劉 葉,孫愛(ài)玲
(壹諾(天津)檢測(cè)服務(wù)有限公司,天津 300383)
氯霉素[1-2]作為一種典型的抗生素,在畜牧業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、家禽飼養(yǎng)等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。但氯霉素具有一定的毒性,會(huì)對(duì)人們的血液系統(tǒng)造成損害,甚至有可能引起再生障礙性貧血,且該癥狀是不可逆的。因此,氯霉素的毒副作用引起了人們的重視,如何減少氯霉素的使用頻率也成為了熱點(diǎn)話題。為了減少該藥品的濫用對(duì)于人們?cè)斐傻膫?,?guó)家相關(guān)部門于2002年發(fā)布農(nóng)業(yè)部公告第235號(hào)《動(dòng)物性食品中獸藥最高殘留限量》,對(duì)該藥品的使用進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定,氯霉素及其相關(guān)化學(xué)品被禁止在食用動(dòng)物上使用。隨后,發(fā)布的《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單(第五批)》(整頓辦函〔2011〕1號(hào))明確規(guī)定肉制品中不得檢出氯霉素。
測(cè)量不確定度是一個(gè)非負(fù)參數(shù)[3-10],用來(lái)表明實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的結(jié)果之間所存在的分散性。此外,由于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)一定的測(cè)量誤差,不確定度的測(cè)定有助于提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。本文結(jié)合相關(guān)資料[11-15],依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF 1059.1—2012)、《常用玻璃量器》(JJG 196—2006)、《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)定指南》(CNAS—GL006:2019)等相關(guān)文件對(duì)液質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定香腸中氯霉素的不確定度進(jìn)行了評(píng)定。
Thermo Fisher TSQ Quantis 液相色譜-質(zhì)譜儀:配電噴霧離子源;ME 204分析天平;JW-2022HR冷凍離心機(jī);XW-80A混合儀、HSC 24 B氮吹儀。
氯霉素標(biāo)準(zhǔn)品,純度≥99.24%;氘代氯霉素內(nèi)標(biāo);乙腈,HPLC級(jí);無(wú)水硫酸鈉、無(wú)水氯化鈉,分析純;HyperSep Retain-PEP SPE 柱;0.45 μm有機(jī)相濾膜;實(shí)驗(yàn)室一級(jí)水。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
稱取50 mg氯霉素于100 mL容量瓶中,緩慢加入乙腈溶液并定容,得到氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(500 μg·mL-1)。然后于 10 mL 容量瓶中加入 20 μL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液并使用乙腈定容,得到標(biāo)準(zhǔn)中間液(1 μg·mL-1)。使用移液槍抽取 5 μL、10 μL、50 μL、100 μL和500 μL標(biāo)準(zhǔn)工作液于提前準(zhǔn)備好的5支不同容量瓶(10 mL)中,并在其中均加入1 mL氘代氯霉素作為內(nèi)標(biāo)工作液,定容,得到一系列氯霉素濃度為 0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1和50.0 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中氘代氯霉素的濃度為 10 ng·mL-1。
1.2.2 測(cè)定方法
稱5 g絞碎均質(zhì)的香腸樣品于50 mL離心管中,加內(nèi)標(biāo)液100 μL,加入3 mL水和一粒陶瓷均質(zhì)子,混勻,加入乙腈 5 mL,渦旋并置于冷凍離心機(jī)中10 000 r·min-1離心5 min,將上清液倒入另一50 mL離心管,在殘?jiān)性偌尤階CN 5 mL,重復(fù)提取一次,兩次上清液倒入同一離心管,隨后加入4 g Na2SO4和 1 g NaCl,渦旋,8 000 r·min-1離心 5 min?;罨腿≈?,將離心后的溶液轉(zhuǎn)移至固相萃取柱,收集流出液。40 ℃的條件下,氮?dú)獯蹈桑? mL水定容,過(guò)0.45 μm膜測(cè)定。
不確定度數(shù)學(xué)模型為
式中:X為試樣中待測(cè)組分殘留量,μg·kg-1;C為樣液中待測(cè)物的濃度,ng·mL-1;V為試樣定容體積,mL;m為樣品稱樣量,g。
從測(cè)定過(guò)程和確定的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,氯霉素測(cè)定不確定度的來(lái)源有以下8方面:①氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和中間液配制產(chǎn)生的不確定度;②容量瓶引入的不確定度;③移液槍引入的不確定度;④標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合產(chǎn)生的不確定度;⑤樣品稱量產(chǎn)生的不確定度;⑥樣品定容體積產(chǎn)生的不確定度;⑦樣品重復(fù)測(cè)定引起的不確定度;⑧液質(zhì)聯(lián)用儀引起的不確定度。
2.2.1 重復(fù)性引起的不確定度urel(C1)
對(duì)樣品中的氯霉素含量進(jìn)行重復(fù)測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。其標(biāo)準(zhǔn)偏差為S=重 復(fù) 測(cè)定產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(C1)=0.026 4 ng·mL-1,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
表1 重復(fù)測(cè)量濃度C的數(shù)據(jù)結(jié)果表
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度urel(C2)(1)氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和中間液配制產(chǎn)生的不確定度urel(C2標(biāo))。將50 mg標(biāo)準(zhǔn)品用色譜純乙腈溶于100 mL容量瓶中,隨后定容。氯霉 素 的 純 度 為(99.23±0.77)%, 其 中k=2。 因此,由純度的微小變化所引入的相對(duì)不確定度為
根據(jù)檢定證書(shū)的內(nèi)容可知,實(shí)驗(yàn)所用型號(hào)的天平允許誤差通常是±0.5 mg,按均勻分布,則由稱量準(zhǔn)確度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對(duì)不確定度分別為
100 mL容量瓶定容引入的不確定度:100 mL容量瓶的誤差范圍是0.1 mL,按矩形分布,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(V100)=0.057 7 mL。室內(nèi)溫度為(20±5)℃,而由溫度波動(dòng)引起的體積變化通常是呈均勻分布的,k=乙腈的體積膨脹系數(shù)為1.37×10-3,由此可得到溫度波動(dòng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(V100t)=0.395 mL。則100 mL容量瓶定容引入的相對(duì)不確定度為
10 mL容量瓶定容體積引入的不確定度:根據(jù)計(jì)量書(shū)所提供的數(shù)據(jù),10 mL容量瓶體積變化的允許誤差為±0.020 mL。按照矩形分布來(lái)計(jì)算相對(duì)不確定度,則為urel(V10)=0.001 2。由實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度變化所導(dǎo)致容量瓶體積變化如上文所述,同理可得出溫度引起的相對(duì)不確定度為urel(V10t)=0.003 95。則10 mL容量瓶定容體積引入的相對(duì)不確定度為
1 000 μL 移 液 槍 移 取 1 000 μL 溶 液 時(shí) 產(chǎn) 生的容量允許誤差為±1%,按矩形分布,則移液槍移取體積所引入的相對(duì)不確定度為
因此,合成氯霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和中間液配制產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線配制過(guò)程產(chǎn)生的不確定度。①容量瓶引入的不確定度urel(V容):容量瓶允許誤差是±0.020 mL,按矩形分布,相對(duì)不確定度為
溫度波動(dòng)通常也會(huì)導(dǎo)致物體的體積產(chǎn)生一些細(xì)微的變化,進(jìn)而影響測(cè)試的最終結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度是(20±5)℃,體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1,因此溫度波動(dòng)引入的相對(duì)不確定度為
②移液槍引入的不確定度urel(V器):不同移液槍的不同量程,其允許的最大誤差不同。即便是同樣容量的移液槍,在量取不同體積溶液時(shí)也往往會(huì)出現(xiàn)不同的允許誤差。例如,10 μL移液槍的允許誤差為±8%;50 μL移液槍移取5 μL溶液時(shí)產(chǎn)生的誤差為 ±8%、取50 μL 時(shí)為±3%;1 000 μL移液槍取100 μL溶液時(shí)產(chǎn)生的誤差為±2%、取500 μL時(shí)為±l%。按矩形分布,可得到不同移液槍引入的相對(duì)不確定度為
式中:Vi為不同移液體積,μL;ti為容量允差誤差;V器為移液槍規(guī)格,μL。
各相應(yīng)移液體積的容量允許誤差及相對(duì)不確定度見(jiàn)表2。
表2 移液槍移取不同體積溶液的相對(duì)不確定度表
2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合產(chǎn)生的不確定度urel(CX)
氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定結(jié)果如表3所示,擬合可得Y=0.103 4X-0.008 157。
表3 氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定結(jié)果
則移液槍引入的相對(duì)不確定度為
故合成標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為
式中:S(Y)為標(biāo)準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)差;P為樣品溶液的測(cè)定次數(shù),P=10;N為標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定次數(shù),N=5;a為標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距;b為標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率;Cx為樣品溶液中待測(cè)物的濃度,ng·mL-1;c為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的平均值,ng·mL-1;ci為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度;Yi為單次標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)值。
合成校準(zhǔn)過(guò)程中產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為
對(duì)于5 g樣品來(lái)說(shuō),天平稱量時(shí)的最大誤差范圍是±0.000 5 g,按矩形分布,則樣品稱量產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為urel(m)=0.000 058。
移 液 槍 導(dǎo) 致 的 不 確 定 度:1 000 μL移液槍容量允差是±1.0%,按矩形分布,則
溫度波動(dòng)引起的體積不確定度:溫度波動(dòng)(20±5)℃,所引起的體積變化呈均勻分布,溶 液 體 積 膨 脹 系 數(shù) 為 2.1×10-4℃-1, 故溫度波動(dòng)引起的體積相對(duì)不確定度為urel(V樣t)=
根據(jù)儀器校準(zhǔn)證書(shū)可知,u=6%,k=2,則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
將上述各分量合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
經(jīng)過(guò)10次重復(fù)試驗(yàn),取平均值可以得出所測(cè)試樣品中的氯霉素含量是0.98 μg·kg-1,由此可得
95%置信概率下取包含因子k=2,將合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子計(jì)算得到氯霉素測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為
U=u(X)×k=0.085×2=0.17 μg·kg-1
因此,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可報(bào)告表示為(0.98±0.17)μg·kg-1,k=2。
本文使用液相色譜-質(zhì)譜法對(duì)香腸中殘留的氯霉素含量進(jìn)行了檢測(cè),建立了合適的數(shù)學(xué)模型對(duì)不確定度進(jìn)行計(jì)算模擬評(píng)估。結(jié)果表明,在香腸中氯霉素含量為0.98 μg·kg-1時(shí),擴(kuò)展不確定度是0.17 μg·kg-1,k=2。進(jìn)一步分析可知,檢測(cè)過(guò)程中引入不確定來(lái)源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一定影響,主要影響因素包括標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、中間液、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過(guò)程,標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合與儀器校準(zhǔn)。與此相比,樣品質(zhì)量的準(zhǔn)確稱量、樣品的多次重復(fù)測(cè)試等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響較小。因此,在實(shí)驗(yàn)中要保證儀器性能穩(wěn)定,按時(shí)做好儀器日常維護(hù)保養(yǎng),對(duì)移液器和容量瓶進(jìn)行定期計(jì)量,選擇精度高、靈敏度高的器械進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制,以期降低不確定度,提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度,從而為科研和檢測(cè)提供可靠的依據(jù)。