气相色谱—质谱联用法测定番茄中腐霉利农药残留量的不确定度评定

刘黎++邓可

摘 要：本文对采用GB/T19648-2006《水果和蔬菜中500种及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法》测定番茄中腐霉利残留量的不确定度进行了评定。通过建立数学模型，分析和评定了标准溶液校准过程、样品质量、体积、样品前处理过程、测试过程随机效应等主要不确定度分量，并计算了测量结果的合成标准不确定度和扩展不确定度。

关键词：不确定度；腐霉利；食品；气相色谱-质谱联用法

中图分类号：S481.8；S641.2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432051

测量不确定度是评定检测和校准水平的重要指标，也是判定检测结果高低的依据。近年来国内外对检测数据的准确性和可靠性提出了更高的要求，检测数据质量的高低需要在国际间得到评价和互认，实验室在日常出具检测报告和认可考核中都会涉及检测结果不确定度的分析和表达问题。实验室能力评价规范性文件ISO 17025：2005《校准和检测实验室能力的通用性要求》明确要求“当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，或客户的指令中有要求，或不确定度影响到限度的符合性时，检测报告中需包括有关不确定度的信息” [1]，因此应加强对不同检测领域测量不确定度应用的研究，尤其在涉及国民生命安全保障的食品安全检测领域，更要优先大力开展不确定度方面的工作。

腐霉利（procymidone）（CAS：32809-16-8），又名速克灵、二甲菌核利，是一种新型低毒性杀菌剂[2]。腐霉利作为高效杀菌剂被广泛使用的同时，农药残留的问题也日益突出，欧盟、美国及日本的“肯定列表制度”中规定食品中腐霉利最大残留限量 （MRL）为0.02mg/kg[3-4]，我国国家标准GB 2763-2014《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》中规定，番茄、黄瓜、油菜籽中腐霉利残留的限量标准为2.0mg/kg[5]。

本文对采用GB/T19648-2006《水果和蔬菜中500种及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法》[6]方法测定番茄样品中腐霉利残留量的不确定度进行评定，分析了测试过程中影响不确定度的因素，建立了数学模型和评定程序，为气相色谱-质谱联用法的不确定度评估提供参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱-质谱联用仪（6890N/5975B，美国安捷伦公司）；电子分析天平（BP211D，德国赛多利斯公司）。标准品，腐霉利标准物质（100.0±0.1μg/mL，农业部环境保护科研检测所）；试剂是甲苯（色谱纯）；乙腈（色谱纯；氯化钠（优级纯）；无水硫酸钠（分析纯）。

1.2 仪器条件

色谱柱，DB-1701（30m×0.25mm×0.25μm）石英毛细

管柱；色谱柱温度程序：40℃保持1min，然后以30℃/min程序升温至130℃，再以5℃/min升温至250℃，再以10℃/min升温至300℃，保持5min；其它条件，载气：氦气，纯度≥99.999%，流速：1.2mL/min；进样口温度：290℃；进样量：1μL；进样方式：无分流进样，1.5min后打开分流阀和隔垫吹扫阀；电子轰击源：70eV；离子源温度：230℃； GC-MS接口温度：280℃；选择离子：283，285，96。

1.3 测定步骤

称取20.00g试样（精确至0.01g）置于80mL离心管中，准确加入40mL乙腈，均质匀浆提取1min，加入5gNaCl，再匀浆提取1min后，3000r/min离心5min，准确移取上清液20mL，经Envi-18柱、Envi-Carb柱/Sep-Pak氨丙基柱净化后旋蒸浓缩至近干，用1mL单标度吸量管将样液最终体积准确定容至1mL，混匀，用于气相色谱-质谱联用仪测定。使用自动进样器吸取1μL 样液上机，以外标法采用峰面积定量积分计算。

用移液管移取1mL 100μg/mL标准溶液至10mL容量瓶中，得到10μg/mL标准储备溶液，再用移液管分别移取0.1mL、0.2mL、0.5mL、0.8mL、1.0mL标准储备溶液至10mL容量瓶中，配制成0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、0.8μg/mL、1.0μg/mL 5种浓度的工作溶液。每個工作溶液测定3次，用最小二乘法拟合浓度-峰面积曲线，用于定量提取液中腐霉利浓度。

2 建立数学模型

式中W-试样中腐霉利的残留量，mg/kg；C-定容液中腐霉利的浓度，μg/mL；V1-萃取溶剂体积，mL；V2-净化用上清液体积，mL；V3-定容体积，mL；-回收率校正因子；m——试样量，g。

3 不确定度分量的主要来源

图1 不确定度分量的主要来源

3.1 标准溶液校准过程引入的不确定度

主要包括购买的标准物质校准值、标准储备液稀释过程、标准工作溶液配制过程以及拟合标准工作曲线过程所引起的不确定度。

3.2 样品质量引入的不确定度

主要由称量所用电子天平的最大允许误差构成。

3.3 体积引入的不确定度

主要包含移取萃取溶剂体积V1、移取净化用上清液体积V2、移取定容体积V3以及上机进样体积V4的不确定度分量组成。

3.4 样品前处理过程引入的不确定度

样品前处理过程繁琐，需经过均质、萃取、净化、浓缩等多步，每步都会引入不确定度，但却难于定量每步对不确定度的贡献，评定不确定度的文献[7-11]一般采用方法加标回收率、精密度等数据来计算此过程引入的不确定度问题，本文采用加标回收率进行评定。

3.5 随机效应引入的不确定度

主要包括样品均匀性和代表性、称量天平、体积、进样的重复性、质谱仪分辨率、读数等因素引起的不确定度。

4 不确定度分量的评定

4.1 标准溶液校准过程引入的不确定度

4.1.1 标准溶液引入的不确定度

标准物质引入的不确定度，本试验中所用腐霉利标准物质购自农业部环境保护科研检测所，标准物质证书提供的校准值为（100.0±0.1）μg/mL，按照正态分布95%置信概率计算，其相对标准不确定度为：

标准工作溶液配制过程引入的不确定度，10μg/mL标准储备溶液的配制：用1mLA级移液管准确移取1mL 100μg/mL标准溶液至10mLA级容量瓶中，甲苯定容。A级单标线10mL容量瓶和1mL移液管的容量允许差分别为±0.020mL和±0.008mL[12，13]。按矩形分布计算，容量瓶（VC1）和移液管（VC2）引入的相对标准不确定度分别为：

10μg/mL标准储备溶液的配制过程的相对标准不确定度为：

工作溶液的配置，用移液管分别移取0.1mL、0.2mL、0.5mL、0.8mL、1.0mL标准储备溶液至10mL容量瓶中，用甲苯定容，配制成0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、0.8μg/mL、1.0μg/mL的5种浓度的工作溶液。其中，0.1mL和0.2mL储备液移取使用吹出式刻度移液管，其容量允许差分别为±0.004 mL和±0.006 mL[12]；0.5、0.8、1.0mL储备液移取均使用1mLA级刻度移液管，其容量允许差均为±0.008mL[12]；定容用A级单标线10mL容量瓶，其容量允许差均为±0.020mL[11]。按矩形分布计算，容量瓶和移液管引入标准工作溶液相对标准不确定度见表1。

标准工作溶液配制引入的不确定度取最大相对标准不确定度（0.1μg/mL浓度标准工作溶液）计算。

温度效应，按矩形分布处理，相对标准不确定度为：

本试验在（ 20±5）℃条件下进行，玻璃的热膨胀系数为3.3× 10-6 /℃。

（3）标准溶液引入的相对不确定度

4.1.2 标准工作标准曲线拟合引入的不确定度

五种浓度的标准工作溶液分别上机测定3次，采用最小二乘法拟合，得到标准工作曲线的回归方程和方程的线性相关系数，结果见表2。

对蕃茄样品测定3次，由标准工作曲线的线性回归方程得到的平均浓度为0.55μg/mL，则由最小二乘法拟合标准工作曲线引入的标准不确定度和相对标准不确定度为：

式中，4085.6；—=0.52；Scc==1.764；n=15（标准溶液的测定次数）；p=3（试样的测定次数）。

4.1.3 校准过程引入的不确定度

4.2 样品质量的不确定度

标准方法要求样品准确称量至0.01g，本文所用分析天平说明书提供的最大允许误差为±0.01g，按矩形分布处理，相对标准不确定度为：

4.3 体积引入的不确定度

4.3.1 由移取萃取溶剂体积（V1）、净化用上清液体积（V2）引入的不确定度

萃取溶剂及移取上清液均使用20mL A级单标度吸量管移取，其容量允许差为±0.030mL[14]，按矩形分布处理，相对标准不确定度分别为：

4.3.2 由移取定容休积（V3）引入的不确定度

样品经过有机溶剂萃取、SPE柱净化后用1mL A级单标度吸量管定容至1mL， 1mL单标度吸量管（A级）的允许差为±0.007mL[13]，按矩形分布处理，相对标准不确定度为：

4.3.3 由进样体积（V4）的引入不确定度

气相色谱-质谱联用仪（6890N/5975B）配备的微量注射器体积为10μL，样品上机进样量为1μL，微量注射器体积的相对标准偏差（RSD）为±1%[15]，按矩形分布处理，则相对标准不确定度为：

4.3.4 温度效应引入的不确定度

试验在20℃±5℃条件下进行，其相对标准不确定度为0.0000095，计算步骤见4.1.1。

4.3.5 由体积引入的相对不确定度合成结果为：

4.4 样品前处理过程引入的相对不确定度

在阴性蕃茄样品中添加0.5μg/mL的腐霉利标准品（与所测定样品浓度水平相近），进行5次重复试验，5次回收率测定结果为：92.5%，91.2%，95.0%，90.2%，91.6%，平均回收率为=92.1%，标准偏差为=1.82%.標准不确定度和相对标准不确定度分别为：

同时对平均回收率进行t检验，与100%有显著性差异。

4.5 随机效应导致的不确定度

平行测定5次番茄样品中腐霉利农药残留量的结果分别为：0.56mg/kg，0.53mg/kg，0.58mg/kg，0.52mg/kg，0.56mg/kg。平均值=0.55mg/kg，标准偏差S（）=0.0245 mg/kg，则测试过程随机效应导致的标准不确定度和相对标准不确定度分别为：

5 合成不确定度

样品中腐霉利残留量测定结果的相对合成不确定度为：

6 扩展不确定度

取扩展因子k=2，则扩展不确定度：U=k×=2×0.020=0.04（mg/kg）

7 检测结果报告

按照方法GB/T19648-2006测定番茄样品中腐霉利残留量结果为：（0.55±0.04）mg/kg，k=2。

参考文献

[1]ISO/IEC 17025：2005，General requirements for the competence of testing and calibration laboratories， the International Organization for Standardization，Geneva，2005[S].

[2]胡瑞兰，龚道新，李佳，贺兰.腐霉利在番茄及其土壤中的残留动态研究[J].农药研究与应用，2010，14（01）：21-24.

[3]林维宣.各国食品中农药兽药残留限量规定[M].大连：大连海事大学出版社，2002.

[4]日本食品中农业化学品“肯定列表制度”及其残留限量[M].国家质量监督检验检疫总局标准法规中心，2005（12）：856-859.

[5]食品中农药最大残留限量：GB 2763-2014[S].北京：中国标准出版社，2014.

[6]GB/T 19648-2006 水果和蔬菜中500 种农药及相关化学品残留量的测定 气相色谱- 质谱法[S].

[7]国家质量技术监督局.JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示[S].北京：[出版者不详]，1999.

[8]中国合格评定国家认可委员会.CNAS-GL06 化学分析中不确定度的评估指南[S/OL].（2009-03-12）[2011-12-20].htttp：//www.simt.com.cn/art/2009/3/12/art_1903_6021.html.

[9]陈世山，高建国，刘梦.气相色谱-质谱联用法测定水果中环氧七氯残留量的不确定度评定[J].化学分析计量，2005（14）：8-11.

[10]蒋万枫.气相色谱质谱联用法测定蔬菜中毒死蜱农药残留量的不确定度评定[J]. 现代农业科技，2012（04）：354-357.

[11]GB/T 12806-2011实验室玻璃仪器 单标线容量瓶[S].

[12]GB 12807-1991实验室玻璃仪器 分度吸量管[S].

[13]JJG 196-2006常用玻璃量器检定规程[S].

[14]JJG 700-2016气相色谱仪检定规程[S].