閆順華 葉 青 韓瑨烜 迪麗努爾·沙比托夫

(新疆維吾爾自治區(qū)食品藥品檢驗(yàn)所，新疆 烏魯木齊 830004)

ISO/IEC 17025:2017《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》規(guī)定，開(kāi)展檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)評(píng)定測(cè)量不確定度，并采用適當(dāng)?shù)姆治龇椒紤]測(cè)量不確定度的所有顯著貢獻(xiàn)。

白酒中塑化劑的成分主要是鄰苯二甲酸酯類(lèi)化合物，其毒性是三聚氰胺的20倍，可干擾人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，導(dǎo)致男性生殖能力減弱、引發(fā)女性性早熟，并且可能通過(guò)胎盤(pán)脂質(zhì)及鋅代謝影響胚胎發(fā)育，導(dǎo)致胚胎生長(zhǎng)緩慢，甚至具有致癌性[1-4]。白酒行業(yè)的“塑化劑”問(wèn)題一直受到社會(huì)的強(qiáng)烈關(guān)注，對(duì)此，國(guó)家和地方都在不斷加大對(duì)白酒中塑化劑的監(jiān)督。為了確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性，有力支撐國(guó)家食品安全監(jiān)管工作，非常有必要開(kāi)展白酒中塑化劑含量檢測(cè)的測(cè)量不確定評(píng)定工作。目前，趙康等[5]采用GB/T 21928—2008的檢測(cè)方法，對(duì)GC-MS法測(cè)定塑料包裝材料中DBP含量的不確定進(jìn)行了評(píng)估，但未考慮回收率的顯著性差異和儀器本身的精密度對(duì)不確定度評(píng)定的影響，且評(píng)定的是單一組分。另外，有關(guān)白酒中塑化劑GC-MS/MS檢測(cè)方法的研究[6-10]較多，而該方法的不確定度評(píng)定基本空缺。

本研究依據(jù)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)量不確定度評(píng)定與表示》，按照中國(guó)新頒布的GB 5009.271—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鄰苯二甲酸酯的測(cè)定》中的氣相色譜—質(zhì)譜法(外標(biāo)法)，考慮樣品特性、環(huán)境因素、儀器精密度，從稱(chēng)量、定容、方法回收率、測(cè)量重復(fù)性及標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合等九方面全面評(píng)定白酒中常見(jiàn)的3種塑化劑——鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)含量檢測(cè)的不確定度，以期識(shí)別不確定度的關(guān)鍵影響因素并進(jìn)行控制，為GC-MS/MS法準(zhǔn)確測(cè)定白酒中塑化劑的含量提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：批號(hào)40806，純度99.5%，德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：批號(hào)40807，純度99.4%，德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：批號(hào)40722，純度99.6%，德國(guó) Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

白酒酒樣：國(guó)家認(rèn)監(jiān)委提供的能力驗(yàn)證樣品；

正己烷：色譜純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：GCMS-QP2010型，日本島津公司；

分析天平：Mettler Toledo AE240型，萬(wàn)分之一，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；

分析天平：Mettler Toledo MS205DU型，十萬(wàn)分之一，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；

渦旋振蕩器：HC-3018R型，北京中科奧博科技有限公司；

離心機(jī)：CF16RXⅡ型，日本日立公司；

可調(diào)微量移液器：20～1 000 μL，艾本德中國(guó)有限公司；

所用玻璃量器均為A級(jí)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

(1) 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制：用十萬(wàn)分之一電子天平分別精密稱(chēng)取DIBP、DBP和DEHP對(duì)照品0.102 72，0.106 03，0.097 11 g 置于同一個(gè)100 mL容量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度，得到DIBP(1.022 mg/mL)、DBP(1.054 mg/mL)、DEHP(0.967 mg/mL)的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(濃度用純度折算后)。

(2) 標(biāo)準(zhǔn)中間液的配制：用1 mL單標(biāo)線吸量管準(zhǔn)確吸取1.0 mL混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液至100 mL容量瓶中，用正己烷定容至刻度，搖勻，得到DIBP(10.22 mg/L)、DBP(10.54 mg/L)、DEHP(9.67 mg/L)的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液。

(3) 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列的配制：用微量移液器分別移取20，40，100，200，400 μL標(biāo)準(zhǔn)中間液至5個(gè)10 mL容量瓶中，用正己烷定容至刻度，搖勻，得到DIBP、DBP和DEHP的5種混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列(各質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)見(jiàn)表6)。

1.2.2 樣品前處理 準(zhǔn)確稱(chēng)取1.000 0 g試樣于25 mL具塞磨口離心管中，加入2.00 mL蒸餾水，渦旋混勻，再準(zhǔn)確加入10.00 mL 正己烷，渦旋1 min，劇烈振搖1 min，超聲提取30 min，1 000 r/min離心5 min，取上清液，用0.2 μm針型微孔過(guò)濾器過(guò)濾至樣品瓶，供GC-MS分析。

1.2.3 加標(biāo)樣品制備 稱(chēng)取6份空白白酒平行樣品(陰性樣品)，每份1.000 0 g于25 mL具塞磨口離心管中，分別加入80 μL的DIBP(10.22 mg/L)、DBP(10.54 mg/L)和DEHP(9.67 mg/L)的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，其他步驟同1.2.2樣品前處理。

1.2.4 色譜—質(zhì)譜條件

(1) 氣相色譜條件：色譜柱為Rti5-HJX-006(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為高純He，進(jìn)樣口溫度260 ℃，采用不分流進(jìn)樣方式，進(jìn)樣量1 μL，流速1.0 mL/min，升溫程序：柱溫60 ℃，保持1 min；以20 ℃/min升溫到220 ℃，保持1 min；以5 ℃/min升溫到250 ℃，保持1 min；再以20 ℃/min升溫到290 ℃，保持7.5 min。

(2) 質(zhì)譜條件：電離方式為電子轟擊離子源(EI)，電離能量70 eV，傳輸線溫度280 ℃，離子源溫度230 ℃，監(jiān)測(cè)模式為SIM，溶劑延遲7 min。其他質(zhì)譜采集參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 質(zhì)譜采集參數(shù)Table 1 Acquisition parameters for GC-MS/MS

2 測(cè)量數(shù)學(xué)模型

2.1 數(shù)學(xué)模型的建立

標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列經(jīng)氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀分析，以各鄰苯二甲酸酯的峰面積對(duì)其相應(yīng)的質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。待測(cè)樣品用同樣的方法分析后，將樣品的峰面積代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算得到樣品中鄰苯二甲酸酯的濃度。計(jì)算公式為：

(1)

式中：

X——樣品中鄰苯二甲酸酯的含量，mg/kg；

ρ——扣除空白后樣品中鄰苯二甲酸酯的含量，μg/mL；

V——樣品定容體積，10 mL；

m——樣品的質(zhì)量，g；

1 000——換算系數(shù)。

2.2 不確定度來(lái)源分析

從樣品的檢測(cè)過(guò)程，分析不確定度的來(lái)源，用因果圖表示如圖1所示。

圖1 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定白酒中3種塑化劑含量的不確定來(lái)源因果圖Figure 1 Uncertainty sources for determination of three-plasticizers in Liquor with GC-MS/MS

3 不確定度的分析和評(píng)定

3.1 樣品溶液制備及測(cè)量過(guò)程引入的不確定度分量

3.1.2 待測(cè)樣品溶液定容引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(V樣)

10 mL單標(biāo)線吸量管(A級(jí))的不確定度主要由容量允差及溫度影響引入。

查JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》得，A級(jí)10 mL 單標(biāo)線吸量管的允差為±0.020 mL，按均勻分布估算，則：

實(shí)驗(yàn)室溫度為23 ℃，吸量管校準(zhǔn)時(shí)溫度為20 ℃，由于液體的體積膨脹明顯大于吸量管的體積膨脹，可只考慮液體的體積膨脹，正己烷的體積膨脹系數(shù)為0.001 37 ℃-1，因此產(chǎn)生體積變化的半寬為10 mL×0.001 37 ℃-1×3 ℃=0.041 1 mL，假設(shè)體積變化為均勻分布，則：

3.1.3 氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(E氣質(zhì)) 查所使用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀的校準(zhǔn)證書(shū)，該儀器的測(cè)量重復(fù)性(即RSD)為0.9%，按均勻分布，則氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

當(dāng)置信度為95%，n-1=5，查t值臨界值分布表，發(fā)現(xiàn)3種塑化劑成分的t值均大于雙邊臨界值t(0.05，5)=2.571，所以回收率與100%具有顯著性[13]，回收率需要帶入式(1)修正結(jié)果。

表3 加標(biāo)回收率結(jié)果Table 3 Results of recovery

3.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液引入的不確定度分量

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(P對(duì))

3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱(chēng)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(W對(duì))

3.2.3 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(V對(duì))

(1) 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程使用玻璃量器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(V對(duì)1)：混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列配制過(guò)程中，室溫23 ℃，使用1 mL單標(biāo)線吸量管1次，100 mL容量瓶2次，10 mL容量瓶5次。根據(jù)JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》要求，按照均勻分布處理，則玻璃器具及溫度波動(dòng)引入的不確定度如表4所示。

則混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程所使用的玻璃量器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定為：

ur(V對(duì)1)=

(2) 混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程使用移液器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(V對(duì)2)：混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程中，使用移液器量取20，40，100，200，400 μL標(biāo)準(zhǔn)中間液各1次。根據(jù)JJG 646—2006《移液器檢定規(guī)程》的要求，按照均勻分布處理，則移液器及溫度波動(dòng)引入的不確定度如表5所示。

則混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程所使用移液器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定為：

ur(V對(duì)2)=

混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度ur(C) 用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀分別對(duì)DIBP、DBP和DEHP 3種成分的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定2次，對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到線性回歸方程為Ai=aCi+b，其中a為擬合曲線的斜率，b為截距，測(cè)定數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表4 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程玻璃器量器引入的不確定度Table 4 Relative standard uncertainty from working glass container in standard solution preparation

表5 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制過(guò)程移液器引入的不確定度Table 5 Relative standard uncertainty from locomotive pipette in standard solution preparation

表6 標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)Table 6 Results of standard curves

根據(jù)表2測(cè)得的樣品溶液中DIBP、DBP和DEHP質(zhì)量濃度的平均值，計(jì)算由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

(2)

式中：

n——標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定次數(shù)，n=2×5=10；

p——樣品溶液的重復(fù)測(cè)定次數(shù)，p=10；

C實(shí)i——系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)測(cè)質(zhì)量濃度，mg/L；

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式(2)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定如表7所示。

3.3 不確定度的合成

3.3.1 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成 3種塑化劑成分的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定分量見(jiàn)表8。

表7 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定Table 7 Relative standard uncertainty from standard curve fitting

表8 3種塑化劑相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量Table 8 List of relative uncertainty components for three plasticizers

表9 不確定度評(píng)定結(jié)果Table 9 Uncertainty evaluation for the determination of three plasticizers

4 結(jié)論

試驗(yàn)過(guò)程中，稱(chēng)量、提取、儀器測(cè)定等過(guò)程均會(huì)引入不確定度。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程中使用的移液器和玻璃量器對(duì)不確定度的貢獻(xiàn)比較大，其次是樣品測(cè)量的重復(fù)性、儀器本身的精密度和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合引入的不確定度分量。因此實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，在兼顧經(jīng)濟(jì)成本的情況下，用單標(biāo)線吸量管或刻度吸管移液對(duì)不確定度的降低可能有一定的效果。另外，還可以通過(guò)增加標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和平行樣的測(cè)定次數(shù)，提高檢驗(yàn)者的操作技能，加強(qiáng)儀器的維護(hù)保養(yǎng)以提高儀器的靈敏度等方法來(lái)減小不確定度，確保檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確有效。

本研究用氣相色譜—質(zhì)譜法(外標(biāo)法)測(cè)定3種塑化劑的回收率比較高，均在96%以上，但是DEHP的Z值為2.57，屬于可疑值，經(jīng)分析檢測(cè)全過(guò)程并仔細(xì)查找原因，認(rèn)為可能是由儀器瞬間抖動(dòng)造成。由于GB 5009.271—2016的第一法是氣相色譜—質(zhì)譜法(同位素內(nèi)標(biāo)法)，在以后的工作中，應(yīng)加強(qiáng)探索內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法的測(cè)量研究，不斷提高檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)能力。