嚴(yán)敏,彭娟,顧娟紅
(1.蘇州世標(biāo)檢測(cè)技術(shù)有限公司,江蘇蘇州 215104; 2.蘇州海關(guān)綜合技術(shù)中心,江蘇蘇州 215104)
測(cè)量不確定度是表征合理地賦予被測(cè)量值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù),測(cè)量過程中的隨機(jī)效應(yīng)和系統(tǒng)效應(yīng)均會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不確定度[1-2],對(duì)檢測(cè)方法進(jìn)行不確定度評(píng)估既是國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定,也是確定測(cè)量結(jié)果科學(xué)、有效性的保證[3-5]。
筆者按照GB/T 39665—2020 《含植物提取物類化妝品中55 種禁用農(nóng)藥殘留量的測(cè)定》規(guī)定,用乙腈渦旋振蕩、超聲提取乳液樣品,提取液經(jīng)凝膠色譜儀凈化后,采用氣相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)定,外標(biāo)法定量。參考測(cè)量不確定度評(píng)定與表示的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與文獻(xiàn)[1,6-15],對(duì)含植物提取物類化妝品中禁用的兩種滴滴伊殘留量檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定,建立了數(shù)學(xué)模型,分析了不確定度產(chǎn)生的原因,給出了分析結(jié)果的置信區(qū)間,對(duì)評(píng)判檢測(cè)結(jié)果的可比性和可接受性具有重要意義。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:8890+5977B 型,美國安捷倫科技有限公司。
凝 膠 滲 透 色 譜 儀:FREESTYLE 型,德 國LCTech 公司。
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:R-215 型,瑞士步琦有限公司。
Milli-Q 純水機(jī):美國密理博公司。
分析天平:Mettler EME 204 型,梅特勒-托利多儀器有限公司。
旋渦儀:MS3 型,德國IKA 有限公司。
氮吹儀:NEVP-12 型,江蘇天瑞儀器股份有限公司。
離心機(jī):TDZ5-WS 型,上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司。
超聲波清洗器:KH-500DE 型,昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司。
有機(jī)相濾膜:孔徑為0.45 μm。
滴滴伊混合標(biāo)準(zhǔn)樣品:含有o,p'-DDE 、p,p'-DDE,二者質(zhì)量濃度均為50.0 μg/mL,溶劑為丙酮,天津阿爾塔科技有限公司。
丙酮、環(huán)己烷、乙酸乙酯、乙腈、正己烷:色譜純,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
NaCl:分析純,蘇州國藥集團(tuán),使用前于(140±10) ℃烘烤4 h,置于干燥器中冷卻,備用。
空白乳液樣品:乳液樣品,按照標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)不含目標(biāo)物。
氦氣:純度為99.999%。實(shí)驗(yàn)用水為一級(jí)水。
準(zhǔn)確稱取乳液樣品1 g(精確至0.001 g),置于50 mL 具塞離心管中,加入10 mL 乙腈,渦旋振蕩1 min,超聲提取10 min,加入5~7 g 氯化鈉,渦旋1 min 后,以8000 r/min 轉(zhuǎn)速離心2 min。將上層清液移入新的50 mL 具塞離心管中,殘?jiān)儆?0 mL 乙腈重復(fù)提取一次,上層清液合并于同一離心管中,在(40±2)℃水浴溫度下,用氮?dú)鉂饪s裝置濃縮至近干,待凈化。
1.3.1 洗脫條件
凝膠滲透色譜柱:400 mm×25 mm,內(nèi)裝聚苯乙烯凝膠填料(粒徑為38~80 μm);洗脫溶劑:環(huán)己烷-乙酸乙酯溶液(體積比為1∶1,下同);預(yù)洗脫時(shí)間:15 min;采集時(shí)間:15 min;柱沖洗時(shí)間:10 min;進(jìn)樣體積:5 mL;流量:5 mL/min。
1.3.2 凈化
向離心管中加入10 mL 環(huán)己烷-乙酸乙酯溶液溶解殘留物,然后轉(zhuǎn)移至10 mL 容量瓶中并定容,經(jīng)有機(jī)相濾膜過濾于凝膠滲透色譜儀進(jìn)樣瓶中。按1.3.1 條件凈化后,轉(zhuǎn)移收集液于250 mL 平底燒瓶中,凝膠滲透色譜儀收集瓶用10~20 mL 環(huán)己烷-乙酸乙酯溶液清洗2 次,合并至250 mL 平底燒瓶中,在(40±2) ℃水浴溫度下,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)近干。準(zhǔn)確加入0.5 mL 正己烷溶解殘?jiān)?,混勻,?jīng)有機(jī)相濾膜過濾,供氣相色譜-質(zhì)譜儀測(cè)定。
滴滴伊混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:兩種滴滴伊質(zhì)量濃度均為500 μg/L,準(zhǔn)確移取0.1 mL 滴滴伊混合標(biāo)準(zhǔn)樣品于10 mL 容量瓶中,用丙酮稀釋并定容。
滴滴伊系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:準(zhǔn)確移取一定量滴滴伊混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,用丙酮稀釋,得到質(zhì)量濃度均分別為20.0、50.0、100、200、500 μg/L 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
空白乳液樣品基質(zhì)溶液:分別稱取1 g(精確至0.001 g)乳液空白樣品,按照1.2 和1.3 處理至“合并至250 mL 平底燒瓶中”,得空白乳液樣品基質(zhì)溶液。
基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:用氮?dú)鈱⒖瞻讟悠坊|(zhì)溶液吹干,準(zhǔn)確加入0.5 mL 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液復(fù)溶,經(jīng)有機(jī)相濾膜過濾,得到基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,待測(cè)。
1.5.1 氣相色譜儀
色譜柱:HP-5MS UI 毛細(xì)管柱[30 m×0.250 mm,0.25 μm,安捷倫科技(中國)有限公司];進(jìn)樣口溫度:260 ℃;程序升溫:初始溫度為70 ℃,保持2 min,以25 ℃/min 升至150 ℃,再以3 ℃/min升至280 ℃,保持10 min;載氣:氦氣,流量為1.0 mL/min ;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣體積:1 μL。
1.5.2 質(zhì)譜儀
電離方式:EI 電離源;電離能:70 eV;離子源溫度:230 ℃;四級(jí)桿溫度:150 ℃;接口溫度:280℃;掃描方式:選擇離子掃描模式(SIM);溶劑延遲:4 min;定性方法:色譜峰保留時(shí)間及特征碎片質(zhì)荷比;定量方法:色譜峰面積外標(biāo)法定量;定性離子和定量離子信息見表1。
表1 兩種滴滴伊定性及定量離子
樣品中農(nóng)藥殘留量按式(1)計(jì)算:
式中:w——樣品中待測(cè)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù),mg/kg;
ρ——從標(biāo)準(zhǔn)曲線得到待測(cè)組分的質(zhì)量濃度,μg/L;
V——樣品溶液最終定容體積,mL;
10——凈化液定容體積,mL;
m——樣品質(zhì)量,g;
1 000——換算系數(shù);
5——凝膠滲透色譜儀進(jìn)樣體積,mL。
從測(cè)定方法和數(shù)學(xué)模型可以看出,主要步驟包括樣品稱重、樣品提取、GPC 凈化并濃縮定容、系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的制備、儀器分析等。
表2 重復(fù)測(cè)定結(jié)果及不確定度
EME 204 分析天平檢定證書給定的測(cè)量不確定度U=0.2 mg(k=2),則樣品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)=U/k=0.1 mg,樣品6 次平行的稱量均值為0.995 8 g,計(jì)算得:
凈化后加入用1 mL 移液槍準(zhǔn)確加入0.5 mL 正己烷,溶解殘?jiān)?,由移液器校?zhǔn)證書可得,包含因子k=2 時(shí),移液體積的擴(kuò)展不確定度U=0.3 μL,凈化后定容體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
樣品溶液質(zhì)量濃度測(cè)定引入的不確定度分量主要由標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程引入的不確定度及校準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度三部分組成。
3.5.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(P)
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液證書,按照均勻分布計(jì)算,k= 3,由純度(P)引入的不確定度和相對(duì)不確定度分別為u(P)=U/k,ur(P)=u(P)/P。兩種滴滴伊標(biāo)準(zhǔn)品的純度及引入的相對(duì)不確定度計(jì)算結(jié)果見表3。
表3 兩種禁用農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的不確定度
3.5.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(D)
在標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過程中使用到10 mL 容量瓶,200 μL、1 mL 和5 mL 移液槍,稀釋過程見1.4。不確定度主要來源于容量瓶和移液槍的體積校準(zhǔn)不確定度。假設(shè)是均勻分布,移液器和容量瓶的相對(duì)不確定度見表4。
表4 兩種禁用農(nóng)藥對(duì)照品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
對(duì)表4 中各質(zhì)量濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行合成,得標(biāo)準(zhǔn)工作溶液稀釋過程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:ur(D)=0.003 516。
3.5.3 校準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(ρx)
對(duì)配制的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定,每種濃度平行測(cè)定3 次,取其平均值進(jìn)行線性擬合,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程y=b+aρ及相關(guān)系數(shù)。加標(biāo)樣品平行測(cè)定6 次,取平均值,由擬合的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算兩種滴滴伊農(nóng)藥殘留濃度。擬合標(biāo)準(zhǔn)偏差按式(2)計(jì)算:
標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合數(shù)據(jù)及不確定度計(jì)算結(jié)果見表5。
表5 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性擬合數(shù)據(jù)及不確定度計(jì)算結(jié)果
以上不確定度分量互不相關(guān),則樣品溶液濃度測(cè)定引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式(5)計(jì)算:
將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式(5),計(jì)算得o,p'-DDE、p,p'-DDE 質(zhì)量濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為0.012 81、0.021 99。
查儀器校準(zhǔn)證書可知,氣相色譜-質(zhì)譜儀測(cè)量色譜峰面積的重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%,k=2,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
將上述各相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量按照式(6)合成得測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度,將相關(guān)測(cè)定結(jié)果代入數(shù)學(xué)模型得到樣品中滴滴伊的質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)果見表6。
表6 合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度(k=2)
樣品中o,p'-DDE 測(cè)定結(jié)果的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.087 8±0.004 5) mg/kg,k=2;p,p'-DDE 測(cè)定結(jié)果的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(0.085 6±0.004 9) mg/kg,k=2。
采用氣質(zhì)聯(lián)用測(cè)定含植物提取物類化妝品中兩種滴滴伊殘留量,在各影響測(cè)量不確定度的主要來源中,由測(cè)量重復(fù)性、樣品溶液濃度測(cè)定及儀器分析所引入的不確定度影響較大,在實(shí)際檢測(cè)中,應(yīng)做好平行樣品的測(cè)定,對(duì)儀器進(jìn)行檢定和維護(hù)使其保持較高靈敏度,還可以增加系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度點(diǎn)數(shù),從而降低測(cè)量不確定度。