氣相色譜法測定上海青中毒死蜱的 不確定度評定

◎ 招原春，曾莉雅

（1.廣東省食品工業研究所有限公司，廣東 廣州 511442；2.廣東省食品質量監督檢驗站，廣東 廣州 511442；3.廣東省食品工業公共實驗室，廣東 廣州 511442）

測量不確定度是根據所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負參數，是與測量結果相聯系的參數[1]。簡單而言，不確定度是指由于測量過程中誤差的存在，對被測量值不能肯定的程度，代表測定值的可信區間，是衡量實驗室檢測能力的重要指標。通過對檢測不確定度的主要影響因素進行評價，為測量數據的準確性提供科學依據，確保檢驗結果的可靠性[2-4]。根據《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）和《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》（NY/T 761—2008）[5]，對氣相色譜法測定蔬菜上海青中毒死蜱含量的不確定度進行分析和評定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890B氣相色譜儀（檢測器：FPD磷濾光片，安捷倫科技公司）、電子天平（梅特勒-托利多公司）、氮吹儀（北京同泰聯科技發展有限公司）及勻漿機（IKA公司）。

BePure毒死蜱標準品（純度：1 000.1 μg·mL-1，北京曼哈格生物科技有限公司）。乙腈和丙酮（色譜純，上海安譜實驗科技股份公司）、氯化鈉（分析純，廣州微譜化工分析技術有限公司）、0.4 μm濾膜 （上海安譜實驗科技股份公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品提取與凈化

依據《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》（NY/T 761—2008） 采用Agilent 7980B氣相色譜儀測定上海青中毒死蜱的殘留量。稱取25.0 g樣品，加入50.0 mL乙腈，在勻漿機中高速勻漿2 min后，過濾到裝有7 g氯化鈉的比色管中，劇烈振蕩1 min，室溫下靜置30 min，使乙腈相和水相分層。從比色管中吸取10.00 mL，80 ℃水浴氮吹至近干，定容5.0 mL，過0.45μm濾膜，再分取出樣液1.000 mL，用丙酮稀釋定容至2 mL容量瓶，供氣相色譜儀測定。

1.2.2 氣相色譜儀條件

色譜柱：DB-1701P（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣量：1.0 μL；進樣口溫度：220 ℃；檢測器溫度：250 ℃；色譜柱流量：1.5 mL·min-1；載氣：氮氣；進樣方式：不分流進樣。

升溫程序：80 ℃保持1 min，20 ℃·min-1升至 130 ℃，再5 ℃·min-1升至200 ℃，再10 ℃·min-1升至250 ℃保持10 min。

2 數學模型

樣品中毒死蜱含量按式（1）計算。

式（1）中，X-樣品中毒死蜱含量，單位為mg·kg-1；C-樣品中毒死蜱的濃度，單位為μg·mL-1；V1-試樣提取溶劑體積，單位為mL；V2-分取的提取液體積，單位為mL；V3-試樣定容體積，單位為mL；V4-樣液再稀釋所取樣液的體積，單位為mL；V5-最終稀釋樣液定容的總體積，單位為mL；m樣-待測樣品的取樣量，單位為g。

3 不確定度來源分析

根據測定方法的主要步驟，蔬菜上海青中毒死蜱含量分析的不確定度主要來源于：①標準品溶液。②樣品的稱樣量。③實驗前處理等過程。④標準品曲線求樣品濃度過程。⑤在實驗重復條件下，重復測量過程（儀器、人員等因素）。具體相關不確定度主要來源詳情見圖1。

圖1 不確定度主要來源分析圖

4 計算標準不確定度

4.1 標準品溶液引入相對標準不確定度

4.1.1 標準品引入相對標準不確定度

標準品毒死蜱純度=1 000.1μg·mL-1，其擴展不確定度u=30.0 μg·mL-1，屬正態分布，包含因子k=2，則不確定度計算為：

4.1.2 配制標準品溶液引入相對標準不確定度

用移液槍移取1 000.1 μg·mL-1的標準儲備液100 μL， 丙酮定容至10.00 mL，濃度為10.0 μg·mL-1。根據 《移液器檢定規程》（JJG 646—2006）標準，100 μL移液槍的100 μL檢定點的容量允許誤差為±2.0%，均勻分布時，則引入相對的標準不確定度計算為：

根據《常用玻璃量器檢定規程》（JJG 196—2006） 標準，實驗使用到的A級單標線容量瓶容量允許差為（10±0.020）mL，按照均勻分布，則不確定度計算為：

玻璃儀器在（20±5）℃校準，可通過計算實驗室溫度范圍和體積膨脹系數來評定引起的相對標準不確定度。由于液體體積膨脹明顯大于玻璃儀器體積膨脹，故溫度的變化引入不確定度只考慮液體體積膨脹。丙酮的體積膨脹系數為1.49×10-3/℃，由溫度變化引起的體積偏差為V×10 ℃×1.49×10-3/℃，按照均勻分布，由溫度變化引入相對標準不確定度計算為：

標準品溶液配制過程中引入合成相對標準不確定度計算為：

4.1.3 合成標準品相對標準不確定度

標準品的合成相對標準不確定度由標準品純度和標準品溶液配制引入，相對標準不確定度合成為

4.2 樣品稱樣量引入相對標準不確定度

依據檢測方法要求，使用千分之一的電子天平，稱取均勻上海青樣品25.0 g，該天平由檢定證書給出的0～320 g稱量范圍的允許誤差MPE=±5 mg，用20 g砝碼校正天平，該砝碼由檢定證書給出的擴展不確度為us=0.024 mg（k2=2），用該天平稱量一份樣品6次，得到25.029 g、25.029 g、25.027 g、25.029 g、 25.028 g和25.028 g，算得均值為25.028 g，方差S2=0.000 000 667。則不確定度計算為：

4.3 實驗過程中提取、提取液稀釋、定容和樣液稀釋的相對標準不確定度

4.3.1 樣品提取溶液體積引入相對標準不確定度

實驗中加入提取溶液乙腈，總體積V1為50.00 mL，使用2.5～25 mL規格的瓶口分液器，量程為25.00 mL，加2次，該瓶口分液器由校準證書給出的擴展不確定度為±0.029 mL，為正態分布，包含因子k=2，則不確定度計算為：

瓶口分液器在（20±5）℃校準，可通過計算實驗室溫度范圍和體積膨脹系數來評定引起的相對標準不確定度。乙腈的體積膨脹系數為1.37×10-3/℃，由于溫度變化引起的體積偏差為V×10 ℃×1.37×10-3/℃， 按照均勻分布，則溫度變化而引起的相對標準不確定度計算為：

故合成加入提取溶液的相對標準不確定度計算為：

4.3.2 分取的提取液體積引入相對標準不確定度

經過提取后，分取的提取溶液為10.00 mL，使用10 mL的分度吸量管移液，根據《常用玻璃量器檢定規程》（JJG 196—2006）標準，A級10 mL的分度吸量管容量允差為±0.05 mL，按照均勻分布，則不確定度計算為：

玻璃儀器在（20±5）℃校準，可通過計算實驗室溫度范圍和體積膨脹系數來評定引起的相對標準不確定度。由于液體體積膨脹明顯大于玻璃儀器體積膨脹，因此溫度的變化引入不確定度只考慮液體體積膨脹。乙腈的體積膨脹系數為1.37×10-3/℃，由于溫度變化引起的體積偏差為V×10 ℃×1.37×10-3/℃，，按照均勻分布，則溫度變化而引起的相對標準不確定度計算為：

故合成分取的提取溶液的相對標準不確定度計算為：

4.3.3 樣品定容體積引入相對標準不確定度

實驗中使用5 mL的分度吸量管移取5.00 mL丙酮進行定容，根據《常用玻璃量器檢定規程》 （JJG 196—2006）標準，A級5 mL分度吸量管容量允差為±0.025 mL，按照均勻分布，則不確定度計算為：

玻璃儀器在（20±5）℃校準，可通過計算實驗室溫度范圍和體積膨脹系數來評定引起的相對標準不確定度。由于液體體積膨脹明顯大于玻璃儀器體積膨脹，因此溫度的變化引入不確定度只考慮液體體積膨脹。丙酮的體積膨脹系數為1.49×10-3/℃，由溫度變化引起的體積偏差為V×10 ℃×1.49×10-3/℃，按照均勻分布由溫度變化引入相對標準不確定度計算為：

合成定容體積的相對標準不確定度計算為：

4.3.4 樣液再稀釋所取樣液體積引入的相對標準不確定度

樣品定容后，由于樣液濃度過高，需要移取1.000 mL 稀釋再進樣。移取1.000 mL時使用1 mL移液槍，根據《移液器檢定規程》（JJG 646—2006）標準， 1 000 μL移液槍的1 000 μL檢定點的容量允許誤差為±1.0%，按照均勻分布，則引入的相對標準不確定度計算為：

移液器在（20±5）℃校準，可通過計算實驗室溫度范圍和體積膨脹系數來評定引起的相對標準不確定度。丙酮的體積膨脹系數為1.49×10-3/℃，由溫度變化引起的體積偏差為V×10 ℃×1.49×10-3/℃，按照均勻分布，由溫度變化引入相對標準不確定度計算為：

標準品溶液配制過程中引入的合成相對標準不確定度計算為：

4.3.5 最后稀釋樣液定容體積引入相對標準不確定度

樣液再稀釋用2 mL容量瓶用丙酮定容。根據《常用玻璃量器檢定規程》（JJG 196—2006）標準，使用到的容量瓶為A級單標線容量瓶，容量允許差為2±0.015 mL，按照均勻分布，則不確定度計算為：

玻璃儀器在（20±5）℃校準，可通過計算實驗室溫度范圍和體積膨脹系數來評定引起的相對標準不確定度。丙酮的體積膨脹系數為1.49×10-3/℃，由溫度變化引起的體積偏差為V×10 ℃×1.49×10-3/℃，按照均勻分布，由溫度變化引入相對標準不確定度計算為：

最后稀釋樣液定容體積引入的相對標準不確定度計算為：

4.3.6 合成實驗過程中提取、稀釋及定容體積相對標準不確定度

實驗過程中提取溶液體積、稀釋過程及定容體積的相對標準不確定度合成為：

4.4 最小二乘法擬合標準品溶液曲線求樣品濃度時產生的不確定度

使用標準曲線計算毒死蜱的濃度。配制6個不同濃度的校準溶液點，每個校準溶液點分別進樣測定3次，結果見表1。

表1 毒死蜱標準系列溶液3次測定的結果表

以含量為橫坐標，峰面積為縱坐標方程得：y=bx+a=8 128.554 82x+28.534 99，線性最小二乘法擬合曲線的相關系數r為0.999 94，殘留標準偏差S計算為：

測量提取溶液兩次得濃度為0.2123 μg·mL-1、 0.2177 μg·mL-1，即平均值c=0.215 μg·mL-1，最小二乘法擬合標準曲線求樣品濃度時引入的標準不確定度計算為：

最小二乘法擬合標準曲線求樣品濃度時產生的相對不確定度計算為：

4.5 測量重復性引入相對標準不確定度

4.5.1 儀器重復性分析引入的不確定度

同一瓶的樣品溶液連續進樣6次，測得毒死蜱含量分別為0.442 mg·kg-1、0.443 mg·kg-1、0.442 mg·kg-1、 0.443 mg·kg-1、0.441 mg·kg-1和0.444 mg·kg-1，平均濃度為0.442mg·kg-1，儀器測量引入的相對標準不確定度計算為：

4.5.2 其他因素重復性分析引入的不確定度

除了儀器因素，還有人員操作和讀數差異及樣品不均勻等因素影響檢測結果重復性。統計分析中，在同一測量條件下，重復測量一系列結果，即可得人員操作和讀數差異及樣品不均勻等因素合并引起的重復性不確定度。

在實驗同一條件下，同一人員使用同一臺檢測儀器，對同一批次的上海青樣品進行10次重復試驗，每次樣品，測得毒死蜱含量分別為0.45 mg·kg-1、 0.47 mg·kg-1、0.42 mg·kg-1、0.46 mg·kg-1、0.43 mg·kg-1、 0.43 mg·kg-1、0.44 mg·kg-1、0.42 mg·kg-1、0.45 mg·kg-1和0.45 mg·kg-1。

測量的重復性以標準偏差表示，按貝塞爾公式計算為：

本次測量2個樣品，平均值為0.43 mg·kg-1，當報告平均值時，應用早先預評估的標準偏差，則本次測量平均值的標準不確定度計算為：

本次測量的平均值的相對不確定度計算為：

最后測量重復性引入合成相對標準不確定度計 算為：

4.6 合成相對不確定度和相對擴展不確定度

4.6.1 合成相對標準不確定度

結合以上引入的不確定度，得到合成相對標準不確定度為：

4.6.2 相對擴展不確定度和擴展不確定度

當置信區間為95%，包含因子k=2，相對擴展不確定度為urel=k×ucrel(W)=2×0.043 6=8.7%，擴展不確定度u=0.43 mg·kg-1×8.7%=0.037 mg·kg-1。

5 結論

毒死蜱是一種有機磷類殺蟲劑，對咀嚼式和刺吸式口器害蟲有很好的針對性防蟲作用；而且可與多種殺蟲劑混用以達到增效作用，同時相對而言毒性低。正是因為其本身的這種特性而被廣泛應用于農業生產中，如水稻、蔬菜等農作物。筆者在做日常果蔬的檢測過程中發現，毒死蜱易檢出，且易超出《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》（GB 2763—2019）[6]。 當毒死蜱檢出值位于限量值附近時，如何對受檢樣品進行準確判定，便成了檢測人員面對的難題。本研究依據《蔬菜水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》（NY/T 761—2008）[5]， 結合實驗室測定可得樣品中毒死蜱為0.43 mg·kg-1，其擴展不確定度u=0.43 mg·kg-1×8.7%=0.037 mg·kg-1。

在本研究所有不確定度引入的分量中，測量重復性的不確定度分量最大，可見在實驗室內部質量控制中，測量儀器的變動性、人員操作和讀數差異、樣品不均勻等因素應充分重視，日常檢測中應提高人員操作的熟練度，注意取樣樣品的均勻性，多次測量取平均值，適當降低實驗結果的不確定度。