气相色谱法测定稻谷中三环唑的不确定度分析

徐 冲 ，李玉丹 ，赵立琴 ， 刘远洋

（1.黑龙江八一农垦大学测试中心，黑龙江大庆 163319；2.农业农村部农产加工品质量监督检验测试中心（大庆），黑龙江大庆 163319；3.黑龙江八一农垦大学生物技术中心，黑龙江大庆 163319；4.黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆 163319）

三环唑是一种内吸性杀菌剂，能迅速被水稻根茎叶吸收，并输送到稻株各部。该药的作用机理主要是抑制附着孢黑色素的形成，从而抑制孢子萌发和附着孢形成，阻止病菌侵入和减少稻瘟病菌孢子的产生[1]。近年来，三环唑主要用于防治柑橘溃疡病、黄瓜炭疽病、水稻稻瘟病、稻曲病[2]。农业部发布的三环唑在稻谷上和蔬菜上的最大允许残留限量（MRL） 均为 2 mg/kg[3]。

农药残留测定结果作为判定食品中农药残留量是否符合最大残留限量（MRL）要求的依据，需要检测机构具备完善的质量保证体系，以确保检测数据的科学性和可靠性。测量不确定度作为与测量结果相关联，并合理地赋予被测量值分散性的非负参数，对其进行评定则是其中极为重要的措施之一。农药残留检测过程中科学地引入测量不确定度，可以极大地统一理解和说明测量结果，对于客观评价检测结果，尤其是对检测结果临界值的判断，其作用尤为突出，具有极为重要的意义[4]。

目前，国内报道的三环唑的检测方法主要有气相色谱法、高效液相色谱串联质谱法和液相色谱法[5]。而对其测量不确定的研究也仅仅采用液相色谱法和气相色谱法，针对可湿性粉剂中三环唑含量的不确定度进行评定[6]。对于稻谷中三环唑的残留量的不确定度测定却未见报道。采用JJF 1135—2005化学分析测量不确定度评定和JJF 1059.1—2012测量不确定度的评定与表示的评定方法，分析评定用气相色谱法测定稻谷中三环唑残留量的不确定度，并通过对测量不确定度的评定，找到引起测量不确定度的主要分量，为有效地控制用该方法来测定稻谷中三环唑残留量的质量分析提供可靠的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

二氯甲烷，色谱纯，天津市大茂化学试剂厂提供；乙酸乙酯、甲醇、丙酮均为色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司提供；中性氧化铝（100～200目，430℃下活化6 h，使用前于130℃下烘烤4 h，加8%水脱活），上海陆都化学试剂厂提供；无水硫酸钠（150℃下烘烤4 h），分析纯，沈阳市华东试剂厂提供；三环唑标准溶液（SB05-047-2008，100μg/mL），农业部环境保护科研监测所提供。

1.2 仪器与设备

气相色谱仪，带有火焰光度检测器，岛津公司产品；R-200型旋转蒸发仪，瑞士Buchi（步琦） 有限公司产品；TTL-DCⅡ型氮吹仪，北京同泰联科技发展有限公司产品；SQP型电子分析天平（0.01 g），赛多利斯科学仪器（北京）有限公司产品；移液器（100μL），德国Eppendorf公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

按照GB/T 5009.115—2003的要求，称取经粉碎均匀的试样（米25 g，稻壳12.5 g）分别用滤纸包装放入索氏抽提器中，加100 mL乙酸乙酯浸泡过夜后，抽提6 h，提取液经无水硫酸钠转入浓缩瓶，旋转浓缩近干。层析柱分别装入玻璃纤维少许，无水硫酸钠2 cm，中性氧化铝10 g，无水硫酸钠2 cm。先用二氯甲烷预淋25 mL，然后用二氯甲烷25 mL转移浓缩液，再加二氯甲烷20 mL淋洗，弃去洗脱液，最后加二氯甲烷-甲醇（99+1） 60 mL淋洗、接收淋洗液、浓缩、旋转蒸发近干，用丙酮洗出，浓缩（氮吹）定容至5 mL，待测。

1.3.2 色谱条件

DB-1701型色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；柱温70℃，保持2 min，以15℃/min的速率升至160℃，保持2 min，以10℃/min的速率升至210℃，保持2 min，以5℃/min的速率升至220℃，保持2 min，以10℃/min的速率升至270℃，保持10 min；进样口温度220℃；检测器（FPD） 温度280℃。

1.4 标准溶液配制

准确量取100μL三环唑标准溶液于5 mL容量瓶中，用丙酮定容，配制成质量浓度为2.0μg/mL的标准溶液。

1.5 数学模型

稻谷中三环唑的残留量按式（1）计算：

式中：X——试样中三环唑含量，mg/kg；

Ax——试样的峰面积；

A s——标准品的峰面积；

ρ——进入的标准品中三环唑的质量浓度，μg/mL；

V1——丙酮定容体积，mL；

m——试样质量，g。

2 结果与分析

2.1 不确定度来源分析

根据检测过程和数学模型，对样品中三环唑残留量的测量结果有影响的不确定度主要来源样品称量、样品定容、标准溶液制备（三环唑标准溶液的不确定度、标准溶液配制）、气相色谱测定峰面积和添加回收率过程中引入的不确定度。

2.1.1 样品称量过程中引入的不确定度

准确称取37.5 g样品，所用电子天平的最小分度值为0.01 g，根据电子分析天平检定证书提供的结果值，确定其不确定度：

（1） 天平偏载引入的不确定度。最大允许误差为±0.1 g，按矩形分布，取包含因子（按B类方法评定），则标准不确定度

（2） 天平重复性引入的不确定度。最大允许误差±0.1 g，按矩形分布，取包含因子k=（按B类方法评定），则标准不确定度

（3）天平示值引入的不确定度。当称量范围为0≤M≤500时，最大允许误差±0.05 g，按矩形分布，取包含因子（按B类方法评定），则标

所以，由电子分析天平产生的标准不确定度：

此次称样平均质量为M=37.5 g，则样品称量过程中引入的相对标准不确定度为：

2.1.2 样品定容过程中引入的不确定度

样品定容至5 mL容量瓶，定容过程中引入2个不确定度分量：

（1） 容量允差引入的不确定度u1（V）。依据JJG 196—2006常用玻璃量器，在20℃时，5 mL A级容量瓶的容量允差为±0.02 mL，按矩形分布，取包含因子（按B类方法评定），则容量允差引入

（2）温度效应引入的不确定度u2（V）。定容在温度为20±5℃进行，已知丙酮的体积膨胀系数为1.43×10-3℃-1，体积变化为 5×1.43×10-3×5=0.035 75 mL。按95%置信概率，取k=1.96，则由温度效应引入的

所以，由5 mL容量瓶产生的标准不确定度：

2.1.3 标准溶液制备引入的不确定度

标准溶液制备引入的不确定度由标准溶液纯度产生的不确定度和标准溶液配制过程中引入的不确定度2个部分组成。

（1）三环唑标准溶液的不确定度。依据三环唑标准溶液证书，其扩展不确定度为0.13μg/mL（包含因子k=2），因此，其相对标准不确定度为urel（c）=

（2）标准溶液配制过程中引入的不确定度。①依据JJG 646—2006移液器，在20℃时，用100μL的移液器移取100μL液体的容量允差为±2.0%，按矩形分布，取包含因子，则移液器容量允差引入的标准不确定度为移取液体在温度为20±5℃进行，已知丙酮的体积膨胀系数为1.43×10-3℃-1，体积变化为0.1×1.43×10-3×5=0.000 715 mL。按 95%置信概率，取 k=1.96，则由温度效应引入的标准不确定度：u2（移）=

所以，由移液器引入的标准不确定度为：

②由5 mL容量瓶定容过程中引入的相对标准不确定度同2.1.2：urel（瓶） =0.004 32。

综上所述，由标准溶液引入的相对标准不确定度为：

2.1.4 气相色谱测定峰面积引入的不确定度

由于采用的是自动进样方式，因此在上机测定过程中引入的不确定度全部通过峰面积的变化表现出来。标准溶液和样品溶液（三环唑添加量0.267 mg/kg）分别重复测定10次，用峰面积的相对标准偏差表示峰面积引入的不确定度。

标准溶液与样品溶液峰面积及不确定度见表1。

表1 标准溶液与样品溶液峰面积及不确定度

2.1.5 添加回收率引入的不确定度

在空白试样中添加0.267 mg/kg的三环唑标准溶液，平行测定10次。用10次测量结果的相对标准偏差表示测量回收率引入的不确定度。

稻谷中添加三环唑的回收率及不确定度见表2。

表2 稻谷中添加三环唑的回收率及不确定度

2.2 相对合成标准不确定度与扩展不确定度

从测量方法看，不确定度的各个影响参数相互独立，测量结果的相对合成标准不确定度可表示为：

将三环唑添加量为0.267 mg/kg平行测定10次的结果作为三环唑的测得平均值X=0.262 mg/kg，合成标准不确定度为：u=urel×X=0.037 89×0.262=0.01 mg/kg。取扩展因子k=2，则扩展不确定度为u=0.01×2=0.020 mg/kg。因此，气相色谱法测定稻谷中三环唑残留量的结果表示为：

X= （0.262±0.020） mg/kg （k=2） .

3 结论

通过对稻谷中三环唑残留量的不确定度进行评定，得出测量结果的相对合成标准不确定度为3.79%（k=2），扩展不确定度为0.020 mg/kg。对各不确定度分量进行统计分析，结果表明，测量回收率所产生的不确定度最大，其次为上机测定中色谱峰面积重复性和标准溶液配制过程中产生的不确定度，样品称量和定容过程中产生的不确定度最小。因此，可以通过规范试验操作、增加上机测定重复次数、选择精密度高的称量仪器称量样品等措施以减小不确定度分量。