曹進喜，李強，谷輝

(威海市計量所，山東威海 264200)

除蟲脲的化學(xué)分子式為C14H9ClF2N2O2，屬苯甲?；交孱悮⑾x劑，主要是胃毒和觸殺作用，能夠抑制昆蟲生長需要的幾丁聚糖合成或使其快速降解，使昆蟲幼體蛻皮過程受到限制，停止發(fā)育而致死［1–3］。該產(chǎn)品具有低毒特性，并能有效地防治對有機磷、有機氯有抗性的害蟲，因而被廣泛用于蔬菜、瓜果、糧棉油作物、茶葉、園林等的害蟲防治。

隨著人們對食品安全意識的日益加強，農(nóng)藥殘留監(jiān)控也受到越來越多的關(guān)注［4–10］。由于該類農(nóng)藥對人類存在潛在危險，世界各個國家都非常重視，并相繼制定嚴格的殘留農(nóng)藥標準，美國國家環(huán)境保護部門發(fā)布相關(guān)技術(shù)文件，規(guī)定了除蟲脲在系列產(chǎn)品中的殘留限制含量，國家衛(wèi)生和計生委發(fā)布實施的食品安全國家標準《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定了食品中除蟲脲的最大殘留量為20 mg／kg。

目前測定果蔬中苯甲酰脲類農(nóng)藥的色譜方法主要有高效液相色譜法、液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜法、超高效液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜法和氣相色譜–質(zhì)譜法等。采用上述方法進行藥物殘留分析，需要將待測組分與基體進行分離，然后選擇合適的分析手段完成檢測，由于處理步驟復(fù)雜，選擇溶劑多樣，各家數(shù)據(jù)存在一定差別，為了使測試數(shù)據(jù)更加準確可靠，必須采用相同溶劑基體的同類農(nóng)藥溶液標準物質(zhì)對測試儀器進行校準，采用建立工作曲線的方式，使測試方法得到優(yōu)化。

筆者選用國家有證標準物質(zhì)作為起始物料，通過稱量、溶解、分裝、密封等操作過程，制備了丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)，制備過程嚴格控制實驗室溫度、濕度，以及漂浮于空氣中的雜質(zhì)等，使用器具均符合國家檢定計量要求，確保該標準物質(zhì)量值準確、溯源可靠。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

液相色譜儀：Agilent-1260 型，配可調(diào)波長紫外檢測器，美國Agilent 公司；

電子天平：AB204–N 型，分度值為0.000 1 g，瑞士METTLER–TOLEDO 公司；

容量瓶：500 mL，A 級，經(jīng)檢定合格后使用；

分裝注射器：Dosys174 型，瑞士SOCOREX 公司；

分裝容器：2 mL 安瓿瓶，美國Agilent 公司；

除蟲脲純度標準物質(zhì)：編號為GBW(E) 060893，純度為99.8%，相對擴展不確定度為0.6%(k=2)，中國計量科學(xué)研究院；

丙酮：色譜純，美國Thermo Fisher(中國)有限公司。

1.2 基本制備流程

首先根據(jù)實際需求，進行除蟲脲溶液標準物質(zhì)的配方設(shè)計。對預(yù)用溶劑及除蟲脲純物質(zhì)理化性質(zhì)進行綜合分析：除蟲脲純品為白色晶體，對光源、熱源比較穩(wěn)定，可以在常溫下穩(wěn)定貯存，在常用有機溶劑丙酮中的溶解度為6.5 g／L，經(jīng)過理論計算，滿足設(shè)計需求。

通過定量溶解方式制備丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)。

采用方差分析法進行統(tǒng)計處理，通過組間方差與組內(nèi)方差的比較來判定丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)的均勻性。

采用直線擬合的統(tǒng)計方法，對丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)短時間內(nèi)對非正常儲存溫度和較長時間內(nèi)常溫貯存的穩(wěn)定性進行評估。

從配制容器、溫度、原料、使用天平、除蟲脲丙酮溶液的均勻性及穩(wěn)定性等各個方面分別進行合理的不確定度評定。

綜上，丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)的基本制備流程見圖1。

圖1 丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)的基本制備流程

1.3 色譜條件

色 譜 柱：SB–C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm，美國Agilent 公司)，流動相：甲醇–水(體積比為85∶15)；檢測波長：300 nm；流量：1.0 mL／min；進樣體積：20 μL。

2 標準物質(zhì)制備

2.1 標準溶液配制

為避免空氣中灰塵等的影響，配制過程在超凈室中進行，并保持溫度為(20±2)℃。

(1)定量溶解。準備潔凈干燥的燒杯，直接以燒杯為稱量容器，準確稱取除蟲脲0.050 1 g，向燒杯中加入適量丙酮，待完全溶解。

(2)準確定容。將已經(jīng)完全溶解的除蟲脲丙酮溶液轉(zhuǎn)移至500 mL 容量瓶中，再用丙酮定容，并且反復(fù)上下顛倒搖勻。

(3)密封分裝。將裝有標準溶液的容量瓶、連續(xù)分液注射器及分裝安瓿瓶(2 mL)通過軟管密閉連接，定量分裝，每瓶為1 mL 裝量，共460 瓶，并保持低溫封口，整個過程避免了溶劑揮發(fā)，確保標準溶液特性量值的準確。

(4)保存。依次將分裝后標準溶液編號并粘貼標簽，放置于避光、陰涼的地方貯存。

2.2 標準溶液中除蟲脲的檢測

采用液相色譜法按1.3 色譜條件對丙酮溶劑和制備的丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)進行測定。丙酮溶劑色譜圖見圖2，丙酮中除蟲脲溶液色譜圖見圖3。

圖2 丙酮溶劑色譜圖

由圖2 可知，丙酮保留時間為2.578 min，該丙酮試劑中不含除蟲脲組分。

圖3 丙酮中除蟲脲溶液色譜圖

由圖3 可知，丙酮保留時間為2.578 min，除蟲脲保留時間為4.070 min。

3 結(jié)果與討論

3.1 均勻性檢驗

依據(jù)JJF 1343–2012 的規(guī)定，樣品單元數(shù)為300時，抽樣量不少于15 個。按照隨機抽取的原則，從460 個分裝單元中抽取16 個單元(即16 瓶)進行均勻性檢驗。采用色譜法進行分析，在相同條件下，每個單元平行測量3 次，記錄測量值，采用方差分析法進行統(tǒng)計處理，通過組間方差與組內(nèi)方差的比較來判定標準物質(zhì)的均勻性［11–13］。

采用液相色譜法對丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)進行檢測，數(shù)據(jù)列于表1。按照均勻性檢驗數(shù)據(jù)處理方法，自由度ν1=15，ν1=32，取給定的顯著性水平α=0.05，查表得F 臨界值為1.99。由表1 統(tǒng)計結(jié)果可知，總平均值為99.92 μg／mL。計算得組間差方和為5.75，組內(nèi)差方和為10.67，組間方差=0.38，組內(nèi)方差s22=0.33，計算得F實驗值為1.15，

表1 均勻性檢驗結(jié)果 μg／mL

小于查表所得F 臨界值1.99，從而可以判定分裝后的除蟲脲標準溶液是均勻的。

3.2 穩(wěn)定性檢驗

對已進行均勻性檢驗合格的標準溶液，需要進行短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性檢驗。短期穩(wěn)定性評估主要是考察短時間內(nèi)非正常貯存溫度對標準物質(zhì)特性值的影響，本實驗設(shè)計溫度為50℃，時間為10 天，測試安排為每天連續(xù)測定，測試方法和測試儀器與均勻性檢驗一致，每個樣品重復(fù)測量3 次，以平均值作為統(tǒng)計值，用回歸曲線法進行穩(wěn)定性監(jiān)測結(jié)果的判斷。

除蟲脲標準溶液的短期穩(wěn)定性測試結(jié)果列于表2。

表2 短期穩(wěn)定性測試結(jié)果

采用回歸曲線進行穩(wěn)定性判斷是以測試時間T為橫坐標，以標準溶液中除蟲脲含量c 為縱坐標建立數(shù)學(xué)模型，得到回歸曲線c=a+β1T，進行t 檢驗，即根據(jù)自由度查表得到t 臨界值，根據(jù)回歸曲線計算斜率β1的絕對值與斜率標準偏差的比值，該比值和t 臨界值進行比較。通過表2 數(shù)據(jù)計算可得：斜率β1的絕對值為0.002，β1標準偏差為0.019，兩者比值小于查表得到的t 臨界值(t=2.31)，表明回歸曲線斜率不顯著，在周期為10 天、高溫50℃的貯存條件下，沒有觀察到丙酮中除蟲脲標準溶液量值的明顯不穩(wěn)定。

長期穩(wěn)定性是考察在較長周期內(nèi)正常保存條件下該溶液標準物質(zhì)特性值的穩(wěn)定性，測試時間安排按照前密后疏的原則，測試周期通常為13 個月，測試方法和測試儀器與均勻性檢驗一致，每個樣品重復(fù)測量3 次，以平均值作為統(tǒng)計值，用回歸曲線法進行穩(wěn)定性監(jiān)測結(jié)果的判斷。長期穩(wěn)定性測試結(jié)果列于表3。

表3 長期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果

通過表3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算可得：斜率β1的絕對值為0.042，β1標準偏差s(β1)為0.026，兩者比值小于查表得到的t 臨界值(t=2.31)，表明回歸曲線斜率不顯著，在較長周期12 個月的正常貯存條件下，沒有觀察到丙酮中除蟲脲標準溶液量值的明顯不穩(wěn) 定。

3.3 標準溶液的定值

3.3.1 定值方法

丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)是基于重量–容量法，通過定量溶解定容的方式配制得到。依據(jù)起始物料除蟲脲質(zhì)量、純度和溶液最終定容體積，其特性量值按式(1)計算。

式中：c——丙酮中除蟲脲的質(zhì)量濃度，μg／mL；

m——除蟲脲純度標準物質(zhì)的質(zhì)量，g；

w——除蟲脲純度標準物質(zhì)的純度，%；

V——標準溶液定容體積，mL。

經(jīng)過計算，丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)定值結(jié)果為100 μg／mL。

3.3.2 定值結(jié)果驗證

為了進一步證明上述制備的丙酮中除蟲脲標準溶液量值準確可靠，需要進行特性量值比對。比對過程：以上述制備的標準溶液為標準，與國家二級標準物質(zhì)GBW(E) 081501 丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)(標準值為100 μg／mL，擴展不確定度為2%)進行量值測試結(jié)果比對，將測試結(jié)果比對誤差與標準溶液不確定度進行比較，結(jié)果列于表4。由表4 結(jié)果可知，研制的溶液標準物質(zhì)與已經(jīng)批準的標準物質(zhì)水平相當(dāng)，說明本實驗采用稱量–容量法配制的標準溶液，其量值是準確可靠的。

表4 國內(nèi)除蟲脲溶液標準物質(zhì)比對分析結(jié)果 μg／mL

3.3.3 不確定度評定

從除蟲脲丙酮標準溶液制備整體過程的每一環(huán)節(jié)逐一分析，科學(xué)判斷該標準物質(zhì)總不確定度主要產(chǎn)生于以下幾個方面［14–15］：

(1)制備使用起始物料除蟲脲純品引入的不確定度，根據(jù)標物證書計算原料純度引入的相對標準不確定度up=0.6%／2=0.3%。

(2)稱量用電子天平的分度值0.000 1 g，稱量樣品m=50.1 mg，按照均勻分布，k 3= ，所以電子天平分度值引入的相對標準不確定度：

天平最大允許誤差為0.5 mg，稱量樣品m=50.1 mg，按照均勻分布，，所以電子天平最大允許誤差引入的相對標準不確定度：

合成得稱量過程引入的相對標準不確定度：

(3)制備過程標準溶液定容是使用500 mL 的容量瓶，規(guī)格為A 級，最大允許誤差為±0.25 mL，按均勻分布考慮，，則容量瓶引入的相對標準不確定度：

(4)溶液配制環(huán)境溫度為(20±2)℃，丙酮體積膨脹系數(shù)為1.43×10–3／℃，按均勻分布考慮，，則由溫度變化引起的體積誤差引入的相對標準不確定度：

(5)根據(jù)均勻性測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算表明，選擇色譜方法評估該標準溶液的均勻性重復(fù)性良好，所以由均勻性影響因素對定值結(jié)果引入的相對標準不確定度：

(6)通過穩(wěn)定性測量結(jié)果統(tǒng)計，該溶液標準物質(zhì)在12 月內(nèi)正常保存條件下特性量值的不穩(wěn)定性是不明顯的，所以由穩(wěn)定性影響因素對定值結(jié)果引入的相對標準不確定度：

以上各個不確定分量均對定值結(jié)果有一定影響，而且彼此之間互不相關(guān)，則合成相對標準不確定度：

取包含因子k=2，則相對擴展不確定度：

研制的丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)定值結(jié)果為100 μg／mL，相對擴展不確定度為2%(k=2)。

4 結(jié)論

(1)基于稱量–容量法以分步定量溶解方式制備的丙酮中除蟲脲溶液標準物質(zhì)，除蟲脲濃度量值滿足均勻性F 檢驗和穩(wěn)定性t 檢驗，與國家相關(guān)標準物質(zhì)測試結(jié)果比對，量值符合技術(shù)要求。

(2)制備的除蟲脲丙酮溶液標準物質(zhì)可用于測定果蔬、茶葉、土壤等中除蟲脲類殘留農(nóng)藥日常分析與檢測，同時適用于相關(guān)方法評價、儀器工作曲線建立及校準。