王以堃，何雅娟，蔡冶強，邢金京，陳敏

（1.江蘇省計量科學研究院，南京 210023； 2.中國計量科學研究院，北京 100029）

有機磷農(nóng)藥是用于防治植物病、蟲、害的含磷有機化合物，這類農(nóng)藥品種多，藥效高，用途廣，易分解，在人、畜體內(nèi)一般不積累，是極為重要的農(nóng)林作物用藥［1-2］。有機磷農(nóng)藥中有不少品種對人、畜的急性毒性很強，在使用時特別要注意安全，同時由于該類農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，環(huán)境水體有被污染的風險［3］。GB 5749-2006 《生活飲用水衛(wèi)生標準》，對生活飲用水中的敵敵畏、樂果等有機磷類的標準限值有明確要求［4］。標準物質(zhì)是確保檢測結(jié)果準確可靠的重要手段［5］，檢測機構(gòu)主要采用購買單組分有機磷溶液或溶解稀釋有機磷純度固體的方式得到符合檢測需求的有機磷標準物質(zhì)［6］，這些方式導致檢測機構(gòu)的檢測周期長，使用不方便，因此國內(nèi)檢測機構(gòu)對有機磷混合溶液標準物質(zhì)有迫切需求［7-10］。

筆者采用重量-容量法制備甲醇中敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷混合溶液標準物質(zhì)，建立的火焰光度-氣相色譜方法對6 種有機磷互為雜質(zhì)的干擾情況進行了分析［11］，對標準物質(zhì)均勻性、穩(wěn)定性進行了考察，并對標準物質(zhì)的定值不確定度進行了評定［12-13］。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

電子天平：XP5004S 型，感量為0.1 mg，瑞士梅特勒-托利多國際股份有限公司；

氣相色譜儀：A91 plus 型，配有火焰光度檢測器，中國磐諾儀器公司；

敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷標準物質(zhì)：均為國家有證純度標準物質(zhì)，上海市農(nóng)藥研究所，編號及純度見表1；

表1 標準物質(zhì)編號及純度

1.2 實驗步驟

1.2.1 標準物質(zhì)制備

用電子天平分別稱量6 種有機磷純度標準物質(zhì)各約100 mg，分別置于6 只100 mL 容量瓶中，用甲醇定容至標線，充分混勻后配制成質(zhì)量濃度為1 000 mg／L 的單組分標準儲備液；用6 只10 mL 單標線吸量管分別量取10 mL 單組分標準儲備液至潔凈的100 mL 容量瓶中，用甲醇定容至標線，配制成各組分質(zhì)量濃度均為100 mg／L 的甲醇中6 種有機磷溶液標準物質(zhì)。溶液制備完成后充分混勻，冷藏靜置后在潔凈室內(nèi)分裝于100 支棕色安瓿瓶中，每瓶約1 mL，于-10℃下保存。

1.2.2 色譜條件

參照GBT 5750.9-2006 《生活飲用水標準檢驗方法農(nóng)藥指標》［5］中推薦的方法，優(yōu)化并確定儀器工作條件。

色譜柱：DB-1701 型氣相色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；進樣口溫度：270 ℃；柱箱溫度：初溫150℃，保持2 min，以10℃／min 升至220℃，保持4 min；流量：2 mL／min；分流比：50∶1；檢測器：FPD，溫度為250℃；氫氣流量：50 mL／min；空氣流量：60 mL／min。

1.2.3 均勻性檢驗

標準物質(zhì)制備完成后，根據(jù)JJF 1343-2012 《標準物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計學原理》［13］的要求，按照分裝的先后順序，將溶液分為3 組，采用隨機方法從每組中抽取3～4 瓶，共抽取11 瓶，以氣相色譜法進行測量，每瓶測量3 次，利用F檢驗判斷標準物質(zhì)的均勻性。

1.2.4 穩(wěn)定性檢驗

（1）長期穩(wěn)定性。將研制的標準物質(zhì)在-10℃下保存并進行長期穩(wěn)定性試驗，在預期的有效期（6個月）內(nèi)，按照先密后疏原則，共選取7 個取樣時間點，采用氣相色譜法測試量值的變化，每次測試均以新制備的溶液作為標準樣品對儲存樣進行定值，取6 瓶，每瓶測2 次，取平均值作為穩(wěn)定性檢驗結(jié)果，選用線性模型對穩(wěn)定性檢驗結(jié)果進行穩(wěn)定性評估。

（2）短期穩(wěn)定性。有機磷混合溶液標準物質(zhì)在運輸過程中限定采用泡沫箱保冷袋運輸。模擬實驗設(shè)置為隨機選擇8 瓶有機磷混合溶液放入配有保冷袋的泡沫箱中，在35℃的恒溫箱中放置7 天，在4個時間點每次取2 瓶，以同批次冷凍保存的標準物質(zhì)作為標準對照品進行測試，根據(jù)檢驗結(jié)果評估運輸條件對標準物質(zhì)短期穩(wěn)定性的影響。

1.2.5 標準物質(zhì)定值

采用重量-容量法對研制的標準物質(zhì)定值，根據(jù)標準物質(zhì)制備流程，原料使用國家有證純度標準物質(zhì)，用質(zhì)量比較儀稱取一定質(zhì)量，采用逐級稀釋的方式溶解在容量瓶中，在確定各組分間無互為雜質(zhì)干擾的情況下，各組分的濃度按照式(1)計算：

式中：c——組分質(zhì)量濃度，mg／L；

m——稱量質(zhì)量，mg；

p——有機磷純度證書值，%；

V1——第一次稀釋容量瓶體積，mL；

V2——單標線吸量管體積，mL；

V3——第二次稀釋容量瓶體積，mL。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析條件優(yōu)化

參照GBT 5750.9-2006 《生活飲用水標準檢驗方法農(nóng)藥指標》［5］中推薦的方法，優(yōu)化并確定儀器工作條件。在80～150℃范圍內(nèi)調(diào)整柱箱起始溫度，在10～20℃／min 范圍內(nèi)調(diào)整升溫速率，對制備的標準物質(zhì)進行分析。結(jié)果表明，當柱箱起始溫度為150℃，升溫速率為10℃／min 時，甲醇中6 種有機磷組分能夠完全分離，分析方法的重復性、線性、檢出限等指標能夠滿足標準物質(zhì)研制的檢驗 需求。

2.2 分析方法評價

2.2.1 分離度

按照1.2.2 色譜分析條件對甲醇中6 種有機磷混合溶液進行分析，色譜圖如圖1 所示。由圖1 可以看出，6 個目標物組分均能良好分離，按保留時間出峰依次為敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷。

圖1 甲醇中六種有機磷混合溶液色譜圖

2.2.2 線性方程與檢出限

制備質(zhì)量濃度分別為0.5，5，10，50，100 mg／L的甲醇中6 種有機磷單組分溶液，按照1.2.2 進行測試，以被測組分的質(zhì)量濃度（X）為橫坐標，色譜峰面積（Y）為縱坐標進行線性回歸。以2 倍色譜峰高-噪聲計算檢出限。計算線性方程，相關(guān)系數(shù)與檢出限，結(jié)果列于表1。

表1 6 種有機磷組分線性方程、相關(guān)系數(shù)與檢出限

由表1 可知，該方法分析6 種有機磷的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999 9，檢出限小于0.5 mg／L。

2.2.3 重復性

按照1.2.2 色譜條件對100 mg／L 甲醇中6 種有機磷混合溶液進行7 次重復性檢驗，試驗結(jié)果列于表2。由表2 可知，所建立分析方法重復性小于1.5%，能夠滿足標準物質(zhì)均勻性檢驗、穩(wěn)定性檢驗的需求。

表2 分析方法重復性考察結(jié)果

2.3 原料分析

用甲醇配制6 種有機磷單組分溶液，按照1.2.2色譜條件進行測試，對單組分色譜圖進行主成分和雜質(zhì)峰面積進行統(tǒng)計分析，用來考察原料中可能互為雜質(zhì)的情況。由結(jié)果可知，各純品原料中雜質(zhì)組分含量均小于0.13%，考慮到上述雜質(zhì)測量過程中色譜峰面積很小，雜質(zhì)也有可能由交叉進樣過程時引入，而并非原料引入，因此在重量-容量法配制混合溶液的過程中，6 種有機磷純度含量直接采用證書值。

2.4 均勻性檢驗結(jié)果

按照1.2.3 對制備的標準物質(zhì)進行均勻性檢驗，對測試數(shù)據(jù)集的標準偏差進行一致性檢驗（F檢驗），以馬拉硫磷為例的數(shù)據(jù)列于表3。由表3 計算得到Q1=12.5，Q2=13.4，sa=0.46，F(xiàn)=2.04。6 種有機磷組分F值統(tǒng)計列于表4。查表得F0.05(10，22)=2.30，由表4 可知，6 種有機磷組分F值統(tǒng)計均小于2.30，表明經(jīng)混勻封裝的標準物質(zhì)溶液均勻性良好。

表3 馬拉硫磷均勻性檢驗測量結(jié)果 mg／L

表4 6 種有機磷組分F 值統(tǒng)計結(jié)果

2.5 穩(wěn)定性檢驗

2.5.1 長期穩(wěn)定性檢驗

按照1.2.4 對甲醇中6 種有機磷混合溶液標準物質(zhì)進行長期穩(wěn)定性測試，并利用t檢驗對數(shù)據(jù)進行分析，檢驗和統(tǒng)計數(shù)據(jù)分別列于表5、表6。

表5 長期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果 mg／L

表6 長期穩(wěn)定性統(tǒng)計結(jié)果

2.5.2 短期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果

按照1.2.4 對制備的有機磷混合溶液標準物質(zhì)進行短期穩(wěn)定性檢驗，并使用t檢驗對檢驗數(shù)據(jù)進行判斷，檢驗及統(tǒng)計數(shù)據(jù)分別列于表7、表8。

表7 短期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果 mg／L

表8 短期穩(wěn)定性統(tǒng)計結(jié)果

2.6 不確定度評定

分析重量-容量法制備甲醇中6種有機磷混合溶液標準物質(zhì)的過程，并結(jié)合溶液標準物質(zhì)的貯存和使用要求，對溶液標準物質(zhì)定值不確定度有貢獻的主要因素有制備過程、均勻性、穩(wěn)定性。

2.6.1 制備過程引入的不確定度

采用重量-容量法制備溶液標準物質(zhì)，影響制備過程不確定度的有原料純度、稱量質(zhì)量、定容體積，各因素之間互不相關(guān)。

（1）原料純度p引入的不確定度。根據(jù)標準物質(zhì)證書信息，各組分的原料純度p不確定度為0.3%～0.4%。

（2）稱量質(zhì)量m引入的不確定度u(m)。稱量 的不確定度主要來源為天平稱量準確性、重復性、分辨力。

（3）定容體積V引入的不確定度u(V1)。體積對不確定度有3 個主要影響：校準、重復性和溫度影響，本次測量過程中涉及的V1，V2，V3相互獨立，以校準引入的不確定度u(V1)為例說明體積不確定度的評定過程。

重復性：對充滿的100 mL 容量瓶稱量測試10次，得出標準偏差為0.030 mL，即u2(V1)=0.030 mL。

同理可得到u(V2)=0.032 mL，u(V3)=0.29 mL。

（4）雜質(zhì)影響。雜質(zhì)引入的不確定度以原料純度為100%來考慮，也僅為0.13%，遠小于其它分量，忽略不計。

（5）制備過程不確定度合成。將標準溶液不確定度各分量轉(zhuǎn)換成相對標準不確定度，匯總列于 表9。

表9 制備過程不確定度分量匯總

以敵敵畏為例，對于不同分量分別進行合成，計算得到敵敵畏的不確定度：

同理，得到各組分制備引入不確定度為1.10%～1.13%。

2.6.2 均勻性引入的不確定度

均勻性引入不確定度ubb按照式(2)計算：

式中：sa——瓶間標準差；

x——標準物質(zhì)制備值。

根據(jù)2.4 均勻性檢驗結(jié)果，以馬拉硫磷為例，x=106.0 mg／L，sa=0.46 mg／L，得到ubb=0.46%，其余組分均勻性引入的不確定度ubb為0.37%～0.56%。

2.6.3 穩(wěn)定性引入的不確定度

研制的6 種有機磷標準物質(zhì)樣品穩(wěn)定性檢驗結(jié)果擬合直線的斜率都是不顯著的，按照直線無趨勢評定不確定度，則穩(wěn)定性引入的相對標準不確定度按照式(3)計算：

式中：t——標準物質(zhì)的有效時間。

根據(jù)長期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果，預期保存時間為6個月，根據(jù)2.5.1 長期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果，t(0.95,v)=2.57，t=6，整理得到各組分長期穩(wěn)定性引入不確定度uls為1.05%～1.84%。

根據(jù)2.5.2 短期穩(wěn)定性檢驗結(jié)果，同理得到各組分短期穩(wěn)定性引入的不確定度uss為0.46%～0.96%。

2.6.4 不確定度匯總

將6 種有機磷組分不確定度分量進行匯總，各分量貢獻如表10 所示。

表10 不確定度分量匯總表 %

2.6.5 合成不確定度與擴展不確定度

取包含因子k=2，置信度水平約95%，100 mg／L的甲醇中6 種有機磷混合溶液標準物質(zhì)濃度定值結(jié)果的擴展相對不確定度U＝k×uc=4.7%。

2.7 驗證

使用從國家標物中心和上海農(nóng)藥研究所購置的敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷單組分有證標準物質(zhì)溶液對制備的混合 溶液進行核驗定值，核驗結(jié)果列于表11。由表11可知，制備值與核驗值結(jié)果En＜1，表明制備結(jié)果準確可靠。

表11 核驗結(jié)果

3 結(jié)語

采用重量-容量法制備甲醇中6 種有機磷混合溶液標準物質(zhì)并定值，均勻性和穩(wěn)定性檢驗合格，標準物質(zhì)定值結(jié)果的擴展不確定度為5%（k=2），有效期為6 個月。目前該標準物質(zhì)已取得國家二級標準物質(zhì)定級鑒定證書，可用于有機磷農(nóng)藥檢測結(jié)果的準確性評價，實現(xiàn)量值的準確溯源。