蔬菜中吡虫啉残留量的不确定度分析

李慧东,单江华,岳燕燕,罗彦平,高海文

(伊宁市农产品质量安全监测检验站,新疆 伊宁 835000)

蔬菜中吡虫啉残留量的不确定度分析

李慧东,单江华,岳燕燕,罗彦平,高海文

(伊宁市农产品质量安全监测检验站,新疆 伊宁 835000)

依据NY/T 761—2008农药残留分析方法的第三部分,采用高效液相色谱法测定蔬菜中吡虫啉的残留量,对测定结果的不确定度进行了分析,并对各不确定度分量进行了评定和量化,计算了合成标准不确定度和扩展不确定度.结果表明,定量重复性误差及同一样品的重复性误差所引入的不确定度是影响残留量测定不确定度的较大因素;蔬菜中吡虫啉残留量结果表示为(C±U)mg/kg,k=2.

不确定度;蔬菜吡虫啉;液相色谱法

吡虫啉(imidacloprid),中文通用名咪蚜胺,是日本于1984年首先合成的[1].其杀虫机理是作用于乙酰胆碱受体,干扰昆虫神经系统的刺激传导,引起神经通路的阻塞,造成神经递质乙酰胆碱的积累,导致昆虫痉挛、麻痹,最终死亡.它对脊椎动物的作用较弱,是一种高效低毒农药[2]，它广泛用于谷类、棉花、果蔬等各种作物中刺吸式口器害虫的防治.

吡虫啉农药残留作为影响食品安全的主要因素之一,对其残留量的测定也就备受关注.为了对检测结果进行准确表达和有效评价,如实反映测量的置信度和准确度[3],本文依据农业行业标准NY/T761—2008中的第三部分高效液相色谱法[4]和实际操作过程,对液相色谱测定蔬菜中吡虫啉残留量进行了测定[5];并根据国家计量技术规范JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求[6-7],使用实验室内部确认的数据计算不确定度，对蔬菜中吡虫啉残留量的不确定度进行分析,为今后实验室质量管理和控制提供科学依据.

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

仪器:岛津LC-2010A HT液相色谱仪,配紫外检测器;优普超纯水纯化系统,成都超纯科技有限公司;高速匀浆机,德国IKA集团;氮吹仪,杭州奥盛仪器有限公司;打浆机,飞利浦公司;固相萃取仪,上海皓庄仪器有限公司;真空溶剂过滤装置,天津奥特赛斯仪器有限公司.

试剂:乙腈,HPLC,霍尼韦尔贸易(上海)有限公司;二氯甲烷,HPLC,成都市科龙化工试剂厂;氯化钠,AR,天津市盛奥化学试剂有限公司;氨基固相萃取柱,LC-NH2tubes 500 mg/6 mL,安捷伦科技有限公司;吡虫啉标准品,1 000 μg/mL,农业部环境保护科研检测所生产.

1.2 标准溶液配制

吡虫啉标准溶液:分别准确吸取1 μg/mL的吡虫啉标准溶液1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL,4.0 mL,5.0 mL于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,摇匀.配制成0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL的系列标准曲线.

1.3 实验步骤

1.3.1 提取与净化

1.3.1.1 提取 用电子天平称取25.0 g样品;加入50.0 mL乙腈,匀浆机高速匀浆2 min;过滤,收集滤液40～50 mL到装有5～7 g氯化钠具塞量筒中,盖上塞子,剧烈震荡1 min,在室温下静置30 min;分层后,准确吸取10.0 mL乙腈溶液,在80 ℃的水浴条件下通入氮气,蒸发至近干;再加入2 mL甲醇+二氯甲烷(5+95)混合溶剂,在回旋振荡器上摇匀;盖上铝箔待净化.

1.3.1.2 净化 用4 mL甲醇+二氯甲烷(5+95)混合溶剂将氨基柱条件化之后,将步骤1.3.1.1中样品溶液倒入氨基柱,用2 mL甲醇+二氯甲烷(5+95)淋洗净化,并重复1次,将收集的洗脱液放在氮吹仪上,在50 ℃的水浴条件下通入氮气,蒸发至近干,用甲醇定容至5 mL混匀;再将样液过0.22 μm的有机滤膜,用于液相色谱分析.

1.3.2 仪器测定条件

色谱柱:5 μm,4.6 mm×250 mm.

流动相:甲醇∶水=40∶60;流速1 mL/min.

检测波长:275 nm.

1.3.3 液相色谱测定

分别吸取10.0 μL标准溶液及净化后的样品溶液注入LC-2010A HT带紫外检测器色谱仪中,以保留时间定性,采用外标法以样品溶液峰面积与标准溶液峰面积比较定量.

1.3.4 结果计算

样品中被测农药残留量以质量分数ω计,单位以毫克每千克(mg/kg)表示,按下列公式计算:

(1)

式(1)中:ω—样品中农药的残留量;ρ—标液中农药的质量浓度,mg/L;A—样品溶液中被测农药的峰面积;AS—农药标准溶液中被测农药的峰面积;V1—提取溶剂总体积,mL;V2—吸取出用于检测的提取溶液的体积,mL;V3—样品溶液定容体积,mL;m—样品的质量,g.

2 检测方法不确定度评定

不考虑抽样及样品预处理(切碎、四分法取样、混匀、贮存等)过程中所引入的不确定度.在整个吡虫啉残留量检测过程中测定不确定度分为称量、提取、净化、色谱测定等分量,用校正因子来表征测定过程中的重复性不确定度,并加以评定,明确残留测定过程中影响残留量测定主要因素,指导实验室进行检测质量控制,以保证检测数据可靠性.

2.1 称量样品的误差f1

相对标准不确定度

2.2 提取过程中引入的误差

2.2.1 量取溶剂的误差f2

用50 mL量筒移取50.0 mL乙腈,其读数误差已含在重复性实验中,但由于温度变化引起的量筒溶剂改变和量筒本身定量而造成不确定度未被包括在重复性实验中.

量筒的定量准确度为±0.04 mL,属于均匀分布,则

实验室的温度在±3 ℃之间变动,液体的膨胀率明显大于容量瓶的体积膨胀,因此只考虑前者即可.水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃.

50 mL容量瓶温度引起的体积变化:±(V×液体的膨胀系数×ΔT)=±(50×2.1×10-4×3)=±0.031 5 mL[8].

合计:

2.2.2 定量移取提取液时的误差f3

定量移取10.00 mL乙腈层溶液时,由于温度变化引起的移液管容积改变及移液管定量造成不确定度未被包含在重复实验中.

移液管定量准确度为±0.01 mL,属于均匀分布,则

温度变化引起的误差

合计以上两项:

2.3 净化过程中引入的误差f4

在净化过程中淋洗溶液量的误差、水浴温度的误差、用甲醇定容至5.0 mL的读数误差均已包括在重复实验中.

用甲醇定容至5.0 mL时,由于温度变化引起刻度试管容积改变及刻度试管定量造成不确定度未被包含在重复实验中.

5 mL刻度试管最大允差为±0.005 mL,服从均匀分布,则

温度变化引起的误差

合计以上两项:

2.4 色谱测定的误差

仪器配置自动进样器,进样量误差包括在重复实验中.

2.5 标准溶液引入的误差f5

2.5.1 所购标准溶液本身的误差

实验室采用的标准物质吡虫啉为农业部环境质量监督检验测试中心提供100 μg/mL标准溶液,查标准物质证书:

不确定度u标物=0.18 μg/mL;

吡虫啉标准溶液的相对标准不确定度为

2.5.2 标准溶液稀释过程带来的误差

从农业部环境质量监督检验测试中心购买的吡虫啉标准物质质量浓度为100 μg/mL,用1 mL的移液器吸取1.0 mL标准物质于100 mL容量瓶中,配置成1 μg/mL的吡虫啉标准溶液储备液.用5 mL移液器分别准确吸取1 μg/mL的吡虫啉标准溶液1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL,4.0 mL,5.0 mL于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,摇匀.此系列标准溶液质量浓度分别为0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL.

100 μg/mL标准溶液稀释为1 μg/mL时,1 mL移液器引入的相对不确定度

配制系列标准溶液质量浓度0.1 μg/mL,0.2 μg/mL,0.3 μg/mL,0.4 μg/mL,0.5 μg/mL需要用5 mL移液器分别准确吸取1 μg/mL的吡虫啉标准溶液1.0 mL,2.0 mL,3.0 mL,4.0 mL,5.0 mL于10 mL容量瓶中定容.5 mL移液器引入的相对不确定度:

0.1 μg/mL标准溶液为吸取1 mL标准物质，

0.2 μg/mL标准溶液为吸取2 mL标准物质,

0.3 μg/mL标准溶液为吸取3 mL标准物质,

0.4 μg/mL标准溶液为吸取4 mL标准物质,

0.5 μg/mL标准溶液为吸取5 mL标准物质,

标准溶液稀释过程中,移液器引入的不确定度为

2.5.2.2 容量瓶体积引入误差 实验室使用的100mL、10mL容量瓶经计量检定合格,经查检定证书:允差分别为±0.1mL、±0.02mL,k=2,则:

100mL容量瓶标准不确定度为

相对标准不确定度为

10 mL容量瓶标准不确定度为

相对标准不确定度为

2.5.2.3 定容时温度变化引入的误差 实验室的温度在±3 ℃之间变动,液体的膨胀率明显大于容量瓶的体积膨胀,因此只考虑前者即可.水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃.

100 mL容量瓶温度引起的体积变化:±(V×液体的膨胀系数×ΔT)=±(100×2.1×10-4×3)=±0.063 mL.

10 mL容量瓶温度引起的体积变化:±(V×液体的膨胀系数×ΔT)=±(10×2.1×10-4×3)=±0.006 3 mL.

10 mL容量瓶温度变化造成的修正值的相对标准不确定度为

合计以上两项,定容时容量瓶温度变化引入的相对标准不确定度

综合上述评定可知,配制标准溶液引入的相对标准不确定度为

2.6 定量重复性误差f6

定量重复性误差f6用吡虫啉标准溶液峰面积的标准偏差表示;重复性测量不确定度属于A类评定

2.7 同一样品的重复性误差f7

表1 相同实验条件下,8次独立实验结果及相关数据

Table1Underthesameexperimentalconditions, 8independenttestresultsandrelateddata

8次测量数据/(mg·kg-1)C/(mg·kg-1)SD/(mg·kg-1)urel(f7)0.38,0.33,0.28,0.34,0.34,0.33,0.33,0.320.330.009720.0293

3 合成相对标准不确定度

以上各个不确定度分量相互独立,互不相关,由此得合成相对标准不确定度urel为

4 扩展不确定度

测得蔬菜中吡虫啉的含量为0.33mg/kg，则合成标准不确定度为

u=0.042 6×0.33mg/kg=0.014mg/kg.

根据测量不确定度评定指南对一般实验室的要求,在置信概率P=95%时,取测量结果的扩展不确定度包含因子k=2,则扩展不确定度

U=2u=0.028mg/kg.

5 结 语

蔬菜中吡虫啉残留量为(0.33±0.028)mg/kg.蔬菜中吡虫啉残留量测定不确定度的来源可以分为称量、提取、净化、色谱测定等.用校正因子表征测量过程中的重复性不确定度,评定结果表明定量重复性误差及同一样品的重复性误差所引入的不确定度分量较大,是影响残留量测定不确定度的最大因素.实验室应从人员、仪器、环境、操作规范等多方面加强质量控制,杜绝检测质量事故的发生.

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Uncertainty analysis of imidacloprid residues in vegetables

LI Huidong, SHAN Jianghua, YUE Yanyan, LUO Yanping, GAO Haiwen

(Yining Monitoring and Iaspection Station of the Quality and Safety of Agricultural Products, Xinjiang Yining 835000, China)

According to the third part of NY/T 761—2008 the analysis method for pesticide residues determination of imidacloprid residues in vegetables by high performance liquid chromatography, the uncertainty of the measurement results was analyzed. The uncertainty of each component was assessed and quantified. The combined standard uncertainty and the expanded uncertainty were calculated. The results show that the uncertainty of the quantitative repeatability errors and the repeatability errors introduced by the same sample was the main factors of the measurement. The imidacloprid residue in fresh vegetables is expressed as (C±U)mg/kg,k=2.

uncertainty; imidacloprid in vegetables; HPLC

1004-1540(2015)02-0151-05

10.3969/j.issn.1004-1540.2015.02.005

2014-10-08 《中国计量学院学报》网址：zgjl.cbpt.cnki.net

O657.7+2

A