高粱中溴氰菊酯殘留量測(cè)定的不確定度評(píng)定

楊 濤，李 靜，鹿 毅

（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新疆質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，新疆烏魯木齊830003）

高粱（Sorghum bicolor(L.)Moench）禾本科一年生草本植物，性喜溫暖，抗旱、耐澇，是釀造醬香、清香型等白酒的主要原料，占原料配糧總量的80%左右[1-5]。溴氰菊酯又名“敵殺死”，是菊酯類(lèi)農(nóng)藥中毒力最高的一種，常用于高粱、玉米等作物的蚜蟲(chóng)防治，效果良好。眾所周知，農(nóng)藥的噴施可消滅病蟲(chóng)害，提高作物的產(chǎn)量[6-8]，但農(nóng)藥噴施過(guò)后殘留在作物表面的農(nóng)藥含量是否會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響，符合國(guó)家限量值，不對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成誤判、錯(cuò)判，就需要對(duì)作物上的農(nóng)藥殘留進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。不確定度反映出檢測(cè)過(guò)程中各因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響程度[9-11]，是對(duì)測(cè)定結(jié)果質(zhì)量和可行度的定量表征，常用來(lái)定量評(píng)定檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。本文基于JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[12]，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.146—2008《植物性食品中有機(jī)氯和擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥多種殘留量的測(cè)定》[13]對(duì)高粱中溴氰菊酯殘留量測(cè)定的不確定度進(jìn)行了分析和評(píng)估，明確了測(cè)定過(guò)程中的主要影響因素，為高粱中溴氰菊酯殘留量的測(cè)定提供質(zhì)量控制的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器和試劑

高粱樣品：市售。

試劑：溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液（農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所，質(zhì)量濃度為100 μg/mL），石油醚，苯，乙酸乙酯。

儀器設(shè)備：AE-100電子天平（精度0.0001 g；天平示值誤差：0 g≤m≤50 g，± 0.0005 g），Mettler；450-GC氣相色譜儀（具有電子捕獲檢測(cè)器），布魯克公司；RV10數(shù)顯型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，北京賽美思儀器設(shè)備有限公司。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確移取1.0 mL溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品用石油醚定容至100 mL，配制成濃度為1 μg/mL的溴氰菊酯儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確移取2.0 mL溴氰菊酯儲(chǔ)備液，用石油醚定容至5 mL，配制成濃度為0.4 μg/mL的溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)工作液。準(zhǔn)確移取1.0 mL溴氰菊酯儲(chǔ)備液，分別用石油醚定容至50 mL、25 mL、10 mL、5 mL，配制成濃度為 0.02 μg/mL、0.04 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL的溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.2.2 樣品前處理

將高粱樣品粉碎，稱(chēng)取混合均勻的高粱樣品10 g于100 mL三角瓶中，加入20 mL石油醚，搖勻，于振蕩器上振搖0.5 h。用20 mL石油醚淋洗弗羅里硅土凈化柱，棄去淋洗液。準(zhǔn)確吸取試樣2 mL，加入已淋洗過(guò)的凈化柱中，用100 mL石油醚-乙酸乙酯（95+5）洗脫，收集洗脫液于蒸餾瓶中，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮近干，用石油醚定容至1 mL供氣相色譜分析。

1.3 氣相色譜測(cè)定條件

色譜柱為HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm），載氣：高純氮（99.999%），流速為1.5 mL/min，分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1.0 μL，分流比為20∶1，進(jìn)樣口溫度：250℃。檢測(cè)器溫度：280℃，升溫程序：160℃保持4 min，以15℃/min的速度升高到280℃保持10min。

2 數(shù)學(xué)模型的建立

高粱中溴氰菊酯的計(jì)算公式：

式中：X—試樣中溴氰菊酯含量，mg/kg；c—從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)中獲得試樣中溴氰菊酯的含量，μg/mL；V1—樣品提取液總體積，mL；V2—凈化柱上樣品體積，mL；V3—樣品定容體積，mL；m—試樣的質(zhì)量，g。

3 不確定度的主要來(lái)源

從測(cè)定過(guò)程和數(shù)學(xué)模型分析得出，高粱中溴氰菊酯殘留量測(cè)定的不確定度主要來(lái)源于：標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程引入的不確定度，樣品前處理過(guò)程引入的不確定度，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的擬合，測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度。

4 不確定度評(píng)定

4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度評(píng)定

4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度

根據(jù)標(biāo)物證書(shū)得溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為100 μg/mL，不確定度為±0.11 μg/mL，按均勻分布處理k= 3，則標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ss)為：

4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程中量器校準(zhǔn)引入的不確定度

在溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程中使用了A級(jí)100 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶，A級(jí)50 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶，A級(jí)25 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶，A級(jí)10 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶，A級(jí)5 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶，A級(jí)2 mL、1 mL單標(biāo)線(xiàn)吸管。查閱JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[14]得，A級(jí)100 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶的容量允差為±0.10 mL；A級(jí)50 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶的容量允差為±0.05 mL；A級(jí)25 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶的容量允差為±0.05；A級(jí)10 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶的容量允差為±0.05；A級(jí)5 mL單標(biāo)線(xiàn)容量瓶的容量允差為±0.05。A級(jí)2 mL單標(biāo)線(xiàn)吸管示值允差為±0.01 mL；A級(jí)1 mL單標(biāo)線(xiàn)吸管示值允差為±0.007 mL；按矩形分布考慮，包含因子k= 3，量具校準(zhǔn)引入的不確定度列于表1。

表1 量器校準(zhǔn)引入的不確定度

由表1數(shù)據(jù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成的量器校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel(VLB)=1.04%，由于本實(shí)驗(yàn)在20℃的條件下進(jìn)行，因此，此處不考慮因溶液溫度和容量瓶與校準(zhǔn)溫度不同而引起的不確定度。

4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

由標(biāo)準(zhǔn)溶液及標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋不確定度分量合成的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(B)為：

4.2 樣品制備過(guò)程引入的不確定度

4.2.1 樣品稱(chēng)量引入的不確定度

分析天平檢定證書(shū)給出允差為±0.0005 g，服從矩形分布，取包含因子k= 3，樣品質(zhì)量為10.0018 g，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ms)為：

4.2.2 量器校準(zhǔn)引入的不確定度

在樣品前處理過(guò)程中使用了100 mL量筒、25 mL量筒、10 mL量筒及A級(jí)2 mL、1 mL單標(biāo)線(xiàn)吸管；其中100 mL量筒的容量允差為±1.0 mL，25 mL量筒的容量允差為±0.50 mL，5 mL量筒的容量允差為±0.10 mL，A級(jí)2 mL單標(biāo)線(xiàn)吸管示值允差為±0.01mL，A級(jí)1mL單標(biāo)線(xiàn)吸管示值允差為±0.007mL；按矩形分布考慮，包含因子k= 3，100 mL量筒、25 mL量筒、5 mL量筒及A級(jí)2 mL、1 mL單標(biāo)線(xiàn)吸管引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：0.607%、1.44%、1.15%、0.288%和0.404%。由于本實(shí)驗(yàn)在20℃的條件下進(jìn)行，因此，此處不考慮溶液溫度和容量瓶與校準(zhǔn)溫度不同引起的不確定度。由量器校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel(VLY)=2.00%。

4.2.3 樣品制備過(guò)程引入的不確定度

由樣品稱(chēng)量及量器校準(zhǔn)不確定度分量合成的樣品制備過(guò)程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Y)為：

4.3 校準(zhǔn)曲線(xiàn)引入的不確定度

對(duì)系列標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行測(cè)定，用氣相色譜分別測(cè)定3次，得到相應(yīng)的峰面積A，用最小二乘法進(jìn)行擬合，得到標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)的線(xiàn)性回歸方程，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)線(xiàn)性回歸方程擬合結(jié)果

運(yùn)用該曲線(xiàn)對(duì)高粱樣品中溴氰菊酯殘留量進(jìn)行測(cè)定，高粱樣品測(cè)定次數(shù)為3，即p=3，測(cè)得高粱樣品中溴氰菊酯的含量c0為0.1013 μg，則標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合得標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(cur)為：

式中：b—標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的斜率，b=81599.2；p—高粱樣品測(cè)定次數(shù)，p=3；n—標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定次數(shù)，n=15；c0—高粱樣品中溴氰菊酯的含量，μg/mL；c—標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的平均值，μg/mL；ci—系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，μg/mL；s—峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

則標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(cur)為：

4.4 測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度

4.5 合成不確定度

由上述各相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成高粱中溴氰菊酯殘留量測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucrel(x)為：

4.6 擴(kuò)展不確定度

根據(jù)測(cè)量不確定度評(píng)定指南對(duì)一般檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室要求,在置信概率p=95%時(shí)，取k=2。因此，高粱中溴氰菊酯含量測(cè)定的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為u95rel=k×ucrel(x)=2×0.0319=0.0638。測(cè)得高粱中溴氰菊酯的含量為：0.1015 mg/kg，則擴(kuò)展不確定度為0.1015×0.0638=0.006486 mg/kg，則高粱中溴氰菊酯含量的分析結(jié)果為(0.1015±0.0065)mg/kg，k=2。

5 結(jié)論

以氣相色譜法定量測(cè)定高粱中溴氰菊酯含量為例，討論了高粱中溴氰菊酯含量測(cè)定的不確定度的主要來(lái)源及其各不確定度分量的評(píng)定方法，分析了影響測(cè)定準(zhǔn)確性的各因素的不確定度，比較其對(duì)總測(cè)定不確定度的貢獻(xiàn)。由分析結(jié)果可知，本實(shí)驗(yàn)的主要不確定度由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合、樣品制備及標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程中的量器使用引入，其他的因素影響相對(duì)較小。因此在測(cè)定高粱中溴氰菊酯含量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)氣相色譜定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，增強(qiáng)儀器穩(wěn)定性，確保儀器在檢測(cè)時(shí)處于最佳工作狀態(tài)，確保測(cè)量結(jié)果的可信度；盡量選用A級(jí)玻璃器皿，減少提取液及標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程中引入的不確定度；提升分析人員的操作技能，使分析人員熟練掌握樣品前處理步驟，注意樣品的平行性，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

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