甲基对硫磷溶液标准物质研制

王以堃，陈敏，孟珂，蔡冶强，陈扬

(江苏省计量科学研究院，南京 210023)

火焰光度–气相色谱法是检测各类农产品、环境水体中有机磷类农药残留的主要分析方法［1–5］，对于配置火焰光度检测器的气相色谱仪，GB／T 30431–2013 《实验室气相色谱仪》、JJG 700–2016 《气相色谱仪》中均采用甲基对硫磷溶液标准物质对检测器进行性能评价。目前国内尚无甲基对硫磷溶液标准物质的生产销售，检测人员如需进行火焰光度检测器线性范围的评价工作［6］，需要使用纯度标准物质进行溶液配制，纯度标准物质采购不便、操作繁琐、检测耗时长，溶液配制过程容易产生误差［7–8］。笔者以甲基对硫磷纯度标准物质为原料［9］，采用重量–容量法制备了无水乙醇中甲基对硫磷溶液标准物质［10–13］，以配制值作为标准物质的标准值，采用高效液相色谱法对标准物质的均匀性、稳定性进行检验［14–16］。所研制的甲基对硫磷溶液标准物质的标准值分别为1.00，10.0，20.0，50.0，100，500，1 000 μg／mL，有效期为12 个月，满足火焰光度检测器线性范围项目的检测要求，已被批准为国家二级标准物质，编号为GBW(E) 083635。该标准物质可用于有机磷农药残留检测及分析方法的确认与评价，以确保检测结果准确可靠。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：A91 plus 型，配有火焰光度检测器(FPD)，常州磐诺仪器公司；

高效液相色谱仪：1200 型，配有二极管阵列检测器(DAD)，美国安捷伦科技有限公司；

质量比较仪：AT201 型，瑞士梅特勒–托利多国际有限公司；

甲基对硫磷农药纯度标准物质：编号为GBW(E) 061573，含量为98.6%，不确定度为0.8%(k=2)，上海农药研究所；

无水乙醇：色谱纯，德国CNW 公司。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 气相色谱

色 谱 柱：DB–1701 柱(30 m×0.32 mm，0.25 μm，美国安捷伦科技有限公司)；进样口温度：270 ℃；柱升温程序：初始温度为150℃，保持2 min，以10℃／min 升温至220℃，保持4 min；柱流量：2 mL／min；检测器：FPD；检测器温度：250℃；氢气流量：50 mL／min；空气流量：60 mL／min。

1.2.2 液相色谱

色谱柱：Eclipse XDB–C18柱(4.6 mm×150 mm， 5 μm，美国安捷伦科技有限公司)；进样体积：10 μL；柱箱温度：25℃，恒温；流动相：甲醇–水溶液(体积比为85∶15)；流量：1 mL／min；检测器：DAD，波长为275 nm，带宽为4 nm。

1.3 标准物质制备

在温度为20℃、湿度为50%的实验室中，采用质量比较仪以砝码替代法分别称取10.16，20.27，50.75，50.71，507.02，507.20 mg 甲基对硫磷农药纯度标准物质，置于500 或1 000 mL 容量瓶中，用无水乙醇溶解并定容至标线，摇匀，配制成质量浓度分别 为10.0，20.0，50.0，100，500，1 000 μg／mL 的 甲基对硫磷溶液标准物质。

质量浓度为1.00 μg／mL 的甲基对硫磷溶液标准物质采用二次稀释法制备：用单标线吸量管精确移取质量浓度为100 μg／mL 的甲基对硫磷溶液10 mL 于1 000 mL 容量瓶中，用乙醇定容至标线，摇匀。

将配制好的溶液标准物质充分混匀，然后分装至2 mL 棕色安瓿瓶中，每个量值点分装约150 瓶，编号，于4℃下保存。

1.4 均匀性检验

按照分装先后顺序，将每个量值点的溶液标准物质均分为3 组，从每组中随机抽取3～4 瓶，共抽取11 瓶，按照1.2.2 液相色谱条件进行测定，每瓶样品均重复测定3 次，取平均值作为测定结果，通过F检验判断标准物质的均匀性。

1.5 稳定性检验

1.5.1 长期稳定性

研制的标准物质在4℃下保存，在预期的有效期内，按照先密后疏原则，共选取7 个取样时间点，分别为第0，0.5，1.3，2.5，4，6，12 月，每个时间点抽取6 瓶样品，按照1.2.2 液相色谱条件进行测定，每次测定均以新制备的溶液作为标准样品对储存样进行定值，每瓶样品重复测定2 次，取平均值作为测定结果，以线性模型对稳定性检验结果进行评价。

1.5.2 短期稳定性

模拟标准物质运输的实际情况，将标准物质用泡沫箱保冷袋封装后置于恒温箱中，在40℃的环境中放置7 天，分别在第0，1，3，5，7 d，按照1.2.2 液相色谱条件对样品进行测定，每瓶样品平行测定2次，以同批次冷藏保存的标准物质作为对照品，通过检验结果来评价运输条件对标准物质短期稳定性的影响。

1.6 标准物质定值

采用重量–容量法配制溶液标准物质，以配制值作为标准物质的定值。以国家有证纯度标准物质为原料，用质量比较仪称取一定质量，采用逐级稀释的方式溶解于容量瓶中，在确定各组分间无互为杂质干扰的情况下，一次稀释和二次稀释定值分别按式(1)和式(2)计算：

式中：c——溶液质量浓度，μg／mL；

m——称量质量，mg；

p——甲基对硫磷农药纯度标准物质标准 值，%；

V1——第一次稀释容量瓶体积，mL；

V2——单标线吸量管体积，mL；

V3——第二次稀释容量瓶体积，mL。

2 结果与讨论

2.1 原料定性分析

在1.2.1 气相色谱条件下，对溶剂原料进行半定量分析，结果如图1 所示。由图1 可以看出，制备标准物质所用的溶剂无水乙醇中无甲基对硫磷组分。

图1 无水乙醇溶剂的定性气相色谱图

2.2 流动相选择

以质量浓度为1.00 μg／mL 的甲基对硫磷溶液标准物质为研究对象，分别考察流动相中甲醇与水的体积比为80∶20，85∶15，90∶10 时，溶质甲基对硫磷与溶剂无水乙醇的分离效果，结果如图2 所示。

图2 甲醇与水不同配比时的分离效果

由图2 可以看出，当甲醇与水的体积比为85∶15 时，甲基对硫磷与无水乙醇能够较好分离，并且甲基对硫磷具有较好的响应值。

2.3 分析方法评价

2.3.1 分离度

在1.2.2 液相色谱条件下，对质量浓度为10.0 μg／mL 的甲基对硫磷溶液标准物质进行测定，结果如图3 所示。由图3 可以看出，甲基对硫磷的出峰时间为2.068 min，溶质峰与溶剂峰完全分开，表明该分析方法分离效果良好。

图3 甲基对硫磷溶液典型色谱图

2.3.2 线性方程与检出限

在1.2.2 液相色谱条件下，对质量浓度分别为1，10，20，50，100，500 μg／mL 的甲基对硫磷溶液标准物质进行测定，以质量浓度(X)为横坐标，以色谱峰面积(Y)为纵坐标，绘制标准工作曲线，计算得线性方程为Y=20.9X–11.6，线性相关系数为0.999 99。

在1.2.2 液相色谱条件下，对无水乙醇空白进行测定，以3 倍信噪比作为方法检出限，检出限小于0.02 μg／mL，表明该方法线性良好，并具有较高的灵敏度。

2.3.3 精密度试验

在1.2.2 液相色谱条件下，分别对制备的各浓度值的标准物质进行测定，结果见表1。

表1 精密度试验结果

由表1 可知，测定结果的相对标准偏差为0.18%～0.72%，表明该方法精密度较好，满足标准物质研制的分析要求。

2.4 均匀性检验

按照1.4 方法对制备的标准物质进行均匀性检验，表2 为1.00 μg／mL 甲基对硫磷溶液标准物质的测定结果，对测定结果的标准偏差进行一致性检验(F 检验)，各量值标准物质F 值统计结果见表3。查表得F0.05(10，22)=2.30，由表3 可知，各量值点甲基对硫磷溶液标准物质F 值均小于F0.05(10，22)，表明研制的溶液标准物质均匀性良好。

表2 均匀性检验结果 μg／mL

表3 各量值标准物质F 值统计结果

2.5 稳定性检验

2.5.1 长期稳定性检验

按照1.5.1 方法，对制备的标准物质进行长期稳定性检验，并对测定结果进行趋势分析，长期稳定性试验结果见表4，统计结果见表5。

表4 长期稳定性检验结果

表5 长期稳定性检验统计结果

由表5 可知，各量值点标准物质均满足|b1|＜ t0.95,υ·s(b1)，表明研制的甲基对硫磷溶液标准物质在12 个月内稳定性良好。

2.5.2 短期稳定性检验

按照1.5.2 方法，对制备的标准物质进行短期稳定性检验，结果见表6，统计结果见表7。由表7 可知，各量值点的标准物质均满足|β1|＜t·s(β1)，表明在限定的运输条件下，标准物质短期稳定性无显著变化，具有良好的稳定性。

表6 短期稳定性检验结果

表7 短期稳定性检验统计结果

2.6 不确定度评定

根据甲基对硫磷溶液标准物质的制备过程及溶液标准物质的贮存和使用要求，甲基对硫磷溶液标准物质的定值不确定度主要包括制备过程引入的不确定度、均匀性引入的不确定度和稳定性引入的不确定度。采用重量–容量法制备溶液标准物质，制备过程引入的不确定度主要包括原料纯度、称重质量和定容体积引入的不确定度，各因素之间互不相关。

甲基对硫磷溶液标准物质制备过程、均匀性、稳定性引入的相对标准不确定度分量汇总见表8。

表8 各量值甲基对硫磷溶液标准物质相对标准不确定度分量汇总

以质量浓度为1.00 μg／mL 的甲基对硫磷溶液标准物质为例，对各相对标准不确定度分量进行合成，得到甲基对硫磷溶液标准物质的合成相对标准不确定度：

取包含因子k=2，置信度水平约95%，则1.00 μg／mL 甲基对硫磷溶液标准物质定值结果的相对扩展不确定度：Urel,c＝kurel,c=2.6%。

同法计算各量值甲基对硫磷溶液标准物质定值结果的相对扩展不确定度，则所研制的甲基对硫磷溶液标准物质的相对扩展不确定度为2%～3%，k=2。

2.7 比对验证

随机抽取制备的甲基对硫磷溶液标准物质，以中国计量科学研究院研制的国家二级标准物质GBW(E) 130103(质量浓度为10 μg／mL，相对扩展不确定度为3%)作为标准，对配制值进行核验，核验结果见表9。由表9 可知，En值均小于1，表明研制的甲基对硫磷溶液标准物质量值准确、可靠。

表9 甲基对硫磷溶液标准物质量值核验结果

3 结语

采用重量–容量法制备甲基对硫磷溶液标准物质。该标准物质均匀性和稳定性良好，定值结果的相对扩展不确定度为2%～3%(k=2)，有效期为12 个月。该标准物质已被批准为国家二级标准物质，编号为GBW(E) 083635，可用于气相色谱仪火焰光度检测器线性范围的性能评价，以确保有机磷农药检测结果的准确可靠。