臧國棟
(惠州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢測中心,廣東 惠州 516008)
測量不確定度定義為表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù),它是測量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo)[1-3].但由于測量誤差的存在,無法得到被測量的真值.測量不確定度就是反應(yīng)了測量誤差存在時對所測量值不能肯定的程度,是測量結(jié)果質(zhì)量的指標(biāo).在報(bào)告物理量測量的結(jié)果時,必須給出相應(yīng)的不確定度,一方面便于使用它的人評定其可靠性,另一方面也增強(qiáng)了測量結(jié)果之間的可比性.
氯霉素是一種酰胺醇類廣譜抗生素,因?yàn)槟芤种萍?xì)菌蛋白質(zhì)的形成而起到殺菌的作用,所以在水產(chǎn)品養(yǎng)殖中曾被廣泛使用,用于治療由傷寒桿菌、痢疾桿菌等引起的感染,但對造血系統(tǒng)有嚴(yán)重不良反應(yīng),長期食用含有該藥物殘留的食品,將導(dǎo)致人體再生障礙性貧血癥,并可能引起人體體內(nèi)菌群失調(diào)及產(chǎn)生耐藥性,同時對消化系統(tǒng)也有損害[4-10].根據(jù)農(nóng)業(yè)部235號公告,氯霉素在所有動物源食品中不得檢出[11].目前,國內(nèi)關(guān)于氯霉素類藥物殘留的檢測方法的報(bào)道已比較多,包括酶聯(lián)免疫法[12]、氣相色譜-質(zhì)譜法[13]以及液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[14]等.其中高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法因其結(jié)果準(zhǔn)確、靈敏度高,成為氯霉素類藥物殘留檢測的重要方法,但對其不確定度的分析評定相關(guān)報(bào)道非常少,而且測量不確定度的來源也不夠全面,因測量誤差的客觀存在,我們無法得到被測量值的真值,而所得到的被測量值具有分散性,因而所有測量結(jié)果都毫無例外的具有不確定度.本研究依據(jù)農(nóng)業(yè)部781號公告-2-2006《動物源食品中氯霉素殘留量的測定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》[15]和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[16]著重對鰻魚中氯霉素殘留的測定進(jìn)行了分析評定.
Agilent G6460三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀(美國Agilent公司),配電噴霧離子源,配Agilent 1290超高效液相色譜儀;TGL-16M高速冷凍離心機(jī)(湘儀離心機(jī)公司);EYELA N-1200BV-W旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(日本東京理化);SC-8L-150數(shù)控固相萃取裝置(廣州智真生物公司),waters Oasis HLB固相萃取柱:500 mg,6 mL(美國Waters公司);微孔濾膜:0.22 μm(天津津騰公司);鰻魚(單位抽樣).氯霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):純度99.0%(Dr.E公司);甲醇、乙腈(色譜純、MERCK公司),正己烷、乙酸乙酯(色譜純,Amethyst Chemicals)試劑均為分析純中國醫(yī)藥(集團(tuán))上?;瘜W(xué)試劑公司,實(shí)驗(yàn)室用水為Milli-Q超純水.
氯霉素標(biāo)物儲備液:精確稱取氯霉素10mg于100 mL量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,配制成100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,-18℃保存.
氯霉素標(biāo)物工作液:精確取上述儲備液適量,用流動相逐級稀釋制備成100ng/mL混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,4℃避保存.
氘代氯霉素內(nèi)標(biāo)儲備液:取氘代氯霉素10mg于100mL量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,配制成100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,-18℃保存.
氘代氯霉素內(nèi)標(biāo)工作液:精確取上述儲備液適量,用流動相逐級稀釋制備成10ng/mL混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,4℃避保存.
準(zhǔn)確量取氯霉素標(biāo)物工作液和氘代氯霉素內(nèi)標(biāo)工作液適量,用流動相稀釋成氯霉素濃度分別為0.5、1.0、2.0、5.0和10ng/mL,氘代氯霉素內(nèi)標(biāo)濃度為5.0 ng/mL的溶液,供高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定.
準(zhǔn)確稱取已均質(zhì)的鰻魚樣品5.00g于50mL離心管,加氘代氯霉素內(nèi)標(biāo)工作液250μL,加乙腈5mL,4%氯化鈉溶液5mL,勻漿1 min,渦旋振蕩2min,15000 r/min離心10 min,吸取上清液到另一個50mL離心管中,重復(fù)提取一次.合并兩次提取液,提取液中加正己烷5mL,渦旋振蕩1min,5000 r/min離心10 min,棄上層液體,重復(fù)一次,加水飽和乙酸乙酯溶液5mL,渦旋振蕩2min,5000 r/min離心10 min,將上層溶液轉(zhuǎn)移到15mL離心管中,重復(fù)提取一次.合并提取液,氮?dú)獯蹈?用水-乙腈(95:5)3ml溶解,加入已用10mL甲醇、10mL水預(yù)洗的固相萃取柱然后用3水洗柱兩次,用流動相4mL以1mL/min洗脫于15mL離心管中,然后加入水飽和乙酸乙酯溶液4mL,渦旋振蕩1min,5000 r/min離心5min,吸上層溶液,重復(fù)提取一次,合并提取液,氮?dú)獯蹈?用流動相1.0mL溶解殘留物,過0.22μm微孔濾膜于進(jìn)樣瓶,供液質(zhì)分析.
色譜柱:ZORBAX Eclipse PlusC18柱,2.1 mm×50 mm×1.8μm(Agilent公司);柱溫:30℃;流速:0.4 mL/min;進(jìn)樣量:20μL;流動相:甲醇-水(50+50).
電離方式:電噴霧電離源(ESI),負(fù)離子模式掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM),監(jiān)測離子為:氯霉素320.6/152.2,320.6/256.9,氘代氯霉素內(nèi)標(biāo)326.3/157.2,離子源溫度:350℃;氣體:氮?dú)?;干燥氣流?6L/min;霧化器壓力:310kPa;鞘氣溫度:350℃.
測量不確定度數(shù)學(xué)模型如下所示:
其中:X為試料中氯霉素的殘留量(μg/kg);c為供試溶液中氯霉素的濃度(ng/mL);V為溶解殘余物的體積(mL);m為組織樣品質(zhì)量(g).
根據(jù)測量過程和數(shù)學(xué)模型分析,測定氯霉素的不確定度主要有幾個來源:①標(biāo)準(zhǔn)品配制引入的不確定度;②樣品稱量m引入的不確定度;③測量重復(fù)性的不確定度;④樣品定容V引入的不確定;⑤標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定;⑥回收率引入的不確定度.
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)品溶液配制的相對不確定度
3.2.1.1 氯霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的不確定度
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書提供的信息,氯霉素的P為98.5%,擴(kuò)展不確定度均為0.5%(k=2).其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(P)為:
3.2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入的不確定度
稱量天平為Sanorius BS224S電子天平,根據(jù)天平檢定證書,其最大允許誤差為0.1 mg(區(qū)間半寬度為0.1 mg),取矩形分布,則稱量誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(m標(biāo))為:
稱量氯霉素標(biāo)準(zhǔn)品10.25mg,故氯霉素稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(m標(biāo))為:
3.2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制中稀釋定容過程中引入的不確定度
標(biāo)準(zhǔn)溶液在稀釋定容過程中使用到10mL、100mL容量瓶和1mL和2mL移液管,均檢定均為A級.按照J(rèn)JGl96-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17],用最大允差計(jì)算不確定度,假設(shè)為三角分布.
(1)1mL移液管引入的不確定度
校準(zhǔn)引入的不確定度:按照J(rèn)JGl96-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17],1mLA級移液管最大容量允差為±0.007mL,按三角分布,標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1(V1)為:
溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:環(huán)境溫度變化為±3℃,甲醇的膨脹系數(shù)為1.18×10-3℃,取矩形分布(k=3),其標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2(V1)為:
合成:將以上兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成如下:
lmL移液管引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(V1)=U(V1)/1=0.003514/1=0.003514
(2)2mL移液管引入的不確定度
校準(zhǔn)引入的不確定度:按照J(rèn)JGl96—2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17],1mLA級移液管最大容量允差為±0.010mL,按三角分布,標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1(V2)為:
溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2(V2)為:
合成:將以上兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成如下:
2mL移液管引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(V2)=U(V2)/2=0.005777/2=0.002889
(3)10mL容量瓶引入的不確定度
校準(zhǔn)引入的不確定度:按照J(rèn)JGl96-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17],10mLA級容量瓶最大容量允差為±0.02mL,按三角分布,標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1(V10)為:
溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2(V10)為:
合成:將以上兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成如下:
10mL容量瓶引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(V10)=U(V10)/10=0.022010/10=0.002201
(4)100mL容量瓶引入的不確定度
校準(zhǔn)引入的不確定度:按照J(rèn)JGl96-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17],100mL容量瓶的容量允差為±0.10mL,取三角分布,則引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1(V100)為:
溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2(V100)為:
合成:將以上兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成如下:
l00mL容量瓶引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(V100)=U(V100)/100=0.208425/100=0.002084
故合成標(biāo)準(zhǔn)工作液配制中稀釋定容過程中引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
3.2.2 樣液中D5-氯霉素總量引入的不確定度
樣液中D5-氯霉素總量引入的不確定度主要由移取時使用的1.0ml移液管引入.按JJGl96-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17]規(guī)定,1mL A級移液管最大容量允差為±0.007mL,按三角分布,標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1(V1)為:
溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2(V1)為:
合成:將以上兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成如下:
則樣液中D5-氯霉素總量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
3.2.3 樣品稱量引入的不確定度
鰻魚稱樣量為5.01g,根據(jù)天平檢定證書,天平允許最大誤差為0.01 g(區(qū)間半寬度為0.01 g),取矩形分布,引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(m)為:
3.2.4 測量重復(fù)性引入的不確定度
由重復(fù)測定引入的不確定度主要考慮A類不確定度.制備6份平行樣品,各加入氯霉素標(biāo)準(zhǔn)工作液(100ng/mL)50μL,則樣品加標(biāo)濃度為1.0μg/kg.上機(jī)測得6份加標(biāo)樣品的氯霉素值分別為0.9116μg/kg、0.9092μg/kg、0.9089μg/kg、0.9107μg/kg、0.9092μg/kg和0.9158μg/kg,平均值`x為0.9109μg/kg.單次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為:
因?yàn)樵趯?shí)際檢測樣品時一般只做兩個平行樣品,所以測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
由測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
3.2.5 樣液最后定容引入的不確定度
校準(zhǔn)引入的不確定度:按照J(rèn)JGl96-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》[17],1mL A級移液管最大容量允差為±0.007mL,取三角形分布,則樣品定容引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1(V1)為:
溫度變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其標(biāo)準(zhǔn)不確定度U2(V1)為:
合成:將以上兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成如下:
lmL移液管引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(V樣品)=U(V樣品)/1=0.003514/1=0.003514
3.2.6 由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度
取由2.3制備的5種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測定,測得標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=1.7425x+0.0129,相關(guān)系數(shù)(r)為0.9992.測定結(jié)果見表1.
表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合計(jì)算結(jié)果
曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式為:
式中:S(A)—標(biāo)準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)差
p—樣品溶液的測定次數(shù),p=6
N—標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定次數(shù),N=9
a—標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距
b—標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率
xˉ—樣品溶液中待測物的濃度,μg/L
c—標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的平均值,μg/L
ci—校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度
cj—由校準(zhǔn)曲線方程求得的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值,μg/L
Ai—單次標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值
3.2.7 由加標(biāo)回收率引入的不確定度
實(shí)驗(yàn)加標(biāo)回收率結(jié)果見表2,按A類不確定度,由加標(biāo)回收率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(R)為:
故由加標(biāo)回收率引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(R)為:
表2 鰻魚中氯霉素含量測定結(jié)果
把所有相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分量匯總成表,結(jié)果見表3.
表3 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表
所以
U(x)=0.085412×0.9109=0.077802μg/kg
擴(kuò)展不確定度:置信概率95%,取包含因子k=2,U=k×U(x)=2×0.077802=0.155604 μg/kg.結(jié)果表述:依據(jù)農(nóng)業(yè)部781號公告-2-2006《動物源食品中氯霉素殘留量的測定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》測得鰻魚中氯霉素殘留量為 0.9109μg/kg,則結(jié)果表述為(0.9109±0.1556)μg/kg,
本研究對使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定鰻魚中氯霉素的檢測結(jié)果進(jìn)行了不確定度評定.各不確定度分量評定結(jié)果顯示,測量不確定度主要來源于測定結(jié)果重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制以及標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度.因此制樣要徹底均勻,減少標(biāo)準(zhǔn)品配制的步驟,標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制要精確,減小測定結(jié)果的不確定度,以提高測定的結(jié)果的準(zhǔn)確性.