蔬菜中吡蟲啉殘留量的不確定度分析

李慧東,單江華,岳燕燕,羅彥平,高海文

(伊寧市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測檢驗(yàn)站,新疆 伊寧 835000)

蔬菜中吡蟲啉殘留量的不確定度分析

李慧東,單江華,岳燕燕,羅彥平,高海文

(伊寧市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測檢驗(yàn)站,新疆 伊寧 835000)

依據(jù)NY/T 761—2008農(nóng)藥殘留分析方法的第三部分,采用高效液相色譜法測定蔬菜中吡蟲啉的殘留量,對測定結(jié)果的不確定度進(jìn)行了分析,并對各不確定度分量進(jìn)行了評定和量化,計(jì)算了合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度.結(jié)果表明,定量重復(fù)性誤差及同一樣品的重復(fù)性誤差所引入的不確定度是影響殘留量測定不確定度的較大因素;蔬菜中吡蟲啉殘留量結(jié)果表示為(C±U)mg/kg,k=2.

不確定度;蔬菜吡蟲啉;液相色譜法

吡蟲啉(imidacloprid),中文通用名咪蚜胺,是日本于1984年首先合成的[1].其殺蟲機(jī)理是作用于乙酰膽堿受體,干擾昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)的刺激傳導(dǎo),引起神經(jīng)通路的阻塞,造成神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的積累,導(dǎo)致昆蟲痙攣、麻痹,最終死亡.它對脊椎動(dòng)物的作用較弱,是一種高效低毒農(nóng)藥[2]，它廣泛用于谷類、棉花、果蔬等各種作物中刺吸式口器害蟲的防治.

吡蟲啉農(nóng)藥殘留作為影響食品安全的主要因素之一,對其殘留量的測定也就備受關(guān)注.為了對檢測結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)和有效評價(jià),如實(shí)反映測量的置信度和準(zhǔn)確度[3],本文依據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T761—2008中的第三部分高效液相色譜法[4]和實(shí)際操作過程,對液相色譜測定蔬菜中吡蟲啉殘留量進(jìn)行了測定[5];并根據(jù)國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》的要求[6-7],使用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部確認(rèn)的數(shù)據(jù)計(jì)算不確定度，對蔬菜中吡蟲啉殘留量的不確定度進(jìn)行分析,為今后實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理和控制提供科學(xué)依據(jù).

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

儀器:島津LC-2010A HT液相色譜儀,配紫外檢測器;優(yōu)普超純水純化系統(tǒng),成都超純科技有限公司;高速勻漿機(jī),德國IKA集團(tuán);氮吹儀,杭州奧盛儀器有限公司;打漿機(jī),飛利浦公司;固相萃取儀,上海皓莊儀器有限公司;真空溶劑過濾裝置,天津奧特賽斯儀器有限公司.

試劑:乙腈,HPLC,霍尼韋爾貿(mào)易(上海)有限公司;二氯甲烷,HPLC,成都市科龍化工試劑廠;氯化鈉,AR,天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司;氨基固相萃取柱,LC-NH2tubes 500 mg/6 mL,安捷倫科技有限公司;吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品,1 000 μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測所生產(chǎn).

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液:分別準(zhǔn)確吸取1 μg/mL的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL,4.0 mL,5.0 mL于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻.配制成0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)曲線.

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 提取與凈化

1.3.1.1 提取 用電子天平稱取25.0 g樣品;加入50.0 mL乙腈,勻漿機(jī)高速勻漿2 min;過濾,收集濾液40～50 mL到裝有5～7 g氯化鈉具塞量筒中,蓋上塞子,劇烈震蕩1 min,在室溫下靜置30 min;分層后,準(zhǔn)確吸取10.0 mL乙腈溶液,在80 ℃的水浴條件下通入氮?dú)?蒸發(fā)至近干;再加入2 mL甲醇+二氯甲烷(5+95)混合溶劑,在回旋振蕩器上搖勻;蓋上鋁箔待凈化.

1.3.1.2 凈化 用4 mL甲醇+二氯甲烷(5+95)混合溶劑將氨基柱條件化之后,將步驟1.3.1.1中樣品溶液倒入氨基柱,用2 mL甲醇+二氯甲烷(5+95)淋洗凈化,并重復(fù)1次,將收集的洗脫液放在氮吹儀上,在50 ℃的水浴條件下通入氮?dú)?蒸發(fā)至近干,用甲醇定容至5 mL混勻;再將樣液過0.22 μm的有機(jī)濾膜,用于液相色譜分析.

1.3.2 儀器測定條件

色譜柱:5 μm,4.6 mm×250 mm.

流動(dòng)相:甲醇∶水=40∶60;流速1 mL/min.

檢測波長:275 nm.

1.3.3 液相色譜測定

分別吸取10.0 μL標(biāo)準(zhǔn)溶液及凈化后的樣品溶液注入LC-2010A HT帶紫外檢測器色譜儀中,以保留時(shí)間定性,采用外標(biāo)法以樣品溶液峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積比較定量.

1.3.4 結(jié)果計(jì)算

樣品中被測農(nóng)藥殘留量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì),單位以毫克每千克(mg/kg)表示,按下列公式計(jì)算:

(1)

式(1)中:ω—樣品中農(nóng)藥的殘留量;ρ—標(biāo)液中農(nóng)藥的質(zhì)量濃度,mg/L;A—樣品溶液中被測農(nóng)藥的峰面積;AS—農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測農(nóng)藥的峰面積;V1—提取溶劑總體積,mL;V2—吸取出用于檢測的提取溶液的體積,mL;V3—樣品溶液定容體積,mL;m—樣品的質(zhì)量,g.

2 檢測方法不確定度評定

不考慮抽樣及樣品預(yù)處理(切碎、四分法取樣、混勻、貯存等)過程中所引入的不確定度.在整個(gè)吡蟲啉殘留量檢測過程中測定不確定度分為稱量、提取、凈化、色譜測定等分量,用校正因子來表征測定過程中的重復(fù)性不確定度,并加以評定,明確殘留測定過程中影響殘留量測定主要因素,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測質(zhì)量控制,以保證檢測數(shù)據(jù)可靠性.

2.1 稱量樣品的誤差f1

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.2 提取過程中引入的誤差

2.2.1 量取溶劑的誤差f2

用50 mL量筒移取50.0 mL乙腈,其讀數(shù)誤差已含在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)中,但由于溫度變化引起的量筒溶劑改變和量筒本身定量而造成不確定度未被包括在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)中.

量筒的定量準(zhǔn)確度為±0.04 mL,屬于均勻分布,則

實(shí)驗(yàn)室的溫度在±3 ℃之間變動(dòng),液體的膨脹率明顯大于容量瓶的體積膨脹,因此只考慮前者即可.水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃.

50 mL容量瓶溫度引起的體積變化:±(V×液體的膨脹系數(shù)×ΔT)=±(50×2.1×10-4×3)=±0.031 5 mL[8].

合計(jì):

2.2.2 定量移取提取液時(shí)的誤差f3

定量移取10.00 mL乙腈層溶液時(shí),由于溫度變化引起的移液管容積改變及移液管定量造成不確定度未被包含在重復(fù)實(shí)驗(yàn)中.

移液管定量準(zhǔn)確度為±0.01 mL,屬于均勻分布,則

溫度變化引起的誤差

合計(jì)以上兩項(xiàng):

2.3 凈化過程中引入的誤差f4

在凈化過程中淋洗溶液量的誤差、水浴溫度的誤差、用甲醇定容至5.0 mL的讀數(shù)誤差均已包括在重復(fù)實(shí)驗(yàn)中.

用甲醇定容至5.0 mL時(shí),由于溫度變化引起刻度試管容積改變及刻度試管定量造成不確定度未被包含在重復(fù)實(shí)驗(yàn)中.

5 mL刻度試管最大允差為±0.005 mL,服從均勻分布,則

溫度變化引起的誤差

合計(jì)以上兩項(xiàng):

2.4 色譜測定的誤差

儀器配置自動(dòng)進(jìn)樣器,進(jìn)樣量誤差包括在重復(fù)實(shí)驗(yàn)中.

2.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的誤差f5

2.5.1 所購標(biāo)準(zhǔn)溶液本身的誤差

實(shí)驗(yàn)室采用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)吡蟲啉為農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心提供100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,查標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書:

不確定度u標(biāo)物=0.18 μg/mL;

吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程帶來的誤差

從農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心購買的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量濃度為100 μg/mL,用1 mL的移液器吸取1.0 mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100 mL容量瓶中,配置成1 μg/mL的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液儲(chǔ)備液.用5 mL移液器分別準(zhǔn)確吸取1 μg/mL的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL,4.0 mL,5.0 mL于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻.此系列標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度分別為0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL.

100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋為1 μg/mL時(shí),1 mL移液器引入的相對不確定度

配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL需要用5 mL移液器分別準(zhǔn)確吸取1 μg/mL的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL,4.0 mL,5.0 mL于10 mL容量瓶中定容.5 mL移液器引入的相對不確定度:

0.1 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液為吸取1 mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，

0.2 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液為吸取2 mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),

0.3 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液為吸取3 mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),

0.4 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液為吸取4 mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),

0.5 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液為吸取5 mL標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),

標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程中,移液器引入的不確定度為

2.5.2.2 容量瓶體積引入誤差 實(shí)驗(yàn)室使用的100mL、10mL容量瓶經(jīng)計(jì)量檢定合格,經(jīng)查檢定證書:允差分別為±0.1mL、±0.02mL,k=2,則:

100mL容量瓶標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

10 mL容量瓶標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.5.2.3 定容時(shí)溫度變化引入的誤差 實(shí)驗(yàn)室的溫度在±3 ℃之間變動(dòng),液體的膨脹率明顯大于容量瓶的體積膨脹,因此只考慮前者即可.水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃.

100 mL容量瓶溫度引起的體積變化:±(V×液體的膨脹系數(shù)×ΔT)=±(100×2.1×10-4×3)=±0.063 mL.

10 mL容量瓶溫度引起的體積變化:±(V×液體的膨脹系數(shù)×ΔT)=±(10×2.1×10-4×3)=±0.006 3 mL.

10 mL容量瓶溫度變化造成的修正值的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

合計(jì)以上兩項(xiàng),定容時(shí)容量瓶溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

綜合上述評定可知,配制標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

2.6 定量重復(fù)性誤差f6

定量重復(fù)性誤差f6用吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示;重復(fù)性測量不確定度屬于A類評定

2.7 同一樣品的重復(fù)性誤差f7

表1 相同實(shí)驗(yàn)條件下,8次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)

Table1Underthesameexperimentalconditions, 8independenttestresultsandrelateddata

8次測量數(shù)據(jù)/(mg·kg-1)C/(mg·kg-1)SD/(mg·kg-1)urel(f7)0.38,0.33,0.28,0.34,0.34,0.33,0.33,0.320.330.009720.0293

3 合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以上各個(gè)不確定度分量相互獨(dú)立,互不相關(guān),由此得合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel為

4 擴(kuò)展不確定度

測得蔬菜中吡蟲啉的含量為0.33mg/kg，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

u=0.042 6×0.33mg/kg=0.014mg/kg.

根據(jù)測量不確定度評定指南對一般實(shí)驗(yàn)室的要求,在置信概率P=95%時(shí),取測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度

U=2u=0.028mg/kg.

5 結(jié) 語

蔬菜中吡蟲啉殘留量為(0.33±0.028)mg/kg.蔬菜中吡蟲啉殘留量測定不確定度的來源可以分為稱量、提取、凈化、色譜測定等.用校正因子表征測量過程中的重復(fù)性不確定度,評定結(jié)果表明定量重復(fù)性誤差及同一樣品的重復(fù)性誤差所引入的不確定度分量較大,是影響殘留量測定不確定度的最大因素.實(shí)驗(yàn)室應(yīng)從人員、儀器、環(huán)境、操作規(guī)范等多方面加強(qiáng)質(zhì)量控制,杜絕檢測質(zhì)量事故的發(fā)生.

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Uncertainty analysis of imidacloprid residues in vegetables

LI Huidong, SHAN Jianghua, YUE Yanyan, LUO Yanping, GAO Haiwen

(Yining Monitoring and Iaspection Station of the Quality and Safety of Agricultural Products, Xinjiang Yining 835000, China)

According to the third part of NY/T 761—2008 the analysis method for pesticide residues determination of imidacloprid residues in vegetables by high performance liquid chromatography, the uncertainty of the measurement results was analyzed. The uncertainty of each component was assessed and quantified. The combined standard uncertainty and the expanded uncertainty were calculated. The results show that the uncertainty of the quantitative repeatability errors and the repeatability errors introduced by the same sample was the main factors of the measurement. The imidacloprid residue in fresh vegetables is expressed as (C±U)mg/kg,k=2.

uncertainty; imidacloprid in vegetables; HPLC

1004-1540(2015)02-0151-05

10.3969/j.issn.1004-1540.2015.02.005

2014-10-08 《中國計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào)》網(wǎng)址：zgjl.cbpt.cnki.net

O657.7+2

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