气相色谱法测定人参中十六种有机氯含量的不确定度评定

宋莹莹，徐芳菲，郭畅冰，娄子恒，曹志强*

（吉林人参研究院·吉林通化·134001）

人参是五加科植物人参（Panax ginseng C.A.Mey）的干燥根，味甘、微苦、微温，归脾、肺、心、肾经[1]，首载于《神农本草经》，是我国驰名中外的名贵药材，开发前景广阔。但由于人参生长周期长，病虫害较为严重，频繁施用农药难免导致农残问题。通过长期的农药残留检测工作中发现，人参中有机氯农药检出率较高。因此，为了确保检测结果的可信度，本文根据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》，对人参中有机氯农药残留的检测过程进行不确定度来源分析，找到影响检测结果不确定度的主要因素，从而为相关的测量不确定度评定提供参考，对于质量控制具有重要意义[2～6]。本文检测的农残有机氯十六种包括：六氯苯、甲体-六六六、五氯硝基苯、丙体-六六六、乙体-六六六、丁体-六六六、七氯、艾氏剂、氧化氯丹、环氧七氯、 反式氯丹、顺式氯丹、PP'-DDE、OP'-DDT、PP'-DDD、PP'-DDT。

1 材料与方法

1.1 实验材料

人参购于当地人参市场。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 主要仪器

表1 实验主要用仪器

1.2.2 主要试剂

正己烷（AR）；丙酮（AR）；氯化纳（AR）；二氯甲烷（AR）；无水硫酸钠（AR）；浓硫酸（AR） 。

1.3 实验方法

1.3.1 样品测定

按照《中国药典》2015年版第一增补本，人参项下有机氯类农药残留量的测定。精密称取人参粉末5.0000g，置具塞锥形瓶中，加水30mL，振摇10min，精密加丙酮50mL，称定重量，超声处理（功率300W，频率40kHz)30min，放冷，再称定重量，用丙酮补足减失的重量，再加氯化纳约8g，精密加二氯甲烷25mL，称定重量，超声处理（功率300W，频率40kHz)15min，再称定重量，用二氯甲烷补足减失的重量，振摇使氯化钠充分溶解，静置，转移至离心管中，离心（每分钟3000转）3min，使完全分层，将有机相转移至装有适量无水硫酸钠的具塞锥形瓶中，放置30min。精密量取15mL，置 40℃水浴中减压浓缩至约1mL，加正己烷约5mL，减压浓缩至近干，用正己烷溶解并转移至5mL量瓶中，并稀释至刻度，摇匀，转移至离心管中，缓缓加入硫酸溶液(9→10)1mL，振摇1min，离心（每分钟3000转）10min，分取上清液，加水1mL，振摇，取上清液，即得。

1.3.2 数学模型

试样中有机氯农药的含量数学模型建立如下：

式中：

W——试样中各组分农药含量，单位为毫克每千克（mg/kg）

A——试样中各组分农药峰面积，单位为赫兹*秒（Hz*s）

As——标准溶液峰面积,单位为赫兹*秒（Hz*s）

C——标准溶液浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）

V1——萃取溶剂总体积，单位为毫升（mL）

V2——取出样品溶液的体积，单位为毫升（mL）

V3——样品定容体积，单位为毫升（mL）

M——称取试样质量，单位为克（g）

1.4 不确定度分量来源

从检测过程和数学模型分析，检测有机氯农药残留量的不确定度主要有以下7个来源：a.样品称量过程引入的不确定度。b.试剂转移过程移液枪引入的不确定度。c.样液定容过程引入的不确定度。d.样品上机过程引入的不确定度。e.标准溶液引入的不确定度。即标准物质的相对不确定度、标准溶液稀释过程引入的不确定度。f.实验回收率引入的不确定度。g.重复测量引入的不确定度。

2 结果与分析

2.1 样品称量过程引入的不确定度

电子天平检定合格，根据检定证书，当0.01 g≤m≤5g时，天平校准允许的最大误差为土0.05mg，称取人参粉末5.0000g，取矩形分布，引入的相对标准不确定度为：

2.2 试剂转移过程移液枪引入的不确定度

移液枪引入的不确定度，用B类不确定评定。根据 2～10mL移液枪的出厂证书可知系统误差为0.29%，即引入的相对标准不确定度为：

2.3 样液定容至5mL容量瓶过程引入的不确定度

根据JG196—2006((常用玻璃量器检定规程》[7],得5mLA级容量瓶允许最大误差为±0.020mL,即5mL容量瓶的误差半宽为0.02mL，符合均匀分布，则其相对标准不确定度为：

2.4 样品上机过程引入的不确定度

气相色谱仪引入的不确定度，查检定报告可知：

2.5 标准溶液引入的不确定度

2.5.1 标准品本身浓度的不确定度

根据各标准品的说明书，统计计算各标准品相对标准不确定度，详见表2。

表2 十六种有机氯农残标准品相对标准不确定度

2.5.2 标准溶液稀释过程引入的不确定度

2.5.2.1 移液管引入的不确定度

根据JJG196—2006《常用玻璃量器检定规程》，1mL移液管允许最大误差为±0.008mL，按照均匀分布计算，其相对标准不确定度为：

0.5 mL移液管允许最大误差为±0.005mL，按照均匀分布计算，其相对标准不确定度为：

2.5.2.2 容量瓶引入的不确定度

同理查JJG196—2006(常用玻璃量器检定规程》，得50mL容量瓶允许最大误差为±0.05mL，按照均匀分布计算，其相对标准不确定度为：

10mL容量瓶允许最大误差为±0.02mL，按照均匀分布计算，其相对标准不确定度为：

2.5.3 标准溶液上机引入的不确定度

气相色谱仪引入的不确定度，查检定报告可知：

2.6 实验回收率引入的不确定度

对空白样品进行6次加标回收试验，加标水平为0.1μg/mL，即加标样检出浓度示值与回收率见表3。

由表3可以知道，各目标物的回收率平均值R与标准偏差S，用t检验法来检验回收率是否与100%存在显著性差异。

方法使用有证标准物质做回收试验，其不确定度为[8]：

式中：U(R)为标准不确定度；

R为平均回收率；

S为重复分析的标准偏差；

n为重复次数；

Cs为标准物质证书给定的标准值；

U(Cs)为标准物质的标准不确定度。

由于标准物质的不确定度在标准溶液使用引入的不确定度已考虑过，这里不做再次考虑，上式简化为：

查t表得，在自由度为5，置信概率为95%下，t0.95(5)=2.57。由表3计算得出各目标物t均大于t0.95(5)，因此，平均回收率R与100%存在显著性差异，须使用回收率修正结果。修正公式如下:

2.7 重复测量引入的不确定度

通过对同一样品重复进样6次，测定值详见表5。按A类评定应用贝塞尔公式计算，即每项的相对标准不确定度U11(rel)如下表。

3 合成不确定度与实验结果

根据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》，合成不确定度计算公式为：式中 xi，xj，为输入量，i≠j

r(xi,xj)为输入量xi和xj之间的相关系数估计值。

实际工作中，若各输入量之间均不相关，或虽有部分输入量相关，但其相关系数较小而近似为r(xi,xj)=0，于是 Uc(y)可简化为：

根据以上评估过程，各不确定度分量相互独立，因此，计算公式：

计算结果见下表。

4 结论

本研究对使用气相色谱法进行人参中十六种有机氯测定的不确定度来源进行了较全面的分析，通过对不确定度的计算评定，比较了各相对标准不确定度分量，发现影响测定人参中十六种有机氯的不确定度主要因素是回收率和重复性试验，因此本试验的关键在于对样品的前处理与仪器的稳定性，所以在以后的实验过程中要加强操作的规范性，且待仪器稳定后再检测，以减小不确定度的产生，从而得到准确性高的检测结果。