洪 玲，沈 娜，李滑滑，曾奎杰

(湖南省糧油產品質量監(jiān)測中心//稻谷及副產物深加工國家工程實驗室，湖南 長沙 410201)

近年來，稻谷重金屬污染有增無減，受到社會的廣泛關注。鎘污染對環(huán)境和人群健康的危害也越來越大,已是一個全球性的安全衛(wèi)生問題。鎘威脅食品安全已經引起了高度重視,而測定結果的準確可靠是實現(xiàn)對重金屬污染防治的前提[1-2]。目前，國際食品法典委員會、歐盟、美國和中國均對糧食中包括鎘、鉛、汞、砷在內的幾種主要重金屬規(guī)定了限量標準[3]。為保證本實驗室測定結果準確可靠和為社會提供準確數(shù)據(jù)的糧食檢測機構檢測能力，提高檢驗人員的檢測能力與水平，加強實驗室質量控制勢在必行[4-6]。實驗室質量控制活動可分為外部質量控制和內部質量控制，外部質量控制是通過實驗室間的比對實驗、能力驗證和測量審核來進行，而內部質量控制是在相同的實驗室環(huán)境條件下，通過人員比對、標準物質檢測、質控樣品分析、校準曲線核查、回收率實驗等方法展開[7-11,15-17]。

本研究建立微波消解-原子吸收光譜法，通過15名檢測人員對大米粉中鎘測定的全過程進行人員比對，并采用z比分數(shù)和雙試驗相對標準偏差對其實驗室內部質量控制進行評價。為本實驗室的質量控制提供可靠的數(shù)據(jù)與依據(jù)，也可為其他相關實驗室的質量控制建設給予參考。

1 材料與方法

1.1 實驗計劃

按質量控制要求制定比對實驗計劃，確定比對實驗的時間、人員安排、質量監(jiān)督、檢驗依據(jù)和評價方法。

1.2 儀器與試劑

AA-7000型原子吸收分光光度計(附石墨爐及鎘空心陰極燈)，日本島津；ETHOS UP型微波消解儀，意大利邁爾斯通；Direct-Q 8UV-R型超純水機，德國密理博公司；可調溫式電爐，北京萊伯泰科技術有限公司。

鎘標準物質(1 000 μg/ml)，北京鋼鐵研究總院；硝酸(優(yōu)級純)，國藥集團；大米粉中鎘的質控樣品：0.32±0.04 mg/kg，中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究院；0.482±0.028 mg/kg，國家糧食局科學研究院；大米粉中鎘的比對樣品：0.48±0.02 mg/kg(GBW(E)100353)和0.62±0.03 mg/kg(GBW(E)100358)，鋼鐵研究總院分析測試研究所。

1.3 試樣提取

稱取試樣0.2～0.5 g(精確到0.000 1 g)，置于微波消解罐中，加入6.0 ml硝酸，蓋上密封蓋，放入微波消解儀中，微波消解儀功率和加熱時間調至最佳程序(見表1)，消解結束后，將聚四氟乙烯消解罐置于趕酸儀上，調節(jié)趕酸溫度至160℃，將酸液趕至近干，停止趕酸，冷卻至室溫，加入1%的硝酸潤洗消解罐內壁后，將消解液轉移至40 ml容量瓶中，用1%的硝酸沖洗消化罐內壁3次以上，合并至容量瓶中，用1%的硝酸定容至刻度，混勻，待測。同時做試劑空白實驗。

表1 微波消解儀設置條件

1.4 儀器條件

原子吸收分光光度計(附石墨爐及鎘空心陰極燈)測定條件如下：波長228.8 nm，狹縫0.7 nm，燈電流5 mA，干燥溫度120℃，干燥時間 20 s；灰化溫度450℃，灰化時間20 s；原子化溫度1 700℃，原子化時間3 s；背景校正為氘燈；樣體積：10 μl。

1.5 標準溶液配制

由濃度為1 000 μg/ml鎘標準溶液，加入1%硝酸溶液定容，依次稀釋成濃度為0、0.40、0.80、1.60、3.20、4.00 ng/ml的鎘標準工作液。

1.6 結果統(tǒng)計與評價

比對實驗結果須符合GB 5009.15—2014 《食品安全國家標準食品中鎘的測定》中相應方法標準規(guī)定要求[12]，并以《能力驗證結果的統(tǒng)計處理和能力評價指南CNAS—GL02:2018》和《利用實驗室間比對進行能力驗證的統(tǒng)計方法GB/T 28043—2019》為依據(jù)[13-14]，利用z比分數(shù)作為性能統(tǒng)計量評價各參考人員的結果滿意度。

式中，xi為測定值，xpt為指定值，σpt為能力評定標準差。

(1)指定值：本次比對考核采用國家有證標準物質，指定值xpt即為標準物質標準值。

(2)能力評定標準差：采用GB/T 28043—2019中8.3的方法，并結合GB 5009.15—2014中再現(xiàn)性允許差確定。

(3)當指定值的標準不確定度u(xpt)遠大于能力驗證中能力評定使用的標準差σpt，即u(xpt)>0.3σpt時，指定值的標準不確定度不能忽略，需使用校正的比分數(shù)z'對結果進行評定。

式中，u(xpt)為包含因子k=2時指定值xpt的擴展有確定度。

(4)z值評價：若∣z∣≤1，表明“優(yōu)秀”，1<∣z∣≤2，表明“滿意”，無需采取進一步措施；2<∣z∣≤3，表明“有問題”，應給予警戒信號；∣z∣>3，表明“不滿意”，需要采取措施。

2 結果與討論

2.1 線性關系、檢出限和定量限

以1 000 μg/ml鎘標準溶液稀釋所得的鎘標準工作液(0.80～4.00 ng/ml)，在確定的儀器條件下進行測定。以吸收度為縱坐標、質量濃度(ng/ml)為橫坐標繪制標準曲線。實驗結果表明，15位比對人員獨立繪制的鎘含量在0.80～4.00 ng/ml的范圍內線性關系良好，其相關系數(shù)均大于0.997。以3倍11次空白樣品的標準偏差與標準曲線斜率的比值(s0/k)確定方法的檢出限，結果表明，檢出限均小于0.002 3 mg/kg，完全能滿足糧食中鎘的測定需求。

各比對人員大米粉中鎘的線性方程、相關系數(shù)、檢出限見表2。

表2 各比對人員大米粉中鎘的線性方程、相關系數(shù)、檢出限

2.2 準確性和重復性

由長期從事該項目檢測的檢驗人員(15號)，選取兩個質控樣品和不含鎘的大米粉樣品進行加標和重復性實驗。準確稱取樣品0.200 0 g，在其中添加不同濃度的標準溶液(3個濃度水平，添加量相當于鎘含量0.20、0.40、0.80 mg/kg)后，放置60 min，使待測成分與樣品基體成分相互作用達到平衡，再應用前文中前處理方法進行操作，其回收率和相對標準偏差結果見表3。

表3 大米粉中鎘的質控樣品和加標回收率及相對標準偏差(n=6)

由表3可見，3個濃度水平加標回收率為95.3%～101.5%，3次重復測定的相對標準偏差為1.0% ～5.4%，且兩份質控樣品的值均符合參考值。

2.3 人員比對結果統(tǒng)計與評價

為了開展大米粉中重金屬鎘檢測人員比對考核項目，通過鋼鐵研究總院分析測試研究所購得2個濃度的大米粉鎘質控樣品作為本次比對樣品，將其每個濃度的樣品均勻的分裝成8份，隨機分發(fā)給15名參加本次比對的人員。在相同的實驗室條件下，15名人員分別單獨完成實驗，其統(tǒng)計結果見表4。

表4 大米粉中鎘的檢測結果統(tǒng)計表

由表4可見，本次大米粉中重金屬鎘檢測人員比對的檢測結果雙試驗相對標準偏差(RSD)均小于等于8.2%，遠低于GB 5009.14—2014 中再現(xiàn)性允許差小于等于20%的要求；利用z比分數(shù)評價，全部∣z∣≤1，表明“優(yōu)秀”。這充分表明本實驗室的檢測過程是受控的、可信的、有效的，檢測結果是準確的、可靠的。

2.4 實驗操作關鍵點分析

參加本次實驗比對的15名人員，均熟悉鎘檢測標準內容，熟練各個樣品前處理步驟關鍵點，有效控制不利的影響因素，在該項檢測上具有一致的水平和能力。我們結合本次人員比對實驗和長期從事鎘元素檢測所獲經驗，認為在鎘元素檢測中應當把握以下4個實驗操作關鍵點：

(1)標準系列儲備液的配置。由于受到試劑的純度、移取溶液的精度以及個人操作等因素的影響,所配標準液的濃度與實際濃度之間存在著差異,由此使測定結果產生難以控制的正或負偏倚的趨勢,使實驗室的分析數(shù)據(jù)不能真實的反應樣品的組成，故稀釋標準溶液的倍數(shù)不能過大，使用移液器的操作一定要準確、熟練。

(2)稱量質量控制對檢測結果有著一定的影響。如果樣品的量相對較大，那么會導致鎘的含量相對較多，導致檢測時超出曲線范圍，最終的檢測效果不能滿足標準要求。所以，在檢測研究期間控制樣品的量是十分必要的，需要精確到0.000 1 g。

(3)樣品加入消解液后，應先小心的手動搖晃，將粉末在消解液中散開，再置于微波消解儀中，確保樣品中鎘元素的完全提取并釋放出來；消解溶液定容，需準確、熟練。

(4)待測溶液上機測定時，溶液必須搖勻，且樣品杯中的樣品一定要足夠，否則容易造成測定時待測溶液進樣體積不夠，導致結果產生誤差。

3 結論

開展大米粉中鎘元素測定的全過程人員比對實驗，能較好的判定檢驗人員的檢測操作能力與水平，也能加強實驗室對檢測結果的質量控制及有效監(jiān)控，提升實驗室檢測水平。本實驗通過人員比對的檢測結果分析以及實驗操作過程的觀察，發(fā)現(xiàn)影響檢測工作準確性的因素有很多，要有效控制實驗室的內部質量，在同一實驗室人員比對實驗的基礎上，還需參加上級或外部機構組織的實驗室間的能力驗證活動，才能了解自己在該檢測項目中的真實水平；發(fā)現(xiàn)問題，采取措施，及時糾正和整改。