GC-MS測定芹菜中毒死蜱含量的不確定度評定

◎ 郭妍妍，陳麗麗

（河南峰創檢測技術有限公司，河南 鄭州 450001）

不確定度或測量不確定度是根據使用到的信息，表征賦予被測量量值分散性的非負參數[1]。為更加合理地表征被測量的量值，保持測量結果的計量溯源性，應盡可能地對被測量進行不確定度評估。毒死蜱屬于中等毒性有機磷殺毒劑，曾廣泛應用于農業，主要通過抑制乙酰膽堿酶的活性達到殺蟲效果[2-3]。大量研究表明，水生生物對毒死蜱的敏感性較高，長期使用容易造成水體污染[4]。另外毒死蜱不易降解，與氨基甲酸酯類農藥混用對生物也會造成協同性的損傷，且現代農藥蔬菜的生長周期較短，容易造成殘留超標，為降低對人體健康的威脅，2016年12月31日禁止其在蔬菜上使用[5-7]。但從歷年各個地市食品安全監督抽檢的統計數據來看，食用農產品中農藥殘留不合格比率最高，而蔬菜中毒死蜱的不合格率最為突出。結合實驗室的實際情況，參照《化學分析中不確定度的評估指南》（CNAS—GL006：2019）中不確定度的評估流程，現對芹菜中毒死蜱含量測定的不確定度進行評定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

8860-5977氣相色譜質譜儀（安捷倫科技有限公司）；G12004B萬分之一天平為Ⅰ級天平（上海佑科儀器儀表有限公司），I級精度；使用玻璃量器均為A級。

丙酮中毒死蜱標準溶液100 μg·mL-1，GBW(E) 082239壇墨質檢，擴展不確定度為3%（k=2）；毒死蜱標準中間液5 μg·mL-1：取50 μL標準儲備液，定容至1 mL。

1.2 試驗方法

準確稱取5 g試樣（精確至0.000 1 g）于50 mL離心管中，加水補充至15 mL，加入10 mL乙腈，用渦旋儀渦旋提取2 min，加入5 g氯化鈉，再勻漿提取1 min，將離心管放入離心機中離心5 min，取上清液用0.2 μm濾膜過濾后上級測試，外標法定量。

1.3 數學模型

依據《食品安全國家標準 水果和蔬菜中500種農藥及相關化學品殘留量的測定》（GB 23200.8—2016）氣相色譜-質譜法建立數學模型。

式中：X為樣品中待測組分含量，mg·kg-1；C為樣品測試液中待測組分濃度，ng·mL-1；V為待測液定容體積，mL；m為樣品取樣量，g；f儀器為儀器進樣引入的不確定度分量；f重復性為試驗重復性引入的不確定度分量。

1.4 不確定度來源

根據標準方法的檢測步驟及其相關的函數關系，被測量樣品中毒死蜱的含量的不確定來源見因果關系圖1，分別是試樣取樣量引入的不確定度分量；待測液定容體積引入的不確定度分量；樣液中毒死蜱的含量引入的不確定度分量；儀器進樣分析引入的不確定度分量；測量重復性引入的不確定度分量。

圖1 因果關系圖

2 各分量不確定度的分析

2.1 取樣量m引入的不確定度

由電子分析天平的說明書及檢定證書可知，型號為G12004B的萬分之一天平為Ⅰ級天平，當稱樣量 0 g≤m≤50 g時，儀器最大允許誤差為±0.5e（e=1 mg）， 假設為矩形分布，經過兩次稱量得到樣品質量，則樣品質量m的標準不確定度為：

按稱樣量5 g計算，則樣品稱量引入的相對標準不確定度為：

2.2 試樣溶液體積V引入的不確定度

根據《常用玻璃量器檢定規程》（JJG 196—2006）， 10 mL單標線移液管的容量允許誤差±0.02 mL，假設為三角分布；溫度波動范圍為±5 ℃，水的膨脹系數為2.1×10-4/℃，假設為矩形分布，則樣液總體積V引入的標準不確定度為：

由樣液總體積V引入的相對標準不確定度為：

2.3 儀器進樣引入的不確定度

考慮到儀器進樣、測試分析過程中引起的不確定，以樣品提取液測試濃度的重現性代表儀器設備引入的不確定度，具體數據如表1。

表1 儀器重復進樣的不確定表

由氣相色譜質譜儀器進樣和測試引入的相對標準不確定度為：

2.4 重復性引入的不確定度

測量重復性是指在相同測量方法、相同觀測者、相同測量儀器、相同場所、相同工作條件和時間內，對同一被測量指標連續測量所得結果之間的一致程度。每次重復測試的結果波動均會引入不確定度，來源包括樣品稱量、樣品溶液定容、儀器波動以及人員操作等重復性操作。為避免重復引入，該實驗過程中各單元的重復性合并為總測量過程的一個分量，由測定結果重復性表示，重復測定的相關數據見表2。

表2 重復測定的相關數據表

本實驗對測試樣品中亞硝酸鈉的含量重復測定3次，平均值為1.181 0 mg·kg-1，單次測量的實驗標準偏差為0.030 54，則重復性引入的標準不確定度為：

重復性引入的相對標準不確定度為：

2.5 樣液中毒死蜱的含量引入的不確定度

2.5.1 標準物質

（2）稀釋。根據《常用玻璃量器檢定規程》 （JJG 196—2006），確定單標線移液管容量允許誤差并假設為三角分布；根據《移液器檢定規程》（JJG 646— 2006）確定移液器的容量允差并假設為三角分布；室溫波動范圍為±5 ℃，水的膨脹系數為2.1×10-4/℃，假設為矩形分布。

用200 μL移液槍分別移取毒死蜱標準中間液20 μL、 40 μL、80 μL、120 μL、160 μL和200 μL，定容至1 mL， 配 制 成 濃 度 分 別 為100 ng·mL-1、200 ng·mL-1、 400 ng·mL-1、600 ng·mL-1、800 ng·mL-1和1 000 ng·mL-1的標準序列，玻璃量具的不確定度見表3。

表3 玻璃量具的不確定度表

由稀釋引入的相對標準不確定度：

標準物質引入的相對標準不確定度為：

2.5.2 標準曲線引入的不確定度

對不同濃度的標準曲線點進行測試，每個級別測定3次，最小二乘法進行擬合繪制標準曲線，得到標準曲線方程y=36.843 009x-352.403 77（相關系數R2=0.999 189 86），最小二乘法擬合標準曲線的相關數據見表4。

最小二乘法擬合標準曲線產生的不確定度計算公式為：

式中：S為殘差標準偏差；Sxx為標準溶液質量濃度殘差和；p為測定樣品次數，即p=3；n為標準溶液測定的總次數，n=18；a為標準曲線斜率，a=36.843 009；xi為標準曲線各級別對應的濃度值；x-為各級別標準物質濃度的平均值；xpred為樣品濃度預估值；yfi為標準曲線擬合的吸光度值。

表4 最小二乘法擬合標準曲線的相關數據表

相關分量為：

則標準曲線擬合引起的標準不確定度為：

標準曲線擬合引起的相對標準不確定度為：

2.5.3 樣液中毒死蜱的含量c引入的相對標準不確定度

3 合成標準不確定度u(x)

各個分量引入的相對標準不確定度，詳見表5。

表5 各個分量引入的相對標準不確定度表

相對標準不確定度為：

樣品中毒死蜱3次重復測定的平均值為 1.181 0 mg·kg-1，合成標準不確定度為：

4 擴展不確定度的評定

取包含因子k=2（95%置信率），則擴展不確定度為U=u(x)×k=2×0.034 25=0.068。根據以上不確定度評定的結果，采用氣相色譜質譜聯用儀法測試芹菜中毒死蜱含量的結果應表示為X=（1.181±0.068）mg·kg-1，k=2。

5 結論

芹菜中毒死蜱含量的不確定度各個分量中，由樣液中毒死蜱含量引入的不確定度最大，而其中標準溶液的稀釋、標準曲線的擬合對不確定度的貢獻尤為突出，當測試數據處于判定或參考數值的臨界范圍內，需要通過使用更高精度的定容容器、減少環境溫差、提高檢測人員的熟練程度、降低操作誤差等手段來控制不確定度的離散程度。