GC-MS测定芹菜中毒死蜱含量的不确定度评定

◎ 郭妍妍，陈丽丽

（河南峰创检测技术有限公司，河南 郑州 450001）

不确定度或测量不确定度是根据使用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数[1]。为更加合理地表征被测量的量值，保持测量结果的计量溯源性，应尽可能地对被测量进行不确定度评估。毒死蜱属于中等毒性有机磷杀毒剂，曾广泛应用于农业，主要通过抑制乙酰胆碱酶的活性达到杀虫效果[2-3]。大量研究表明，水生生物对毒死蜱的敏感性较高，长期使用容易造成水体污染[4]。另外毒死蜱不易降解，与氨基甲酸酯类农药混用对生物也会造成协同性的损伤，且现代农药蔬菜的生长周期较短，容易造成残留超标，为降低对人体健康的威胁，2016年12月31日禁止其在蔬菜上使用[5-7]。但从历年各个地市食品安全监督抽检的统计数据来看，食用农产品中农药残留不合格比率最高，而蔬菜中毒死蜱的不合格率最为突出。结合实验室的实际情况，参照《化学分析中不确定度的评估指南》（CNAS—GL006：2019）中不确定度的评估流程，现对芹菜中毒死蜱含量测定的不确定度进行评定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

8860-5977气相色谱质谱仪（安捷伦科技有限公司）；G12004B万分之一天平为Ⅰ级天平（上海佑科仪器仪表有限公司），I级精度；使用玻璃量器均为A级。

丙酮中毒死蜱标准溶液100 μg·mL-1，GBW(E) 082239坛墨质检，扩展不确定度为3%（k=2）；毒死蜱标准中间液5 μg·mL-1：取50 μL标准储备液，定容至1 mL。

1.2 试验方法

准确称取5 g试样（精确至0.000 1 g）于50 mL离心管中，加水补充至15 mL，加入10 mL乙腈，用涡旋仪涡旋提取2 min，加入5 g氯化钠，再匀浆提取1 min，将离心管放入离心机中离心5 min，取上清液用0.2 μm滤膜过滤后上级测试，外标法定量。

1.3 数学模型

依据《食品安全国家标准 水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定》（GB 23200.8—2016）气相色谱-质谱法建立数学模型。

式中：X为样品中待测组分含量，mg·kg-1；C为样品测试液中待测组分浓度，ng·mL-1；V为待测液定容体积，mL；m为样品取样量，g；f仪器为仪器进样引入的不确定度分量；f重复性为试验重复性引入的不确定度分量。

1.4 不确定度来源

根据标准方法的检测步骤及其相关的函数关系，被测量样品中毒死蜱的含量的不确定来源见因果关系图1，分别是试样取样量引入的不确定度分量；待测液定容体积引入的不确定度分量；样液中毒死蜱的含量引入的不确定度分量；仪器进样分析引入的不确定度分量；测量重复性引入的不确定度分量。

图1 因果关系图

2 各分量不确定度的分析

2.1 取样量m引入的不确定度

由电子分析天平的说明书及检定证书可知，型号为G12004B的万分之一天平为Ⅰ级天平，当称样量 0 g≤m≤50 g时，仪器最大允许误差为±0.5e（e=1 mg）， 假设为矩形分布，经过两次称量得到样品质量，则样品质量m的标准不确定度为：

按称样量5 g计算，则样品称量引入的相对标准不确定度为：

2.2 试样溶液体积V引入的不确定度

根据《常用玻璃量器检定规程》（JJG 196—2006）， 10 mL单标线移液管的容量允许误差±0.02 mL，假设为三角分布；温度波动范围为±5 ℃，水的膨胀系数为2.1×10-4/℃，假设为矩形分布，则样液总体积V引入的标准不确定度为：

由样液总体积V引入的相对标准不确定度为：

2.3 仪器进样引入的不确定度

考虑到仪器进样、测试分析过程中引起的不确定，以样品提取液测试浓度的重现性代表仪器设备引入的不确定度，具体数据如表1。

表1 仪器重复进样的不确定表

由气相色谱质谱仪器进样和测试引入的相对标准不确定度为：

2.4 重复性引入的不确定度

测量重复性是指在相同测量方法、相同观测者、相同测量仪器、相同场所、相同工作条件和时间内，对同一被测量指标连续测量所得结果之间的一致程度。每次重复测试的结果波动均会引入不确定度，来源包括样品称量、样品溶液定容、仪器波动以及人员操作等重复性操作。为避免重复引入，该实验过程中各单元的重复性合并为总测量过程的一个分量，由测定结果重复性表示，重复测定的相关数据见表2。

表2 重复测定的相关数据表

本实验对测试样品中亚硝酸钠的含量重复测定3次，平均值为1.181 0 mg·kg-1，单次测量的实验标准偏差为0.030 54，则重复性引入的标准不确定度为：

重复性引入的相对标准不确定度为：

2.5 样液中毒死蜱的含量引入的不确定度

2.5.1 标准物质

（2）稀释。根据《常用玻璃量器检定规程》 （JJG 196—2006），确定单标线移液管容量允许误差并假设为三角分布；根据《移液器检定规程》（JJG 646— 2006）确定移液器的容量允差并假设为三角分布；室温波动范围为±5 ℃，水的膨胀系数为2.1×10-4/℃，假设为矩形分布。

用200 μL移液枪分别移取毒死蜱标准中间液20 μL、 40 μL、80 μL、120 μL、160 μL和200 μL，定容至1 mL， 配 制 成 浓 度 分 别 为100 ng·mL-1、200 ng·mL-1、 400 ng·mL-1、600 ng·mL-1、800 ng·mL-1和1 000 ng·mL-1的标准序列，玻璃量具的不确定度见表3。

表3 玻璃量具的不确定度表

由稀释引入的相对标准不确定度：

标准物质引入的相对标准不确定度为：

2.5.2 标准曲线引入的不确定度

对不同浓度的标准曲线点进行测试，每个级别测定3次，最小二乘法进行拟合绘制标准曲线，得到标准曲线方程y=36.843 009x-352.403 77（相关系数R2=0.999 189 86），最小二乘法拟合标准曲线的相关数据见表4。

最小二乘法拟合标准曲线产生的不确定度计算公式为：

式中：S为残差标准偏差；Sxx为标准溶液质量浓度残差和；p为测定样品次数，即p=3；n为标准溶液测定的总次数，n=18；a为标准曲线斜率，a=36.843 009；xi为标准曲线各级别对应的浓度值；x-为各级别标准物质浓度的平均值；xpred为样品浓度预估值；yfi为标准曲线拟合的吸光度值。

表4 最小二乘法拟合标准曲线的相关数据表

相关分量为：

则标准曲线拟合引起的标准不确定度为：

标准曲线拟合引起的相对标准不确定度为：

2.5.3 样液中毒死蜱的含量c引入的相对标准不确定度

3 合成标准不确定度u(x)

各个分量引入的相对标准不确定度，详见表5。

表5 各个分量引入的相对标准不确定度表

相对标准不确定度为：

样品中毒死蜱3次重复测定的平均值为 1.181 0 mg·kg-1，合成标准不确定度为：

4 扩展不确定度的评定

取包含因子k=2（95%置信率），则扩展不确定度为U=u(x)×k=2×0.034 25=0.068。根据以上不确定度评定的结果，采用气相色谱质谱联用仪法测试芹菜中毒死蜱含量的结果应表示为X=（1.181±0.068）mg·kg-1，k=2。

5 结论

芹菜中毒死蜱含量的不确定度各个分量中，由样液中毒死蜱含量引入的不确定度最大，而其中标准溶液的稀释、标准曲线的拟合对不确定度的贡献尤为突出，当测试数据处于判定或参考数值的临界范围内，需要通过使用更高精度的定容容器、减少环境温差、提高检测人员的熟练程度、降低操作误差等手段来控制不确定度的离散程度。