甲基对硫磷溶液标准物质的研制*

李佳，孔小平，唐博，赵迎晨，张锐

（1.河南省计量科学研究院，郑州 450008； 2.郑州大学材料科学与工程学院，郑州 450001）

甲基对硫磷溶液标准物质的研制*

李佳1，2，孔小平1，唐博1，赵迎晨1，张锐2

（1.河南省计量科学研究院，郑州 450008； 2.郑州大学材料科学与工程学院，郑州 450001）

采用重量-容量法研制了1.00 ng/μL甲基对硫磷农药标准物质，对研制的甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质量值进行了均匀性和稳定性检验，对定值结果的不确定度进行了评定。结果表明，该标准物质均匀性良好，在一年内量值没有显著性变化，具有良好的稳定性，定值结果的相对扩展不确定度为3%（k=2）。该标准物质可用于农药残留测量结果的准确性评价。

甲基对硫磷；标准物质；均匀性；稳定性；不确定度

标准物质具有组分均匀、量值准确、性能稳定等特点，在仪器检定校准、分析方法评价及测量结果的准确性保证方面起着重要的作用［1-2］。作为一种有机磷类农药，甲基对硫磷因杀虫谱广、药效快等特点被广泛应用，但其毒性较强，残效期长，对环境造成一定危害。

近年来农药残留事件时有发生，农药残留超标已引起社会的广泛关注［3-5］。农药残留不仅关系到食品的质量安全，还关系到消费者的身体健康。为了确保农药残留测量结果的准确性，需要研制相应的农药标准物质，尤其是低浓度的农药标准物质。

目前以甲醇为基体的甲基对硫磷溶液标准物质仅有中国计量科学研究院研制的GBW（E） 080482农药甲基对硫磷溶液标准物质，其质量浓度为1.00 mg/mL。质量浓度为1.00 ng/μL的甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质的研制国内未见文献报道。

笔者研制了标准值为1.00 ng/μL的甲基对硫磷溶液标准物质，为确保农药残留检测结果的准确性提供了技术基础。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：2010型，日本岛津公司；

电子天平：XPE205型，瑞士Mettler Toledo公司；

容量瓶：100 mL，1 000 mL，A级，经检定合格后使用；

分度吸管：10 mL，A级，经检定合格后使用；

甲基对硫磷：编号为QP 180800，纯度为99.74%，相对扩展不确定度为0.5%（k=2），美国Quality Control Chemicals公司；

农药甲基对硫磷溶液标准物质：编号为GBW（E） 080482，质量浓度为1.00 mg/mL，中国计量科学研究院；

甲醇：色谱纯，德国默克公司。

1.2 色谱条件

色谱柱：Rtx-5型（30 m×0.32 mm，0.25 μm，美国RESTEK公司）；进样口温度：230 ℃；检测器：火焰光度检测器（FPD）；检测器温度：250℃；柱温：180℃；载气：N2，总流量为30 mL/min；分流比：20∶1；进样体积：1 µL。

1.3 实验步骤

1.3.1 甲基对硫磷纯度核验

纯品核验包括定性分析和定量分析（纯度核验）。溶质选用的是纯度为99.74%的甲基对硫磷，采用气相色谱-质谱联用仪与气相色谱仪结合进行定性分析。利用卡尔·费休水分测定仪和等离子体质谱仪分析水分及无机杂质含量，扣除杂质后再利用气相色谱面积归一化法进行定量分析。

以纯度为99.9%的甲醇作溶剂，采用气相色谱法分析。

（1）定性分析。经气相色谱-质谱联用仪与气相色谱仪结合进行定性分析。用甲基对硫磷配制甲基对硫磷溶液标准物质，以国家二级标准物质农药甲基对硫磷溶液标准物质为对照品。将甲基对硫磷质谱图与NIST标准谱图库中对应图谱进行匹配，并与国家二级标准物质农药甲基对硫磷标准物质的色谱保留时间进行对比。

（2）定量分析。由于样品中水分、无机杂质在色谱图上不出峰，因此可在扣除水分和无机杂质后利用气相色谱面积归一化法对纯品进行定量分析。

1.3.2 甲醇纯度核验

利用气相色谱法（氢火焰离子化检测器）［6-8］对甲醇纯度进行核验，并检测是否含有甲基对硫磷杂质。

1.3.3 甲基对硫磷溶液标准物质的制备

在温度（20±5）℃、相对湿度（65±10）%的实验室中准确称量甲基对硫磷纯品0.100 23 g，置于100 mL A级容量瓶中，用甲醇溶解并定容至标线，混匀后作为标准储备液；再用1 mL A级分度吸管取标准储备液至另一洁净的1 000 mL A级容量瓶中，用甲醇定容，边加边轻轻摇晃，加到标线后，反复倒置容量瓶，使溶液混合均匀，继续定容至标线，即配制成质量浓度为1 ng/μL的甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质。溶液配制后用超声波震荡20 min，静置后分装。使用2 mL安瓿瓶熔封，装量为1.5 mL/瓶，用火焰封口机封口，一次分装到500个安瓿瓶中，于4℃下保存。

1.3.4 甲基对硫磷溶液标准物质均匀性检验

按照JJF 1006-1994［11］的技术要求，当总体单元数大于500时，抽取单元数不少于15个。从总体样品中抽取15瓶用于均匀性检验，抽取原则：按照分装的先后顺序，将500支溶液分成3组，第一组为160支，第二组170支，第三组170支，采取随机方式从每组中抽取5支，以气相色谱法［6-8］测量，每支测量3次，以3次测量响应值的平均值为一支测量结果，最小取样量为1 μL。采用方差分析法对测量结果进行均匀性检验［9-12］。

1.3.5 甲基对硫磷溶液标准物质稳定性考察

在4℃条件下贮存样品，并在预期有效期内，按先密后疏的原则［9-12］，共选取7个取样时间点，采用色谱法［6-8］测试量值的变化。每次测试时均以新制备的溶液作为标准样品，取5个待考察样品，每个样品测6次，取平均值作为稳定性考查结果并选用线性模型对其稳定性进行评估。

1.3.6 定值

采用重量-容量法［9-12］为甲基对硫磷溶液标准物质定值，根据甲基对硫磷的纯度、称量质量和溶液定容体积确定其特性量值。该标准溶液的质量浓度按式（1）计算：

式中：c——甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质的质量浓度，ng/µL；

m——甲基对硫磷的质量，g；

P——甲基对硫磷纯度；

V2——1 mL刻度吸管移取贮备液的体积，mL；

106——质量转换因子；

V1——100 mL容量瓶标准溶液定容体积，mL；

V3——1 000 mL容量瓶标准溶液定容体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 甲基对硫磷纯度核验结果

按照1.3.1方法进行甲基对硫磷纯度核验试验，试验结果表明，甲基对硫磷质谱图与NIST标准谱图库中甲基对硫磷的图谱匹配度较高（＞95%）；用气相色谱仪检测所配制的甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质，与国家二级标准物质对照分析，利用色谱保留时间定性，分析结果表明，做研制的标准物质与甲基对硫磷国家二级标准物质色谱保留时间基本一致。

2.1.1 甲基对硫磷中水和无机杂质分析结果

委托河南省产品质量监督检验院对甲基对硫磷粉末进行水分含量和杂质测定，测试方法分别为GB/T 6283-2008 《化工产品中水分含量的测定卡尔·费休法（通用方法）》和GB/T 30903-2014 《无机化工产品杂质元素的测定 电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）》，测定结果见表1。

表1 甲基对硫磷水分和杂质测定结果 %

2.1.2 甲基对硫磷纯度分析结果

按照1.3.1方法步骤，利用气相色谱法（氢火焰离子化检测器）对甲基对硫磷进行纯度核验，用色谱面积归一化法计算纯品的色谱纯度。共测量6个样品，每个样品连续测量2次，取平均值作为单个样品的色谱纯度，以6个样品测量结果的平均值为该次色谱纯度的测定结果，甲基对硫磷纯度测定结果见表2。

表2 色谱归一化法纯度甲基对硫磷测定结果 %

由表2可知，色谱归一化法甲基对硫磷纯度测定结果为99.51%，该值为扣除水分和杂质含量后的色谱纯度，甲基对硫磷的实际纯度为（100%-水分-无机杂质含量）×色谱纯度=99.43%，与证书标示纯度（99.74±0.5）%基本吻合，在其证书的不确定度范围内，所以采用证书上的纯度和不确定度。

2.2 甲醇纯度核验结果

作为甲基对硫磷溶液标准物质的配制溶剂，甲醇的纯度必须得到保证，而且甲醇中甲基对硫磷的含量也需进行定量测定。

按照1.3.2方法步骤，利用气相色谱法（氢火焰离子化检测器）对甲醇纯度进行核验，并检测是否含有甲基对硫磷杂质，甲醇纯度核验结果为99.99%，甲醇中未检出甲基对硫磷杂质。

2.3 标准物质均匀性检验结果

按照1.3.4对制得的甲基对硫磷溶液标准物质进行均匀性检验，测定结果见表3。在重复性条件下测量的全部数据经统计检验，结果表明不存在显著性差异。统计学规定，若计算的F值满足F＜Fα，则认为组内与组间无明显差异，样品是均匀的。根据表3数据计算得F=1.80，查表得Fα（0.05，14，30）=2.04，F＜Fα，表明研制的标准物质是均匀的。

表3 标准物质均匀性测定结果 ng/μL

2.4 标准物质稳定性考察结果

按照1.3.5方法步骤对制备的甲基对硫磷溶液标准物质进行为期1年的稳定性考察，测定结果见表4。

表4 稳定性考察测定结果

利用表4测定数据，以各个测量时间点的时间和浓度进行线性拟合，建立回归曲线，利用回归曲线法［9-12］进行稳定性检测结果的判断。即以X代表时间，以Y代表标准物质的特性值（甲基对硫磷的含量），拟合成一条直线，直线斜率β1按式（2）计算：

式中：β1——回归直线的斜率；

n——稳定性测量次数，n=7；

Xi——第i个时间点；

Yi——第i个时间点的检测值；

计算得β1=0.000 163，回归直线的截距

直线上某点的标准偏差s按式（3）计算：

斜率的不确定度s（β1）按式（4）计算：

将相关数据代入式（3）、（4）计算得s=0.002 17，s（β1）=0.000 283。自由度为n-2，取95%置信水平（P = 0.95），分布因子t0.95，n-2= 2.31，t0.95，n-2·s（β1）=0.000 726，检验结果满足|β1|＜t0.95，n-1·s（β1），故斜率是不显著的，表明研制的标准物质稳定性良好。

2.5 定值结果的不确定度

按照1.3.6方法步骤对甲基对硫磷溶液标准物质进行定值，定值结果为1.00 ng/μL。甲基对硫磷溶液标准物质定值结果不确定度来源有三部分：定值过程引入的不确定度；标准物质的不均匀性引入的不确定度；标准物质的不稳定性引入的不确定度［13-15］。

2.5.1 定值引入的不确定度

定值引入的不确定度来源主要包括甲基对硫磷纯度引入的不确定度，天平称量引入的不确定度，容量瓶和分度吸管体积引入的不确定度等三方面，各分量数值见表5。将上述分量合成得甲基对硫磷溶液标准物质定值引入的相对标准不确定度u1=0.008。

表5 定值引入的相对不确定度

2.5.2 均匀性引入的不确定度

由表3数据计算得到甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质均匀性引入的相对标准不确定度u2=0.5%。

2.5.3 稳定性引入的不确定度

由表4数据计算得到甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质稳定性引入的相对标准不确定度u3=0.7%。

2.5.4 合成相对标准不确定度

甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质的合成相对标准不确定度：

取k=2，相对扩展不确定度U=kuc=2.4%≈3%。

3 量值比对

为了验证配制的标准物质浓度的准确程度，与同类二级标准物质进行比对。取现有农药甲基对硫磷溶液标准物质，用甲醇稀释配制成1.00 ng/μL的标准溶液。随机抽取3瓶所研制的1.00 ng/μL的甲基对硫磷溶液标准物质，用外标法定量，将测定值与配制值进行比对，结果见表6。由表6数据可知，甲基对硫磷溶液标准物质配制值与比对测量结果基本一致，说明配制的标准物质量值准确可靠。

表6 标准物质比对结果

4 结语

研制了1.00 ng/μL的甲醇中甲基对硫磷溶液标准物质，采用气相色谱法进行均匀性检验和稳定性考察，考察结果证明，用重量-容量法配制的该标准物质均匀性、稳定性良好，量值可靠。该低浓度甲基对硫磷农药标准物质可用于农药残留测量结果的准确性考察，实现量值的准确溯源。

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Preparation of Parathion-Methyl Pesticide Reference Materials

Li Jia1，2， Kong Xiaoping1， Tang Bo1， Zhao Yingchen1， Zhang Rui2
（1. Henan Institute of Metrology， Zhengzhou 450008， China；2. School of Materials Sciences and Engineering， Zhengzhou University， Zhengzhou 450001， China）

1.00 ng/μL parathion-methyl pesticide reference materials was developed by weight-volumetic method. The homogeneity and stability of parathion-methyl reference material were tested， and the uncertainty of the characteristic value was valuated. The testing results showed that the reference material exhibited good uniformity and stability， the value showed no significant changes in one year. The relative expanded uncertainty of value result was 3%（k=2）. The reference material can ensure the accuracy of the results of pesticide residue measurement.

parathion-methyl； reference materials； homogeneity； stability； uncertainty

O652.3

A

1008-6145（2016）05-0001-04

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.05.001

*国家质检总局科技计划项目（2008QK226）

联系人：李佳；E-mail： violet_629@163.com

2016-06-12