張琪瑋,李 銘
(甘肅省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,甘肅蘭州730050)
不確定度反映了在檢測過程中由誤差導(dǎo)致的實際值出現(xiàn)偏差的大小程度,是檢測結(jié)果準(zhǔn)確程度的一種評價指標(biāo)和方式[1]。在實際工作中,當(dāng)出現(xiàn)臨界值的結(jié)果時,不確定度的說明尤為重要,不僅體現(xiàn)了實驗室嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測態(tài)度,更是對結(jié)果的判定起到了科學(xué)評估的作用。評定一個檢驗項目的不確定度,在檢驗方法、實驗過程及結(jié)果中起著重要的作用,指導(dǎo)檢驗的質(zhì)量控制。
在蔬菜農(nóng)藥殘留的檢測中,氯氰菊酯的不合格率相對較高,當(dāng)檢測結(jié)果在限量附近時,實驗室的檢測結(jié)果直接關(guān)系到所檢樣品是否合格的判定[2]。本文根據(jù)檢驗標(biāo)準(zhǔn)《GB 23200.8-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定氣相色譜-質(zhì)譜法》[3],參考JJF1059.1-2012《測量不確定度與表示》[4]和CNAS-GL006《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》[5],使用氣相色譜-質(zhì)譜法檢測蔬菜中的氯氰菊酯,并進(jìn)行不確定度的評定。
旨在掌握氣質(zhì)法測定農(nóng)藥殘留的不確定度來源,以改進(jìn)檢驗過程的操作,對引起誤差的方面充分認(rèn)識并重視,使得檢驗結(jié)果更加科學(xué)、合理,更好地為監(jiān)管服務(wù)。
1.1.1 儀器 賽默飛世爾TSQ 9000氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(賽默飛世爾科技有限公司)、KH30R-Ⅱ高速冷凍離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司)、T18均質(zhì)儀(德國IKA公司)、N-EVAP氮吹儀(美國Organomation公司)、XH-D渦旋混勻器(無錫沃信制造有限公司)、MS3振蕩器(德國IKA公司)、CPA225D十萬分之一電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)、萬分之一電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)。
1.1.2 試劑 氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液(101μg/ml)(北京振翔科技有限公司)、乙腈(德國Merck公司)、正己烷(德國Merck公司)、丙酮(天津科密歐公司)、QuEChERS萃取鹽包(5982-5650)(美國Agilent公司)、QuEChERS凈化試劑(5982-5156)(美國Agilent公司)、超純水(Milli-Q自制),蔬菜為市售黃瓜。
精密稱取5g粉碎的試樣于離心管,加入10.00ml乙腈,再加入QuEChERS萃取鹽包,渦旋混合均勻1 min,在室溫下靜置5 min后4 000 r/min離心10 min,取上清液,待凈化。將以上的全部上清液轉(zhuǎn)入QuEChERS凈化管中,混勻,渦旋1min,4000r/min在4℃離心10 min,取2 ml上清液在40℃水浴中氮氣吹近干,準(zhǔn)確加入1.00 ml正己烷,溶解混勻,過0.22μm有機(jī)濾膜后,由氣質(zhì)聯(lián)用儀上機(jī)檢測。
精密量取氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液(101μg/ml),用正己烷逐步稀釋至10 ml容量瓶中,得到標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,于4℃避光保存。
氣相色譜條件:HP-5MS氣相色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25μm),升溫條件為初始溫度100℃,恒溫1 min,30℃/min升溫至180℃,再以10℃/min的速率升溫至300℃,并保持6 min;流速為1.0 ml/min;進(jìn)樣量1.0μl;分流方式為不分流。
串聯(lián)質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;離子源溫度230℃;電子能量70 eV;氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜傳輸線溫度280℃;溶劑延遲4.0 min。
氯氰菊酯的離子對為163.0->91.0,碰撞能量為15ev;163.0->127.0,碰撞能量為10 eV。
根據(jù)檢測方法建立蔬菜中農(nóng)藥殘留含量的數(shù)學(xué)模型,見下式:
式中,x為樣品中農(nóng)藥殘留的含量,單位為mg/kg;c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的待測樣品的濃度,單位為μg/ml;V為待測樣品的定容體積,單位為ml;f為稀釋倍數(shù),本文中為1;m為樣品取樣量,單位為g。
不確定度來源的分析見圖1。
3.1.1 單標(biāo)儲備液引入的不確定度 所使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為101μg/ml±3%,按均勻分布計算其標(biāo)準(zhǔn)不確定度
3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程中引入的不確定度 標(biāo)準(zhǔn)溶液轉(zhuǎn)移用200μl的移液槍,根據(jù)說明書允差為0.34%,配制溫度近20℃,溫度影響可以忽略,按正態(tài)分布,其不確定度
3.1.3 定容引入的不確定度 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制使用10 ml容量瓶定容,由《常用玻璃量器檢定規(guī)程》可知,10 ml的A級容量瓶的示值允差為±0.030 ml,按三角分布配制溫度近20℃,溫度影響可以忽略,其
綜上,標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度:u1,rel=
根據(jù)天平的說明書,萬分之一天平稱量0~50 g的物重時,最大允許誤差為+0.005 0 g,按照均勻分布方式,稱重引入的不確定度:
由于重復(fù)稱量2次,一次是空盤,另一次是稱量樣品,產(chǎn)生的不確定度為(同一天平):相對不確定度:um,rel=4.1/(5×1 000)=0.000 82。
由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)偏差可由下式標(biāo)示[6]:
樣品經(jīng)復(fù)容時,需定容至1.00ml,使用1000.0ul的移液槍,允差為±0.5%,按均勻分布考慮,由定容引入的不確定度
在相同的儀器條件下,將一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測量5次,分別得到色譜峰相應(yīng)值A(chǔ),按貝塞爾公式計算單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s為2.9%,urel(rep)=s/A平=2.9%/1896=0.00153%。
樣品前處理過程的每一步都有引入誤差的可能性,由于前處理過程的振蕩、渦旋混勻、轉(zhuǎn)移等過程無法定量,由此確定每一步引入的不確定度比較困難。實際中可采用檢驗方法的回收率來評定前處理過程引入的不確定度。做9個添加回收率,3個梯度3個平行樣,不確定度由平均回收率X和標(biāo)準(zhǔn)偏差s進(jìn)行計算
表1 結(jié)果平均值
U=X×urel=0.016×0.037=0.000 592 mg/kg
當(dāng)置信概率為95%,k=2時,擴(kuò)展不確定度U=2×0.000 592=0.001 2 mg/kg。
當(dāng)稱樣量為5 g左右時,氯氰菊酯的含量為(0.016±0.001 2)mg/kg。
綜上所述,測量結(jié)果的不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合,其次是樣品前處理、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程引入的不確定度,此結(jié)論與眾多類似研究結(jié)果基本一致[2]。
由評定結(jié)果可見,增加標(biāo)準(zhǔn)系列濃度的個數(shù)來改善線性,可以減少標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度[2]。樣品前處理過程為人為操作,需要規(guī)范實驗操作,保持一致性來提高回收率,可以將操作規(guī)范說明細(xì)化,以減小實驗誤差。此外,選用更加精密的量器具也可以將不確定度進(jìn)一步減少。