p——芹菜樣品測定次數(shù)，p=6

n——標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合的總個(gè)數(shù)，n=5

m0——樣品測定6次的平均濃度為0.4805 μg/mL

mi——標(biāo)液濃度，μg/mL

則標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

因此，樣品在測定過程中，由標(biāo)準(zhǔn)溶液和校準(zhǔn)曲線各分量合成的不確定度為：

=0.0358

3.5 樣品稱量的不確定度

樣品的稱樣量為20.00 g時(shí)，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

urel(m)=0.00577 g/20.00 g=0.000288

3.6 樣品前處理過程體積引入的不確定度

樣品前處理過程中使用50 mL單標(biāo)吸量管1次，25 mL單標(biāo)吸量管1次，1 mL單標(biāo)吸量管1次，樣品前處理過程引入的相對不確定度見表5。

表4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中玻璃量具引起的不確定度Table 4 Uncertainties caused by glass meters in standard solution preparation

由表5中的數(shù)據(jù)，合成前處理過程中，玻璃量器引入的相對不確定度為：

3.7 回收率因子的不確定度

urel(f)=0.256/96.1%=0.00266

3.8 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量匯總

考慮待測組分含量，樣品前處理過程，樣品稱取，回收率因子的差異，各相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表5。

表5 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量Table 5 Relative standard uncertainty components

3.9 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

由表6中各標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成樣芹菜品中肟菌酯含量結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.10 擴(kuò)展不確定度評定

按照一般慣例，取包含因子k=2，則相對擴(kuò)展不確定度為urel(合成)×2= 0.0722，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值計(jì)算的芹菜樣品中肟菌酯含量最佳估算值為0.025 mg/kg，擴(kuò)展不確定度U=0.0722×0.025 mg/kg=0.001805 mg/kg≈0.002 mg/kg，因此氣相色譜質(zhì)譜法測定芹菜中肟菌酯含量X為0.025±0.002 mg/kg，k=2。

4 結(jié) 論

以氣相色譜質(zhì)譜法定量測定芹菜中肟菌酯含量討論了，芹菜中肟菌酯含量測定的不確定度的主要來源及其各不確定度分量的評定方法。當(dāng)取樣量為20.00 g，k=2(95%置信度) ，測量芹菜中的肟菌酯含量結(jié)果為(0.025±0.002)mg/kg。本次不確定度評定主要從標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的擬合，樣品稱取，以及回收率因子等方面對不確定度進(jìn)行評定。從各個(gè)不確定度分量來看，標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及回收率對擴(kuò)展不確定度的影響較大，而樣品稱取以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度對不確定度的來源影響較小。