呂本松,趙君楠,2

(1.中鹽工程技術(shù)研究院有限公司,天津 300450;2.天津市食鹽安全企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300450)

1 前言

鄰苯二甲酸二異壬酯(di-isononyl phthalate,DINP)作為鄰苯二甲酸酯類塑化劑,廣泛應(yīng)用于塑料制品中。其在一定程度上對(duì)機(jī)體的內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖發(fā)育系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、腦組織有毒害[1-5]。長期使用含DINP的物品對(duì)健康產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。我國衛(wèi)生部辦公廳發(fā)布的[2011]551號(hào)文《關(guān)于通報(bào)食品及食品添加劑鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)最大殘留量的函》指出食品、食品添加劑中鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)最大殘留量為9.0 mg/kg。而食用鹽作為生活不可或缺的食品,同樣需要排除食品安全風(fēng)險(xiǎn),急需科學(xué)可靠的食用鹽中DINP的檢測方法。

因此,文章通過對(duì)食用鹽中鄰苯二甲酸二異壬酯含量的氣質(zhì)聯(lián)用儀內(nèi)標(biāo)檢測法進(jìn)行不確定度評(píng)估,并根據(jù)不確定度評(píng)定結(jié)果,掌握實(shí)際檢測過程中關(guān)鍵控制環(huán)節(jié),提高檢測方法準(zhǔn)確性及可靠性。

1 材料與實(shí)驗(yàn)方法

1.1 儀器及試劑

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(7890B-5977B,安捷倫);分析天平(精度0.1 mg,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);正己烷(農(nóng)殘級(jí),DIKMSPURE);鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP,10 000 μg/mL,CAS：28553-12-0,相對(duì)擴(kuò)展不確定度0.02%(k=2));對(duì)苯二甲酸二辛酯(DOTP,95%,CAS：6422-86-2,擴(kuò)展不確定度2.4%(k=2))。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

移取1 mL鄰苯二甲酸二異壬酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用正己烷稀釋定容于100 mL容量瓶(A級(jí))中,配制成100 μg/mL的鄰苯二甲酸二異壬酯標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,進(jìn)而配制成系列濃度0.5 μg/mL、0.8 μg/mL、1.0 μg/mL、2.5 μg/mL、5.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取對(duì)苯二甲酸二辛酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)100 mg,定容于100 mL容量瓶(A級(jí))中,配制成1 000 μg/mL的對(duì)苯二甲酸二辛酯標(biāo)準(zhǔn)中間溶液,移取20 μL作為內(nèi)標(biāo)加入曲線及樣品中。

1.3 樣品處理

稱取0.2 g食用鹽模擬樣品于具塞玻璃離心管中,加入5 mL蒸餾水,渦旋混勻,再準(zhǔn)確加入4 mL正己烷渦旋1 min,劇烈振搖2 min,超聲提取30 min,1 000 r/min離心5 min,上清液備用。

2 不確定度評(píng)估

2.1 數(shù)學(xué)模型

食用鹽模擬試樣中DINP含量按下式計(jì)算：

式中：X——食用鹽模擬試樣DINP的含量,mg/kg;c——測定樣液中DINP的含量,μg/mL;V——溶解食用鹽模擬試樣正己烷的總體積,mL;m——稱取食用鹽模擬試樣質(zhì)量,g。

2.2 不確定度分量的來源

氣質(zhì)聯(lián)用儀測定食用鹽中DINP含量的不確定度來源主要有：重復(fù)性試驗(yàn)的不確定度;測量設(shè)備氣質(zhì)聯(lián)用儀不確定度;標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度;樣品前處理引起的不確定度等幾個(gè)主要方面,具體來源見圖1。

圖1 食用鹽中DINP測定不確定度因素來源分析Fig.1 Source analysis of uncertainty factors in DINP determination in edible salt

2.2.1 測量不確定度分量

(1)重復(fù)性試驗(yàn)的不確定度。

對(duì)食用鹽模擬樣品進(jìn)行7次獨(dú)立重復(fù)測量,得到的測量結(jié)果見表1。測量覆蓋方法全過程,主要收到人員操作影響,包括稱量、移取、凈化、定容等分量的重復(fù)性。

表1 鄰苯二甲酸二異壬酯的含量測定值Tab.1 Determination of content of di-isoonyl phthalate

模擬樣品7次獨(dú)立重復(fù)測量結(jié)果平均值為：

通過7次重復(fù)測量得到的單次測量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

模擬樣品測定時(shí)進(jìn)行兩次重復(fù)獨(dú)立測定計(jì)算平均值,m=2,兩次重復(fù)測量平均值實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：

重復(fù)性試驗(yàn)的相對(duì)不確定度分量為：

(2)氣質(zhì)聯(lián)用儀不確定度。

根據(jù)氣質(zhì)聯(lián)用儀校準(zhǔn)報(bào)告,相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel(S1)=0.15(k=2),標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

urel(S1)=0.15÷2=0.075

氣質(zhì)聯(lián)用儀的相對(duì)不確定度分量為：

(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的不確定度。

鄰苯二甲酸二異壬酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。相對(duì)擴(kuò)展不確定度0.02%(k=2),即Urel(B1)=0.000 2(k=2),u(rel(B1)=0.000 2÷2=0.000 1。

對(duì)苯二甲酸二辛酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,相對(duì)擴(kuò)展不確定度2.4%(k=2),即Urel(B2)=0.024(k=2),urel(B2)=0.024÷2=0.012。

標(biāo)曲配制過程引入的不確定度。

①內(nèi)標(biāo)物對(duì)苯二甲酸二辛酯標(biāo)準(zhǔn)中間溶液配制過程中稱重100 mg,根據(jù)電子天平的檢定證書給出的最大允差為Δy=±5 mg,置信水平p=95%,屬正態(tài)分布(k=2)。標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

由稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

②鄰苯二甲酸二異壬酯及對(duì)苯二甲酸二辛酯標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程中使用100 mL容量瓶(A級(jí))引入不確定度。

根據(jù)JJG 196-2006《常用玻璃量器》規(guī)定,采用三角分布,計(jì)算引入誤差可以得到A級(jí)容量瓶示值允差產(chǎn)生的不確定度(見表2)。

在對(duì)容量瓶進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)溫度波動(dòng)影響較大,實(shí)際實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)溫度波動(dòng)范圍為±4 ℃。溫度對(duì)體積測量的影響是通過體脹系數(shù)表征的。而溶液的體脹系數(shù)明顯大于容量瓶的,因此只考慮溶液的影響。標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋采用正己烷溶劑(其體脹系數(shù)為1.36×10-3/℃),按矩形分布計(jì)算溫度變化產(chǎn)生的不確定度。

表2 容量瓶的不確定度Tab.2 Uncertainty of volumetric flask

③鄰苯二甲酸二異壬酯及對(duì)苯二甲酸二辛酯標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程中使用1 mL、100 μL、20 μL的移液器,引入不確定度。

根據(jù)JJG 646-2006《移液器》規(guī)定1 mL、100 μL、20 μL移液器引起的不確定度見表3。

④標(biāo)準(zhǔn)曲線配制過程體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

=0.003 297

表3 移液器參數(shù)及引起的不確定度Tab.3 Pipette parameters and the resulting uncertainty

⑤標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)系列濃度0.5 μg/mL、0.8 μg/mL、1.0 μg/mL、2.5 μg/mL、5.0 μg/mL分別重復(fù)測定3次,測得色譜峰與對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)色譜峰響應(yīng)值比值A(chǔ)i,擬合而成的線性回歸方程為Ai=aCi+b,其中,a為斜率,b為截距。測定數(shù)據(jù)及結(jié)果見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度Tab.4 Uncertainty generated by standard curve fitting

n為標(biāo)準(zhǔn)溶液測試次數(shù),n=5×3=15。

p對(duì)陽性樣品測試次數(shù),p=7。

標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積殘差的標(biāo)準(zhǔn)差

=0.000 140

標(biāo)準(zhǔn)曲線配制引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

(4)樣品前處理引起的不確定度。

對(duì)模擬樣品前處理引起的不確定度主要包括樣品稱重、提取及凈化、定容幾個(gè)方面。

樣品稱重引起的不確定度。模擬樣品稱重(m)為0.202 4 g,根據(jù)電子天平檢定證書給出的最大允差為Δy=±5 mg,其置信水平p=95%,屬正態(tài)分布(k=2)。標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

由樣品稱重引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

樣品定容體積的不確定度。分度吸量管的不確定度：根據(jù)JJG 196-2006《常用玻璃量器》規(guī)定,分度吸量管的相關(guān)參數(shù)及不確定度見表5。

表5 分度吸量管的不確定度Tab.5 Uncertainty of graduated pipette

由樣品體積引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

urel(V)=0.004 431÷0.202 4=0.021 892

由樣品前處理引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

=0.000 316

2.2.2 不確定度分量匯總表(表6)

表6 測量不確定度匯總表Tab.6 Summary table of measurement uncertainty

2.2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

=0.001 397

uc(X)=urel(X)·C=0.001 397×16.231=2.3×10-2mg/kg

2.2.4 擴(kuò)展不確定度

取置信水平P=95%,包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度：

U(X)=k·uc(X)=2×2.3×10-2

=4.6×10-2mg/kg

2.3 不確定度報(bào)告

采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行食用鹽中鄰苯二甲酸二異壬酯的測定,被測模擬樣品中鄰苯二甲酸二異壬酯的含量為X=16.2±4.6×10-2mg/kg(k=2)。

3 結(jié)論

文章通過氣質(zhì)聯(lián)用儀,采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)食用鹽中鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)含量檢測進(jìn)行不確定度評(píng)估。剖析測量模型到不確定度來源的整個(gè)過程,得知在檢測過程中測量結(jié)果重復(fù)性對(duì)檢測結(jié)果的影響最大,即人員操作影響因素不可小覷。使用設(shè)備氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)檢測結(jié)果影響也相對(duì)較高。所以在實(shí)際檢測過程中人員需要規(guī)范化操作,檢測設(shè)備應(yīng)及時(shí)檢定校準(zhǔn)并定時(shí)維護(hù)和調(diào)諧。通過不確定度評(píng)估,為食用鹽中鄰苯二甲酸二異壬酯含量測定的關(guān)鍵點(diǎn)控制和測量結(jié)果可靠性提供了參考和依據(jù)。