氣相色譜法測定植物源性食品中百菌清農藥殘留的不確定度評估

(清遠出入境檢驗檢疫局，清遠 511515)

農藥是指在農業生產中為保障、促進植物和農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稱[1]。農藥的過量及不合理使用不僅對作物生長和品質造成了嚴重的影響，也造成了蔬菜和環境中農藥殘留的超標，對食品安全和生態環境已經構成了嚴重的威脅。隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們對食品安全和生存環境問題越來越重視[2]。百菌清屬于保護性殺菌劑，雖然沒有內吸傳導作用，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確測定尤為重要。但測量結果通常由單個測得的量值和一個測量不確定度組成[4]，并且國家認可委要求檢驗人員應掌握化學分析測量不確定度評定的方法[5]。本文依據NY/T 761—2008標準對番茄中百菌清進行測定，尋找所引入的不確定來源并進行評估，依據測量模型量化不確定度分量，最終合成擴展不確定度，從而保證結果的有效性和準確性。

1 實驗部分

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單道可調移液槍(法國GILSON公司)；1000～5000 μL單道可調移液槍(法國GILSON公司)；Florisil固相萃取柱(美國Agilient公司)。百菌清標準溶液100 mg/L(農業部環境保護科研監測所)；乙腈、正己烷、丙酮(美國Honeywell公司)。

1.2 分析方法

1.2.1 標準溶液的配置

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

1.2.2 樣品前處理

按照NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》測試：準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正己烷預淋洗，活化，當溶劑液面到達柱吸附層表面時，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樣瓶中，待測。利用氣相色譜法測定，外標法定量。

2 被測量W與輸入量的函數模型(數學模型)

式中：

W—番茄中百菌清的含量，mg/kg；

C—測定液中百菌清的質量濃度，mg/L；

V—定容體積，mL；

D—稀釋因子，5；

m—樣品質量，g。

3 不確定度來源

(1)標準溶液制備：包括廠家制備生產標準物質的不確定度、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) 標準曲線擬合。

4 標準不確定度分量的評定

4.1 標準溶液制備引入的相對不確定度urel (sta)

4.1.1 標準物質引入的相對不確定度urel(sta1)

標準物質購自農業部環境保護科研監測所，百菌清標準物質的擴展不確定度為±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JJG 196-2006標準規定，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時溫度不一致引入的不確定度

容量瓶體積是在20℃下進行校準的，而本實驗室內的溫度一般在±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來計算。由于有機試劑的體積膨脹系數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JJG 646—2006標準規定，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

有機試劑的膨脹系數為1×10-3℃-1(塑料的膨脹系數為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 標準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，得到標準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JJG 1036-2008標準及該天平校準證書可知，其擴展不確定度為0.03 g，K=2，于是兩次稱量導致的相對不確定度為

4.2.2 50 mL單標移液管引入的相對不確定度urel(S2)

(1) 根據GB12808-2015標準規定，50 mL單標移液管的最大允許誤差為±0.050 mL，取矩形分布，于是

(2) 單標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℃。有機試劑的膨脹系數為1×10-3℃-1(高硼硅玻璃的膨脹系數為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單標移液管引入的相對不確定度urel(S3)

(1) 根據GB12808-2015標準規定，10 mL單標移液管的最大允許誤差為±0.020 mL，取矩形分布，于是

(2) 單標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℃。有機試劑的膨脹系數為1×10-3℃-1(高硼硅玻璃的膨脹系數為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JJG 646-2006標準規定，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℃。有機試劑的膨脹系數為1×10-3℃-1(塑料的膨脹系數為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)

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

urel(Rec)=3.46×10-2

4.4 標準曲線擬合校準得出C時所產生的相對不確定度urel (C)

配制出質量濃度分別為0.01、0.05、0.10、0.20、0.30 mg/L的5個標準校準溶液。

對5個校準標準溶液各測量3次，共計15次，n=15，測量到的面積A，見表1。

表1 校準標準溶液的面積測量結果

擬合校準曲線的方程為

Ai=B0+B1·Ci

擬合直線的斜率B1和截距B0分別為

面積測量的實驗標準差為

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。于是其標準不確定度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 合成標準不確定度

=0.0557

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

7 擴展不確定度

取包含因子k=2，則擴展不確定度為

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

8 結果報告

按照NY/T 761-2008氣相色譜法重復2次測定番茄中百菌清的質量分數平均值為：