氣相色譜法測(cè)定稻谷中三環(huán)唑的不確定度分析

徐 沖 ，李玉丹 ，趙立琴 ， 劉遠(yuǎn)洋

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)測(cè)試中心，黑龍江大慶 163319；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)加工品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（大慶），黑龍江大慶 163319；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生物技術(shù)中心，黑龍江大慶 163319；4.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

三環(huán)唑是一種內(nèi)吸性殺菌劑，能迅速被水稻根莖葉吸收，并輸送到稻株各部。該藥的作用機(jī)理主要是抑制附著孢黑色素的形成，從而抑制孢子萌發(fā)和附著孢形成，阻止病菌侵入和減少稻瘟病菌孢子的產(chǎn)生[1]。近年來，三環(huán)唑主要用于防治柑橘潰瘍病、黃瓜炭疽病、水稻稻瘟病、稻曲病[2]。農(nóng)業(yè)部發(fā)布的三環(huán)唑在稻谷上和蔬菜上的最大允許殘留限量（MRL） 均為 2 mg/kg[3]。

農(nóng)藥殘留測(cè)定結(jié)果作為判定食品中農(nóng)藥殘留量是否符合最大殘留限量（MRL）要求的依據(jù)，需要檢測(cè)機(jī)構(gòu)具備完善的質(zhì)量保證體系，以確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可靠性。測(cè)量不確定度作為與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)，并合理地賦予被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行評(píng)定則是其中極為重要的措施之一。農(nóng)藥殘留檢測(cè)過程中科學(xué)地引入測(cè)量不確定度，可以極大地統(tǒng)一理解和說明測(cè)量結(jié)果，對(duì)于客觀評(píng)價(jià)檢測(cè)結(jié)果，尤其是對(duì)檢測(cè)結(jié)果臨界值的判斷，其作用尤為突出，具有極為重要的意義[4]。

目前，國內(nèi)報(bào)道的三環(huán)唑的檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法和液相色譜法[5]。而對(duì)其測(cè)量不確定的研究也僅僅采用液相色譜法和氣相色譜法，針對(duì)可濕性粉劑中三環(huán)唑含量的不確定度進(jìn)行評(píng)定[6]。對(duì)于稻谷中三環(huán)唑的殘留量的不確定度測(cè)定卻未見報(bào)道。采用JJF 1135—2005化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定和JJF 1059.1—2012測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示的評(píng)定方法，分析評(píng)定用氣相色譜法測(cè)定稻谷中三環(huán)唑殘留量的不確定度，并通過對(duì)測(cè)量不確定度的評(píng)定，找到引起測(cè)量不確定度的主要分量，為有效地控制用該方法來測(cè)定稻谷中三環(huán)唑殘留量的質(zhì)量分析提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

二氯甲烷，色譜純，天津市大茂化學(xué)試劑廠提供；乙酸乙酯、甲醇、丙酮均為色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司提供；中性氧化鋁（100～200目，430℃下活化6 h，使用前于130℃下烘烤4 h，加8%水脫活），上海陸都化學(xué)試劑廠提供；無水硫酸鈉（150℃下烘烤4 h），分析純，沈陽市華東試劑廠提供；三環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液（SB05-047-2008，100μg/mL），農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜儀，帶有火焰光度檢測(cè)器，島津公司產(chǎn)品；R-200型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，瑞士Buchi（步琦） 有限公司產(chǎn)品；TTL-DCⅡ型氮吹儀，北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；SQP型電子分析天平（0.01 g），賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司產(chǎn)品；移液器（100μL），德國Eppendorf公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

按照GB/T 5009.115—2003的要求，稱取經(jīng)粉碎均勻的試樣（米25 g，稻殼12.5 g）分別用濾紙包裝放入索氏抽提器中，加100 mL乙酸乙酯浸泡過夜后，抽提6 h，提取液經(jīng)無水硫酸鈉轉(zhuǎn)入濃縮瓶，旋轉(zhuǎn)濃縮近干。層析柱分別裝入玻璃纖維少許，無水硫酸鈉2 cm，中性氧化鋁10 g，無水硫酸鈉2 cm。先用二氯甲烷預(yù)淋25 mL，然后用二氯甲烷25 mL轉(zhuǎn)移濃縮液，再加二氯甲烷20 mL淋洗，棄去洗脫液，最后加二氯甲烷-甲醇（99+1） 60 mL淋洗、接收淋洗液、濃縮、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)近干，用丙酮洗出，濃縮（氮吹）定容至5 mL，待測(cè)。

1.3.2 色譜條件

DB-1701型色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；柱溫70℃，保持2 min，以15℃/min的速率升至160℃，保持2 min，以10℃/min的速率升至210℃，保持2 min，以5℃/min的速率升至220℃，保持2 min，以10℃/min的速率升至270℃，保持10 min；進(jìn)樣口溫度220℃；檢測(cè)器（FPD） 溫度280℃。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確量取100μL三環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液于5 mL容量瓶中，用丙酮定容，配制成質(zhì)量濃度為2.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.5 數(shù)學(xué)模型

稻谷中三環(huán)唑的殘留量按式（1）計(jì)算：

式中：X——試樣中三環(huán)唑含量，mg/kg；

Ax——試樣的峰面積；

A s——標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積；

ρ——進(jìn)入的標(biāo)準(zhǔn)品中三環(huán)唑的質(zhì)量濃度，μg/mL；

V1——丙酮定容體積，mL；

m——試樣質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度來源分析

根據(jù)檢測(cè)過程和數(shù)學(xué)模型，對(duì)樣品中三環(huán)唑殘留量的測(cè)量結(jié)果有影響的不確定度主要來源樣品稱量、樣品定容、標(biāo)準(zhǔn)溶液制備（三環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制）、氣相色譜測(cè)定峰面積和添加回收率過程中引入的不確定度。

2.1.1 樣品稱量過程中引入的不確定度

準(zhǔn)確稱取37.5 g樣品，所用電子天平的最小分度值為0.01 g，根據(jù)電子分析天平檢定證書提供的結(jié)果值，確定其不確定度：

（1） 天平偏載引入的不確定度。最大允許誤差為±0.1 g，按矩形分布，取包含因子（按B類方法評(píng)定），則標(biāo)準(zhǔn)不確定度

（2） 天平重復(fù)性引入的不確定度。最大允許誤差±0.1 g，按矩形分布，取包含因子k=（按B類方法評(píng)定），則標(biāo)準(zhǔn)不確定度

（3）天平示值引入的不確定度。當(dāng)稱量范圍為0≤M≤500時(shí)，最大允許誤差±0.05 g，按矩形分布，取包含因子（按B類方法評(píng)定），則標(biāo)

所以，由電子分析天平產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

此次稱樣平均質(zhì)量為M=37.5 g，則樣品稱量過程中引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.1.2 樣品定容過程中引入的不確定度

樣品定容至5 mL容量瓶，定容過程中引入2個(gè)不確定度分量：

（1） 容量允差引入的不確定度u1（V）。依據(jù)JJG 196—2006常用玻璃量器，在20℃時(shí)，5 mL A級(jí)容量瓶的容量允差為±0.02 mL，按矩形分布，取包含因子（按B類方法評(píng)定），則容量允差引入

（2）溫度效應(yīng)引入的不確定度u2（V）。定容在溫度為20±5℃進(jìn)行，已知丙酮的體積膨脹系數(shù)為1.43×10-3℃-1，體積變化為 5×1.43×10-3×5=0.035 75 mL。按95%置信概率，取k=1.96，則由溫度效應(yīng)引入的

所以，由5 mL容量瓶產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備引入的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)溶液制備引入的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)溶液純度產(chǎn)生的不確定度和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中引入的不確定度2個(gè)部分組成。

（1）三環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度。依據(jù)三環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液證書，其擴(kuò)展不確定度為0.13μg/mL（包含因子k=2），因此，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel（c）=

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中引入的不確定度。①依據(jù)JJG 646—2006移液器，在20℃時(shí)，用100μL的移液器移取100μL液體的容量允差為±2.0%，按矩形分布，取包含因子，則移液器容量允差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為移取液體在溫度為20±5℃進(jìn)行，已知丙酮的體積膨脹系數(shù)為1.43×10-3℃-1，體積變化為0.1×1.43×10-3×5=0.000 715 mL。按 95%置信概率，取 k=1.96，則由溫度效應(yīng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u2（移）=

所以，由移液器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

②由5 mL容量瓶定容過程中引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度同2.1.2：urel（瓶） =0.004 32。

綜上所述，由標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.1.4 氣相色譜測(cè)定峰面積引入的不確定度

由于采用的是自動(dòng)進(jìn)樣方式，因此在上機(jī)測(cè)定過程中引入的不確定度全部通過峰面積的變化表現(xiàn)出來。標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液（三環(huán)唑添加量0.267 mg/kg）分別重復(fù)測(cè)定10次，用峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示峰面積引入的不確定度。

標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液峰面積及不確定度見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液峰面積及不確定度

2.1.5 添加回收率引入的不確定度

在空白試樣中添加0.267 mg/kg的三環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行測(cè)定10次。用10次測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示測(cè)量回收率引入的不確定度。

稻谷中添加三環(huán)唑的回收率及不確定度見表2。

表2 稻谷中添加三環(huán)唑的回收率及不確定度

2.2 相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴(kuò)展不確定度

從測(cè)量方法看，不確定度的各個(gè)影響參數(shù)相互獨(dú)立，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可表示為：

將三環(huán)唑添加量為0.267 mg/kg平行測(cè)定10次的結(jié)果作為三環(huán)唑的測(cè)得平均值X=0.262 mg/kg，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u=urel×X=0.037 89×0.262=0.01 mg/kg。取擴(kuò)展因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為u=0.01×2=0.020 mg/kg。因此，氣相色譜法測(cè)定稻谷中三環(huán)唑殘留量的結(jié)果表示為：

X= （0.262±0.020） mg/kg （k=2） .

3 結(jié)論

通過對(duì)稻谷中三環(huán)唑殘留量的不確定度進(jìn)行評(píng)定，得出測(cè)量結(jié)果的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為3.79%（k=2），擴(kuò)展不確定度為0.020 mg/kg。對(duì)各不確定度分量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，測(cè)量回收率所產(chǎn)生的不確定度最大，其次為上機(jī)測(cè)定中色譜峰面積重復(fù)性和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中產(chǎn)生的不確定度，樣品稱量和定容過程中產(chǎn)生的不確定度最小。因此，可以通過規(guī)范試驗(yàn)操作、增加上機(jī)測(cè)定重復(fù)次數(shù)、選擇精密度高的稱量儀器稱量樣品等措施以減小不確定度分量。