李慧東,單江華,岳燕燕,羅彥平,高海文

(伊寧市農產品質量安全監(jiān)測檢驗站,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

(伊寧市農產品質量安全監(jiān)測檢驗站,新疆 伊寧 835000)

依據NY/T 761—2008農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,對測定結果的不確定度進行了分析,并對各不確定度分量進行了評定和量化,計算了合成標準不確定度和擴展不確定度.結果表明,定量重復性誤差及同一樣品的重復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].其殺蟲機理是作用于乙酰膽堿受體,干擾昆蟲神經系統的刺激傳導,引起神經通路的阻塞,造成神經遞質乙酰膽堿的積累,導致昆蟲痙攣、麻痹,最終死亡.它對脊椎動物的作用較弱,是一種高效低毒農藥[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注.為了對檢測結果進行準確表達和有效評價,如實反映測量的置信度和準確度[3],本文依據農業(yè)行業(yè)標準NY/T761—2008中的第三部分高效液相色譜法[4]和實際操作過程,對液相色譜測定蔬菜中吡蟲啉殘留量進行了測定[5];并根據國家計量技術規(guī)范JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》的要求[6-7],使用實驗室內部確認的數據計算不確定度，對蔬菜中吡蟲啉殘留量的不確定度進行分析,為今后實驗室質量管理和控制提供科學依據.

1 實驗部分

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,成都超純科技有限公司;高速勻漿機,德國IKA集團;氮吹儀,杭州奧盛儀器有限公司;打漿機,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;吡蟲啉標準品,1 000 μg/mL,農業(yè)部環(huán)境保護科研檢測所生產.

1.2 標準溶液配制

吡蟲啉標準溶液:分別準確吸取1 μg/mL的吡蟲啉標準溶液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的系列標準曲線.

1.3 實驗步驟

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,準確吸取10.0 mL乙腈溶液,在80 ℃的水浴條件下通入氮氣,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氣,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標準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,以保留時間定性,采用外標法以樣品溶液峰面積與標準溶液峰面積比較定量.

1.3.4 結果計算

樣品中被測農藥殘留量以質量分數ω計,單位以毫克每千克(mg/kg)表示,按下列公式計算:

(1)

式(1)中:ω—樣品中農藥的殘留量;ρ—標液中農藥的質量濃度,mg/L;A—樣品溶液中被測農藥的峰面積;AS—農藥標準溶液中被測農藥的峰面積;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—樣品的質量,g.

2 檢測方法不確定度評定

不考慮抽樣及樣品預處理(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,指導實驗室進行檢測質量控制,以保證檢測數據可靠性.

2.1 稱量樣品的誤差f1

相對標準不確定度

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,其讀數誤差已含在重復性實驗中,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性實驗中.

量筒的定量準確度為±0.04 mL,屬于均勻分布,則

實驗室的溫度在±3 ℃之間變動,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×ΔT)=±(50×2.1×10-4×3)=±0.031 5 mL[8].

合計:

2.2.2 定量移取提取液時的誤差f3

定量移取10.00 mL乙腈層溶液時,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實驗中.

移液管定量準確度為±0.01 mL,屬于均勻分布,則

溫度變化引起的誤差

合計以上兩項:

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的讀數誤差均已包括在重復實驗中.

用甲醇定容至5.0 mL時,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實驗中.

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

合計以上兩項:

2.4 色譜測定的誤差

儀器配置自動進樣器,進樣量誤差包括在重復實驗中.

2.5 標準溶液引入的誤差f5

2.5.1 所購標準溶液本身的誤差

實驗室采用的標準物質吡蟲啉為農業(yè)部環(huán)境質量監(jiān)督檢驗測試中心提供100 μg/mL標準溶液,查標準物質證書:

不確定度u標物=0.18 μg/mL;

吡蟲啉標準溶液的相對標準不確定度為

2.5.2 標準溶液稀釋過程帶來的誤差

從農業(yè)部環(huán)境質量監(jiān)督檢驗測試中心購買的吡蟲啉標準物質質量濃度為100 μg/mL,用1 mL的移液器吸取1.0 mL標準物質于100 mL容量瓶中,配置成1 μg/mL的吡蟲啉標準溶液儲備液.用5 mL移液器分別準確吸取1 μg/mL的吡蟲啉標準溶液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.此系列標準溶液質量濃度分別為0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL.

100 μg/mL標準溶液稀釋為1 μg/mL時,1 mL移液器引入的相對不確定度

配制系列標準溶液質量濃度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移液器分別準確吸取1 μg/mL的吡蟲啉標準溶液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標準溶液為吸取1 mL標準物質，

0.2 μg/mL標準溶液為吸取2 mL標準物質,

0.3 μg/mL標準溶液為吸取3 mL標準物質,

0.4 μg/mL標準溶液為吸取4 mL標準物質,

0.5 μg/mL標準溶液為吸取5 mL標準物質,

標準溶液稀釋過程中,移液器引入的不確定度為

2.5.2.2 容量瓶體積引入誤差 實驗室使用的100mL、10mL容量瓶經計量檢定合格,經查檢定證書:允差分別為±0.1mL、±0.02mL,k=2,則:

100mL容量瓶標準不確定度為

相對標準不確定度為

10 mL容量瓶標準不確定度為

相對標準不確定度為

2.5.2.3 定容時溫度變化引入的誤差 實驗室的溫度在±3 ℃之間變動,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×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×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準不確定度為

合計以上兩項,定容時容量瓶溫度變化引入的相對標準不確定度

綜合上述評定可知,配制標準溶液引入的相對標準不確定度為

2.6 定量重復性誤差f6

定量重復性誤差f6用吡蟲啉標準溶液峰面積的標準偏差表示;重復性測量不確定度屬于A類評定

2.7 同一樣品的重復性誤差f7

表1 相同實驗條件下,8次獨立實驗結果及相關數據

Table1Underthesameexperimentalconditions, 8independenttestresultsandrelateddata

8次測量數據/(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 合成相對標準不確定度

以上各個不確定度分量相互獨立,互不相關,由此得合成相對標準不確定度urel為

4 擴展不確定度

測得蔬菜中吡蟲啉的含量為0.33mg/kg，則合成標準不確定度為

u=0.042 6×0.33mg/kg=0.014mg/kg.

根據測量不確定度評定指南對一般實驗室的要求,在置信概率P=95%時,取測量結果的擴展不確定度包含因子k=2,則擴展不確定度

U=2u=0.028mg/kg.

5 結 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性不確定度,評定結果表明定量重復性誤差及同一樣品的重復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.實驗室應從人員、儀器、環(huán)境、操作規(guī)范等多方面加強質量控制,杜絕檢測質量事故的發(fā)生.

[1] 張一賓,張譯.世界農藥新進展[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007:142-146.

[2] 平立風,朱亞紅,趙華,等.土壤中吡蟲啉加速溶劑萃取和傳統提取方法對比研究[J].分析化學,2006,34(10):1437-1440.PINGLifeng,ZHUYahong,ZHAOHua,etal.Imidaclopridsoilacceleratedsolventextractionandtraditionalextractionmethodcomparisonstudy[J].AnalyticalChemistry,2006,34(10):1437-1440.

[3] 張雪輝,杜雨倩,徐芳,等.高效液相色譜法檢測蔬菜中吡蟲啉殘留[J].現代食品科技,2012,28(4):466-468. ZHANG Xuehui, DU Yuqian, XU Fang, et al. HPLC determination of imidacloprid residues in vegetables[J].Modern Food Science and Technology,2012,28(4):466-468.

[4] 中華人民共和國農業(yè)部.NY/T 761-2008,蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定[S].北京:中國農業(yè)出版社,2008.

[5] 侯如燕,蔡薈梅,張正竹.水果蔬菜中吡蟲啉農藥殘留的液相色譜檢測方法[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2009,35(10):128-131. HOU Ruyan, CAI Huimei, ZHANG Zhengzhu. HPLC detection of pesticide residues in fruits and vegetables imidacloprid[J].Food and Fermentation Industries,2009,35(10):128-131.

[6] 國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.JJF 1059.1—2012,測量不確定度評定與表示[S].北京:中國計量出版社,2012.

[7] 中國合格評定國家認可委員會.CNAS-GL 06,分析化學中不確定度的評估指南[S].北京:中國計量出版社,2006.

[8] 張笑言,張海華,許堯.液相色譜法測定葡萄酒中著色劑含量的不確定度分析[J].現代測量與實驗室管理,2014,22(1):27-30. ZHANG Xiaoyan, ZHANG Haihua, XU Yao. Uncertainty analysis determined the content of the coloring agent in wine liquid chromatography[J].Advanced Measurement and Laboratory Management,2014,22(1):27-30.

[9] 周小新,周紅.離子色譜法測定水中溴酸根離子含量不確定度評價[J].職業(yè)與健康,2009,25(17):1827-1829. ZHOU Xiaoxin, ZHOU Hong. Determination of bromate ion content Uncertainty evaluation of ion chromatography[J].Occupation and Health,2009,25(17):1827-1829.

[10] 杜淑霞.高效液相色譜法測定乳飲料中安賽蜜含量的不確定度評價[J].食品研究與開發(fā),2010,31(2):142-146. DU Shuxia. Determination of milk drinks acesulfame content by HPLC uncertainty evaluation[J].Food Research and Development,2010,31(2):142-146.

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 《中國計量學院學報》網址：zgjl.cbpt.cnki.net

O657.7+2

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