正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液研制

郭杏嬌 鄧 聰 李艷玲 段江濤

（山東中科睿譜技術(shù)有限公司，山東 濟南 250000）

0 引言

聯(lián)苯菊酯是擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，具有殺蟲譜廣、高效、低殘留、低毒和對作物安全等特點。而農(nóng)藥的不合理使用會導致農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留超標，影響消費者的身體健康及生命安全。檢測果蔬中的聯(lián)苯菊酯殘留量對保護人類健康具有十分重要的意義。

鑒于此，筆者公司研制了正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液標準物質(zhì)（100 mg/L）［1］，用來檢測果蔬中聯(lián)苯菊酯的殘留量是否超標，確保食品安全。

1 試驗設備與試劑

XS204型電子天平（梅特勒托利多科技（中國）有限公司）；GC-2010 Pro氣相色譜儀（島津企業(yè)管理（中國）有限公司）；HW-1028恒溫箱（沈陽市醫(yī)療設備廠）；FXB303-0電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海樹立儀器儀表有限公司）；HPLC級正己烷（上海安譜實驗科技股份有限公司）。

2 樣品制備

按照原料證書中的使用要求，首先進行前處理。確認天平室溫濕度符合要求后，稱取0.020 07 g聯(lián)苯菊酯農(nóng)藥純度標準物質(zhì)。將稱量舟中的原料轉(zhuǎn)移到200 mL容量瓶中，超聲使其完全溶解。

繼續(xù)添加正己烷至刻度線以下2 cm左右，蓋上瓶塞。放置于20℃恒溫箱恒溫1 h后，定容并充分搖勻。將正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液分裝于2 mL棕色玻璃安瓿瓶中，每瓶分裝約1.2 mL。

3 測量方法

本次研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液標準物質(zhì)采用準確的測量方法進行均勻性檢測、穩(wěn)定性檢測及對配制值進行核驗。因此，筆者公司對測量方法進行了優(yōu)化。

參考《農(nóng)藥分析手冊》，使用島津GC-2010Pro型氣相色譜儀，氣相色譜儀具有氫火焰離子化檢測器（FID）。對色譜柱、柱流速、柱溫、分流比進行了優(yōu)化，優(yōu)化后的條件如下。

氣相色譜儀：具有氫火焰離子化檢測器（FID）；色譜柱：30 m×0.25 mmHP-5毛細管柱，膜厚0.25μm；氣化室溫度：270℃；檢測器溫度：270℃；柱溫：240℃；氣體流量：載氣（N2）1.5 mL/min，氫氣40 mL/min，空氣400 mL/min。

為保證測量方法滿足標準物質(zhì)的檢測要求，對優(yōu)化后的方法進行必要的確認。最終確認本方法的專屬性、檢出限、定量限、測量重復性、期間精密度、線性均能滿足檢測要求。

4 均勻性檢驗

4.1 試驗方法

均勻性評估嚴格執(zhí)行《標準物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計學原理》等技術(shù)規(guī)范［2］的有關(guān)要求。當總體單元數(shù)≤200時，抽取11瓶。采用單點比對法，每瓶測定3次。

4.2 統(tǒng)計分析方法

本次研制的標準溶液的均勻性檢驗采用單因素方差分析法。

總均值可表示為式（1）。

總進樣次數(shù)可表示為式（2）。

組間差方和可表示為式（3）。

組內(nèi)差方和可表示為式（4）。

記組間自由度ν1=m-1（），組內(nèi)自由度ν2=N-m（），則組間方差和組內(nèi)方差可表示為式（5）。

統(tǒng)計量F可用式（6）表示。

該統(tǒng)計量是自由度（ν1，ν2）的F分布變量。

根據(jù)自由度（ν1，ν2）及給定的顯著性水平α，可由F表查得臨界的Fα值。若F＜Fα，則認為組內(nèi)與組間無明顯差異，樣品是均勻的；若F≥Fα，則懷疑各組間有系統(tǒng)差異，即樣品之間存在差異。記這個差異的標準偏差為SH，則S2H表示為式（7）。

當各ni均相同且均為n時，則式（7）變?yōu)槭剑?）和式（9）。

本報告以平均值的試驗標準差（SH=ubb）作為均勻性引入的不確定度。

4.3 結(jié)果分析

正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液均勻性數(shù)據(jù)見表1。均勻性檢驗結(jié)果表明，F(xiàn)試驗值小于F臨界值，組內(nèi)與組間無顯著性差異，從而可以判定本次研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液是均勻的。均勻性引入的不確定采用式（9）進行計算，最終得到均勻性引入的不確定度為0.398%。

表1 正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液均勻性數(shù)據(jù)表

5 穩(wěn)定性檢驗

5.1 試驗方法

根據(jù)《標準物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計學原理》，采用經(jīng)典穩(wěn)定性評估［2］試驗。運輸穩(wěn)定性模擬極端條件，將樣品分別放在高溫（50℃）和冷凍（-20℃）條件下，保存12 d，在不同的時間間隔隨機取樣3瓶進行測定。長期穩(wěn)定性設置儲存條件為冷藏（2~8℃）、避光，在不同的時間，每次隨機取3瓶進行測定。

5.2 統(tǒng)計分析方法

使用趨勢分析法對數(shù)據(jù)進行處理，檢驗濃度值是否隨時間變化。以X代表時間，以Y代表標準物質(zhì)的濃度值，擬合成一條直線。

斜率β1可用式（10）表示。

截距β0可用式（11）表示。

直線上每點的標準偏差為s，s2可用式（12）表示。

斜率的不確定度s（β1）表示為式（13）。

根據(jù)自由度（n-2）及給定置信概率p=0.95，由表查得臨界t（0.95，n-2）值。

若｜β1｜＜t（0.95，n-2）·s（β1），則認為斜率是不顯著的，可判定標準物質(zhì)在監(jiān)測期間內(nèi)是穩(wěn)定的，無明顯上升或下降趨勢，反之則不穩(wěn)定。

給定保存期限X，不穩(wěn)定性引入的不確定度貢獻為us=s（β1）·X，s（β1）為斜率的不確定度。

5.3 結(jié)果分析

穩(wěn)定性研究可采用濃度值隨時間的變化曲線及線性回歸法來判斷是否具有單一方向變化趨勢。若按時間順序進行測量的結(jié)果在此時間內(nèi)穩(wěn)定，無明顯上升或下降趨勢，可判定標準物質(zhì)在監(jiān)測期間內(nèi)是穩(wěn)定的，反之則不穩(wěn)定。該測定時間可作為標準物質(zhì)的有效期，據(jù)此給出有效期限。正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液穩(wěn)定性數(shù)據(jù)見表2。

表2 正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液穩(wěn)定性數(shù)據(jù)表

通過t-檢驗法評估可知，正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液（100 mg/L）在冷藏（2~8℃）避光儲存條件、高溫和冷凍兩種模擬運輸條件下，均能滿足｜β1｜＜t（0.95，n-2）·s（β1），斜率不顯著，結(jié)果隨機分布，未見明顯單一方向上升或下降趨勢，說明在冷藏（2~8℃）、避光儲存條件下，6個月內(nèi)是穩(wěn)定的，在高溫和冷凍兩種模擬運輸條件下，12 d內(nèi)是穩(wěn)定的。

6 標準值的確定

本次研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液按照重量-容量法進行制備，以制備值作為標準值。最終的標準值按照式（14）進行計算。

式中：C為正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液質(zhì)量濃度，mg/L；m為聯(lián)苯菊酯的質(zhì)量，g；P為聯(lián)苯菊酯的純度，99.6%；V為標準溶液定容體積，200 mL。

正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的稱量質(zhì)量為0.020 07 g，根據(jù)式（14）計算可得，正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的質(zhì)量濃度為99.949 mg/L，按四舍五入法進行修約，得到的標準值為100 mg/L。

7 不確定度的評定

7.1 標準物質(zhì)純度引入的不確定度

證書給出的純度為99.6%，相對擴展不確定度為0.5%（k=2），所以相對標準不確定度為u P（re l）=0.5%/2=0.25%。

7.2 溶液配制過程引入的不確定度

7.2.1 天平稱量不確定度。正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的稱量質(zhì)量為0.020 07 g，根據(jù)天平的檢定證書，最大允許差為±0.05 mg。對20 mg的砝碼重復稱量10次，計算出天平的稱量變動性為0.006 mg。

凈重由兩次稱量操作所得，一次為皮重，一次為毛重。每一次稱重均為獨立觀測結(jié)果，故計算兩次不確定度為0.042 mg。純品稱重為20.07 mg，由此引入的天平稱量的不確定度為um（re l）=0.042/20.07×100%=0.210%。

7.2.2 容量瓶定容引入的不確定度。

①容量瓶體積

檢定證書給出的A級容量瓶的容量允差為±0.15 mL，假定呈三角形分布，容量瓶引入的相對不確定度為。

②溫度不同產(chǎn)生的不確定度

實驗室定容時允許的溫度差為±3℃，忽略玻璃膨脹系數(shù)的影響，由于20℃時正己烷的體積膨脹系數(shù)為0.001 37，因此產(chǎn)生的體積變化為200×3×0.001 37=0.822 mL，假定呈均勻分布，則此項引入的不確定度為。

③重復定容

將水充滿200 mL的容量瓶至刻度線并稱量，計算重復定容體積引入的不確定度為0.008%。則得到容量瓶定容引入不確定度為：

本次研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液配制過程引入的不確定度為：

7.3 溶液不均勻性、不穩(wěn)定性引入的不確定度

不均勻性引入的不確定度，在本報告第4章節(jié)已評估。不穩(wěn)定性引入的不確定度在本報告第5章已評估。

將以上不確定度進行合成，則得到合成不確定度。擴展不確定度Urel由合成不確定度uCR M，rel乘包含因子2擴展后得到，擴展不確定度Urel=1.269%×2=2.538%。

8 比對驗證

將實驗室研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液與北京北方偉業(yè)計量技術(shù)研究院研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液（編號為GBW（E）083321）進行比對驗證。

根據(jù)試驗結(jié)果，按照式（15）計算|En|。

式中：x表示本實驗室研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的測量值；x0表示國家二級標準物質(zhì)正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的標準值；U rel表示本實驗室研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的擴展不確定度；U0表示國家二級標準物質(zhì)正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的擴展不確定度。

由以上計算可得，|En|＜1。說明本實驗室制備的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液量值準確，不確定度符合要求。

9 結(jié)語

本次研制的標準溶液可保證溯源，定值結(jié)果準確。最終研制的正己烷中聯(lián)苯菊酯溶液的標準值為100 mg/L，相對擴展不確定度為3%（k=2），在冷藏（2~8℃）、避光條件下保存，有效期為6個月，并且均勻性良好。本次研制過程參考相關(guān)規(guī)范［3］要求編寫成研制報告。