李佳，孔小平，唐博，趙迎晨，張銳

（1.河南省計量科學(xué)研究院，鄭州 450008； 2.鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450001）

甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制*

李佳1，2，孔小平1，唐博1，趙迎晨1，張銳2

（1.河南省計量科學(xué)研究院，鄭州 450008； 2.鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450001）

采用重量-容量法研制了1.00 ng/μL甲基對硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對研制的甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值進(jìn)行了均勻性和穩(wěn)定性檢驗，對定值結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評定。結(jié)果表明，該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性良好，在一年內(nèi)量值沒有顯著性變化，具有良好的穩(wěn)定性，定值結(jié)果的相對擴(kuò)展不確定度為3%（k=2）。該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于農(nóng)藥殘留測量結(jié)果的準(zhǔn)確性評價。

甲基對硫磷；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；均勻性；穩(wěn)定性；不確定度

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有組分均勻、量值準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，在儀器檢定校準(zhǔn)、分析方法評價及測量結(jié)果的準(zhǔn)確性保證方面起著重要的作用［1-2］。作為一種有機(jī)磷類農(nóng)藥，甲基對硫磷因殺蟲譜廣、藥效快等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，但其毒性較強(qiáng)，殘效期長，對環(huán)境造成一定危害。

近年來農(nóng)藥殘留事件時有發(fā)生，農(nóng)藥殘留超標(biāo)已引起社會的廣泛關(guān)注［3-5］。農(nóng)藥殘留不僅關(guān)系到食品的質(zhì)量安全，還關(guān)系到消費(fèi)者的身體健康。為了確保農(nóng)藥殘留測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要研制相應(yīng)的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，尤其是低濃度的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

目前以甲醇為基體的甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)僅有中國計量科學(xué)研究院研制的GBW（E） 080482農(nóng)藥甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL。質(zhì)量濃度為1.00 ng/μL的甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制國內(nèi)未見文獻(xiàn)報道。

筆者研制了標(biāo)準(zhǔn)值為1.00 ng/μL的甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，為確保農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：2010型，日本島津公司；

電子天平：XPE205型，瑞士Mettler Toledo公司；

容量瓶：100 mL，1 000 mL，A級，經(jīng)檢定合格后使用；

分度吸管：10 mL，A級，經(jīng)檢定合格后使用；

甲基對硫磷：編號為QP 180800，純度為99.74%，相對擴(kuò)展不確定度為0.5%（k=2），美國Quality Control Chemicals公司；

農(nóng)藥甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：編號為GBW（E） 080482，質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL，中國計量科學(xué)研究院；

甲醇：色譜純，德國默克公司。

1.2 色譜條件

色譜柱：Rtx-5型（30 m×0.32 mm，0.25 μm，美國RESTEK公司）；進(jìn)樣口溫度：230 ℃；檢測器：火焰光度檢測器（FPD）；檢測器溫度：250℃；柱溫：180℃；載氣：N2，總流量為30 mL/min；分流比：20∶1；進(jìn)樣體積：1 μL。

1.3 實驗步驟

1.3.1 甲基對硫磷純度核驗

純品核驗包括定性分析和定量分析（純度核驗）。溶質(zhì)選用的是純度為99.74%的甲基對硫磷，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀與氣相色譜儀結(jié)合進(jìn)行定性分析。利用卡爾·費(fèi)休水分測定儀和等離子體質(zhì)譜儀分析水分及無機(jī)雜質(zhì)含量，扣除雜質(zhì)后再利用氣相色譜面積歸一化法進(jìn)行定量分析。

以純度為99.9%的甲醇作溶劑，采用氣相色譜法分析。

（1）定性分析。經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀與氣相色譜儀結(jié)合進(jìn)行定性分析。用甲基對硫磷配制甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)農(nóng)藥甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為對照品。將甲基對硫磷質(zhì)譜圖與NIST標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫中對應(yīng)圖譜進(jìn)行匹配，并與國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)農(nóng)藥甲基對硫磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的色譜保留時間進(jìn)行對比。

（2）定量分析。由于樣品中水分、無機(jī)雜質(zhì)在色譜圖上不出峰，因此可在扣除水分和無機(jī)雜質(zhì)后利用氣相色譜面積歸一化法對純品進(jìn)行定量分析。

1.3.2 甲醇純度核驗

利用氣相色譜法（氫火焰離子化檢測器）［6-8］對甲醇純度進(jìn)行核驗，并檢測是否含有甲基對硫磷雜質(zhì)。

1.3.3 甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備

在溫度（20±5）℃、相對濕度（65±10）%的實驗室中準(zhǔn)確稱量甲基對硫磷純品0.100 23 g，置于100 mL A級容量瓶中，用甲醇溶解并定容至標(biāo)線，混勻后作為標(biāo)準(zhǔn)儲備液；再用1 mL A級分度吸管取標(biāo)準(zhǔn)儲備液至另一潔凈的1 000 mL A級容量瓶中，用甲醇定容，邊加邊輕輕搖晃，加到標(biāo)線后，反復(fù)倒置容量瓶，使溶液混合均勻，繼續(xù)定容至標(biāo)線，即配制成質(zhì)量濃度為1 ng/μL的甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。溶液配制后用超聲波震蕩20 min，靜置后分裝。使用2 mL安瓿瓶熔封，裝量為1.5 mL/瓶，用火焰封口機(jī)封口，一次分裝到500個安瓿瓶中，于4℃下保存。

1.3.4 甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性檢驗

按照J(rèn)JF 1006-1994［11］的技術(shù)要求，當(dāng)總體單元數(shù)大于500時，抽取單元數(shù)不少于15個。從總體樣品中抽取15瓶用于均勻性檢驗，抽取原則：按照分裝的先后順序，將500支溶液分成3組，第一組為160支，第二組170支，第三組170支，采取隨機(jī)方式從每組中抽取5支，以氣相色譜法［6-8］測量，每支測量3次，以3次測量響應(yīng)值的平均值為一支測量結(jié)果，最小取樣量為1 μL。采用方差分析法對測量結(jié)果進(jìn)行均勻性檢驗［9-12］。

1.3.5 甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性考察

在4℃條件下貯存樣品，并在預(yù)期有效期內(nèi)，按先密后疏的原則［9-12］，共選取7個取樣時間點(diǎn)，采用色譜法［6-8］測試量值的變化。每次測試時均以新制備的溶液作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，取5個待考察樣品，每個樣品測6次，取平均值作為穩(wěn)定性考查結(jié)果并選用線性模型對其穩(wěn)定性進(jìn)行評估。

1.3.6 定值

采用重量-容量法［9-12］為甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值，根據(jù)甲基對硫磷的純度、稱量質(zhì)量和溶液定容體積確定其特性量值。該標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度按式（1）計算：

式中：c——甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量濃度，ng/μL；

m——甲基對硫磷的質(zhì)量，g；

P——甲基對硫磷純度；

V2——1 mL刻度吸管移取貯備液的體積，mL；

106——質(zhì)量轉(zhuǎn)換因子；

V1——100 mL容量瓶標(biāo)準(zhǔn)溶液定容體積，mL；

V3——1 000 mL容量瓶標(biāo)準(zhǔn)溶液定容體積，mL。

2 結(jié)果與討論

2.1 甲基對硫磷純度核驗結(jié)果

按照1.3.1方法進(jìn)行甲基對硫磷純度核驗試驗，試驗結(jié)果表明，甲基對硫磷質(zhì)譜圖與NIST標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫中甲基對硫磷的圖譜匹配度較高（＞95%）；用氣相色譜儀檢測所配制的甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，與國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對照分析，利用色譜保留時間定性，分析結(jié)果表明，做研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與甲基對硫磷國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜保留時間基本一致。

2.1.1 甲基對硫磷中水和無機(jī)雜質(zhì)分析結(jié)果

委托河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院對甲基對硫磷粉末進(jìn)行水分含量和雜質(zhì)測定，測試方法分別為GB/T 6283-2008 《化工產(chǎn)品中水分含量的測定卡爾·費(fèi)休法（通用方法）》和GB/T 30903-2014 《無機(jī)化工產(chǎn)品雜質(zhì)元素的測定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）》，測定結(jié)果見表1。

表1 甲基對硫磷水分和雜質(zhì)測定結(jié)果 %

2.1.2 甲基對硫磷純度分析結(jié)果

按照1.3.1方法步驟，利用氣相色譜法（氫火焰離子化檢測器）對甲基對硫磷進(jìn)行純度核驗，用色譜面積歸一化法計算純品的色譜純度。共測量6個樣品，每個樣品連續(xù)測量2次，取平均值作為單個樣品的色譜純度，以6個樣品測量結(jié)果的平均值為該次色譜純度的測定結(jié)果，甲基對硫磷純度測定結(jié)果見表2。

表2 色譜歸一化法純度甲基對硫磷測定結(jié)果 %

由表2可知，色譜歸一化法甲基對硫磷純度測定結(jié)果為99.51%，該值為扣除水分和雜質(zhì)含量后的色譜純度，甲基對硫磷的實際純度為（100%-水分-無機(jī)雜質(zhì)含量）×色譜純度=99.43%，與證書標(biāo)示純度（99.74±0.5）%基本吻合，在其證書的不確定度范圍內(nèi)，所以采用證書上的純度和不確定度。

2.2 甲醇純度核驗結(jié)果

作為甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的配制溶劑，甲醇的純度必須得到保證，而且甲醇中甲基對硫磷的含量也需進(jìn)行定量測定。

按照1.3.2方法步驟，利用氣相色譜法（氫火焰離子化檢測器）對甲醇純度進(jìn)行核驗，并檢測是否含有甲基對硫磷雜質(zhì)，甲醇純度核驗結(jié)果為99.99%，甲醇中未檢出甲基對硫磷雜質(zhì)。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性檢驗結(jié)果

按照1.3.4對制得的甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行均勻性檢驗，測定結(jié)果見表3。在重復(fù)性條件下測量的全部數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計檢驗，結(jié)果表明不存在顯著性差異。統(tǒng)計學(xué)規(guī)定，若計算的F值滿足F＜Fα，則認(rèn)為組內(nèi)與組間無明顯差異，樣品是均勻的。根據(jù)表3數(shù)據(jù)計算得F=1.80，查表得Fα（0.05，14，30）=2.04，F(xiàn)＜Fα，表明研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是均勻的。

表3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性測定結(jié)果 ng/μL

2.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性考察結(jié)果

按照1.3.5方法步驟對制備的甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行為期1年的穩(wěn)定性考察，測定結(jié)果見表4。

表4 穩(wěn)定性考察測定結(jié)果

利用表4測定數(shù)據(jù)，以各個測量時間點(diǎn)的時間和濃度進(jìn)行線性擬合，建立回歸曲線，利用回歸曲線法［9-12］進(jìn)行穩(wěn)定性檢測結(jié)果的判斷。即以X代表時間，以Y代表標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性值（甲基對硫磷的含量），擬合成一條直線，直線斜率β1按式（2）計算：

式中：β1——回歸直線的斜率；

n——穩(wěn)定性測量次數(shù)，n=7；

Xi——第i個時間點(diǎn)；

Yi——第i個時間點(diǎn)的檢測值；

計算得β1=0.000 163，回歸直線的截距

直線上某點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s按式（3）計算：

斜率的不確定度s（β1）按式（4）計算：

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（3）、（4）計算得s=0.002 17，s（β1）=0.000 283。自由度為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，檢驗結(jié)果滿足|β1|＜t0.95，n-1·s（β1），故斜率是不顯著的，表明研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性良好。

2.5 定值結(jié)果的不確定度

按照1.3.6方法步驟對甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行定值，定值結(jié)果為1.00 ng/μL。甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值結(jié)果不確定度來源有三部分：定值過程引入的不確定度；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不均勻性引入的不確定度；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不穩(wěn)定性引入的不確定度［13-15］。

2.5.1 定值引入的不確定度

定值引入的不確定度來源主要包括甲基對硫磷純度引入的不確定度，天平稱量引入的不確定度，容量瓶和分度吸管體積引入的不確定度等三方面，各分量數(shù)值見表5。將上述分量合成得甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1=0.008。

表5 定值引入的相對不確定度

2.5.2 均勻性引入的不確定度

由表3數(shù)據(jù)計算得到甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2=0.5%。

2.5.3 穩(wěn)定性引入的不確定度

由表4數(shù)據(jù)計算得到甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3=0.7%。

2.5.4 合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

取k=2，相對擴(kuò)展不確定度U=kuc=2.4%≈3%。

3 量值比對

為了驗證配制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度的準(zhǔn)確程度，與同類二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行比對。取現(xiàn)有農(nóng)藥甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用甲醇稀釋配制成1.00 ng/μL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。隨機(jī)抽取3瓶所研制的1.00 ng/μL的甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用外標(biāo)法定量，將測定值與配制值進(jìn)行比對，結(jié)果見表6。由表6數(shù)據(jù)可知，甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制值與比對測量結(jié)果基本一致，說明配制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值準(zhǔn)確可靠。

表6 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)比對結(jié)果

4 結(jié)語

研制了1.00 ng/μL的甲醇中甲基對硫磷溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，采用氣相色譜法進(jìn)行均勻性檢驗和穩(wěn)定性考察，考察結(jié)果證明，用重量-容量法配制的該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性、穩(wěn)定性良好，量值可靠。該低濃度甲基對硫磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于農(nóng)藥殘留測量結(jié)果的準(zhǔn)確性考察，實現(xiàn)量值的準(zhǔn)確溯源。

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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

*國家質(zhì)檢總局科技計劃項目（2008QK226）

聯(lián)系人：李佳；E-mail： violet_629@163.com

2016-06-12