茶鲜叶中3种拟除虫菊酯农药残留量测定的不确定度分析.pdf

基金项目：浙江省农药残留检测与控制研究重点实验室开放课题（编号：）作者简介：张丽，女，苏州市职业大学副教授，博士。通信作者：姜丽（），女，南京农业大学副教授，博士。：收稿日期：改回日期：犇 犗 犐：犼 狊 狆 犼 狓 文章编号 （）茶鲜叶中种拟除虫菊酯农药残留量测定的不确定度分析 张丽犣犎犃犖犌犔 犻刘腾飞犔 犐 犝犜 犲 狀 犵 犳 犲 犻姚菱一犢 犃 犗犔 犻 狀 犵 狔 犻陈羽洋犆犎犈犖犢 狌 狔 犪 狀 犵姜丽犑 犐 犃犖犌犔 犻（苏州市职业大学食品安全与营养研究中心，江苏 苏州 ；江苏太湖地区农业科学研究所，江苏 苏州 ；南京农业大学食品科学技术学院，江苏 南京 ）（犛 狌 狕 犺 狅 狌犞 狅 犮 犪 狋 犻 狅 狀 犪 犾犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 狔犆 犲 狀 狋 犲 狉 犳 狅 狉犉 狅 狅 犱犛 犪 犳 犲 狋 狔犪 狀 犱犖 狌 狋 狉 犻 狋 犻 狅 狀，犛 狌 狕 犺 狅 狌，犑 犻 犪 狀 犵 狊 狌 ，犆 犺 犻 狀 犪；犑 犻 犪 狀 犵 狊 狌犜 犪 犻 犺 狌犃 狉 犲 犪犐 狀 狊 狋 犻 狋 狌 狋 犲狅 犳犃 犵 狉 犻 犮 狌 犾 狋 狌 狉 犪 犾犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲 狊，犛 狌 狕 犺 狅 狌，犑 犻 犪 狀 犵 狊 狌 ，犆 犺 犻 狀 犪；犆 狅 犾 犾 犲 犵 犲狅 犳犉 狅 狅 犱犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犪 狀 犱犜 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔，犖 犪 狀 犼 犻 狀 犵犃 犵 狉 犻 犮 狌 犾 狋 狌 狉 犪 犾犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 狔，犖 犪 狀 犼 犻 狀 犵，犑 犻 犪 狀 犵 狊 狌 ，犆 犺 犻 狀 犪）摘要：目的：评定气相色谱法测定茶鲜叶中氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯种拟除虫菊酯农药残留量的不确定度。方法：通过建立数学模型，分析测定过程中的不确定度来源，包括样品测定重复性、标准曲线拟合、添加回收率、标准溶液配制、样品称量和前处理、仪器测定等，并对其进行量化、合成与扩展。结果：在 添加水平下，氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的扩展不确定度分别为 ，当置信概率为（犽）时，测定结果可表示为：氯氰菊酯（），氰戊菊 酯（），溴 氰 菊 酯（）。结论：该方法主要不确定来源为标准溶液配制、标准曲线拟合及回收率，提示样品检测过程中需对这几个方面进行严格控制。关键词：气相色谱法；茶鲜叶；拟除虫菊酯农药；不确定度犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋：犗 犫 犼 犲 犮 狋 犻 狏 犲：（，）犕 犲 狋 犺 狅 犱 狊：，：，犚 犲 狊 狌 犾 狋 狊：，：（），：（），：（）（犽）犆 狅 狀 犮 犾 狌 狊 犻 狅 狀：，犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊：；在茶叶生产过程中，为了控制病虫害发生，保障茶叶优质高产，不可避免地使用农药。拟除虫菊酯（以下简称菊酯）类农药具有广谱、杀虫快速、价格低等优点，是中国茶叶生产中使用的主要农药之一。但是，随着菊酯类农药的频繁 使 用，其 在 茶 鲜 叶中 的 残 留 问 题 不 断 被 报道，由于此类农药属于内分泌干扰物，具有免疫、生殖与神经系统毒性，并可诱发肿瘤。不确定度是定量评价检测结果质量的重要参考指标，被广泛应用于分析检测领域。近年来，已有分析工作者对茶叶中联苯菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯等菊酯类农药残留检测的不确定度进行了评定，得出了影响不确定度的主要因素，例如样品的前处理、溶液的配制及仪 第 卷第期 总第 期 年月器测定等，这为提高检测数据质量提供了改进依据，而茶鲜叶中菊酯类农药残留分析的不确定度评定还未见报道。研究拟在茶鲜叶中菊酯类农药残留测定方法的基础上，依据 测量不确定评定与表示，并参考已发表的文献 ，对该方法测定茶鲜叶中氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯种农药残留的不确定度进行评定，以期为提高检测数据的可靠性提供参考。材料与方法材料与试剂茶鲜叶：采自吴中洞庭东山碧螺春茶园，充分粉碎、混匀，装入聚乙烯塑料袋，贮存，备用；氯 氰 菊 酯、氰 戊 菊 酯 和 溴 氰 菊 酯 标 准 物 质：，农业部环境保护科研监测所；乙二胺犖丙基硅烷（）：，天津博纳艾杰尔科技有限公司；十八烷基硅烷键合硅胶（）：，美国赛分科技有限公司；石墨化碳黑（）：，天津博纳艾杰尔科技有限公司；乙腈、醋酸、无水醋酸钠、无水硫酸镁（）：分析纯，国药试剂上海有限公司；正己烷：色谱级，美国 公司。主要仪器气相色谱仪：型，美国 公司；超声仪：型，昆山超声仪器公司；离心 机：型，湖 南 湘 立 科 学 仪 器 有 限公司；电子天平：型，上海舜宇恒平科学仪器。试验方法仪器条件规格为 的 色谱柱，柱初温为 ，持续 ，升温 至 ，持 续 ，然 后 升 温 至 ，持续 ；进样口温度为 ；进样体积为；检测器温度为 ；载 气 为 高 纯，流 速 为 。标准溶液配制移取氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准品各 到 容量瓶中，以正己烷定容配成单标溶液，质量浓度均为 ；各取 到 容量瓶中，以正己烷定容配成混合中间标准液，质量浓度为。称取空白茶鲜叶样品，按照方法进行前处理，制得空白基质溶液，用其逐级稀释中间标准液，配制成质量浓度分别为，的系列标准工作溶液。样品前处理称取试样，加 含醋酸体积分数为的乙腈溶液，混匀，超声 ，加的无水醋酸钠和的无水 ，振荡 ，离心 。取上清液，向其中加入吸附剂、及除水剂无水 ，质量分别为，振荡 ，离心 。取净化液，用氮吹仪浓缩至近干，加 正己烷复溶，过膜后待测。样品检测利用仪器分别对基质标准溶液和样品溶液进行分析，通过拟合基质标准曲线计算样品溶液中各农药质量浓度，然后得出试样中各农药含量。结果与分析不确定度测定数学模型根据检测方法流程，测定茶鲜叶中氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯种农药的数学模型见式（）。犡狏犿犳，（）式中：犡 样品中种菊酯类农药的含量，；样品溶 液 中种 菊 酯 类 农 药 的 质 量 浓 度，；狏 样品溶液定容体积，；犿 样品称样量，；犳 方法稀释因子，犳。不确定度来源根据数学模型，该测定方法的不确定度来源于样品测定的重复性、标准溶液的配制、标准曲线拟合、样品称量、样品前处理、农药添加回收率、仪器测定等方面，由其引入的各不确定度分量的表示符号见表。不确定度分量的评定样品测定重复性引入的相对标准不确定度狌 （犡）在茶鲜叶样品中添加种菊酯类农药标准品，添加浓度为 ，平行处理次，采用试验方法进行测定，分别按式（）和式（）计算狌（犡）和狌 （犡），结果见表。由表可知，种农药由测定重复性引入的不确定表各不确定度分量的表示符号 不确定度分量标准不确定度相对标准不确定度样品测定重复性狌（犡）狌 （犡）标准液的配制狌（犛）狌 （犛）标准曲线拟合狌（犆）狌 （犆）样品称量狌（犿）狌 （犿）样品前处理狌（犞）狌 （犞）农药添加回收率狌（犚）狌 （犚）仪器测定狌（犐）狌 （犐）安全与检测 总第 期 年月度较小，表明该方法重复性较好。狌（犡）狀犻（犡犻犡）狀（狀）槡，（）狌 （犡）狌（犡）犡，（）式中：犡犻 第犻次 测 定 获 得 的 样 品 中 农 药 的 含 量，；犡 狀次测定获得的样品中农药含量的平均值，；狀 测定次数。标准溶液配制引入的相对标准不确定度狌 （犛）在标准溶液的配制中，不确定度主要来自标准品的质量浓度和中间标准液及标准工作溶液的配制过程。（）标 准 品 质 量 浓 度 引 入 的 相 对 标 准 不 确 定 度狌 （犛犮）：根据标准物质证书，氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯的质量浓度（犆）均为 ，扩展不确定度（犝 ）分别为，（犽），按式（）计算氯氰菊酯狌 （犛犮，），氰戊菊酯狌 （犛犮，），溴氰菊酯狌 （犛犮，）。狌 （犛犮）犝 犽犆。（）（）中 间 标 准 液 配 制 引 入 的 相 对 标 准 不 确 定 度狌 （犛狊）：配制过程使用了 移液器和 级容量瓶，不确定度主要由两种量器体积及温度变化引入。实验室温度为（），正己烷的膨胀系数为 ，服从矩形分布（犽槡），容量瓶、移液器分别服从三角形分布（犽槡）、矩形分布（犽槡），根据其容量允差（犪），计算各分量的不确定度结果见表。根据 中 间 标 准 液 配 制 中 使 用 量 器 的 次 数，计 算狌 （犛狊）为：狌 （犛狊）槡 。（）标准工作溶液配制引入的相对标准不确定度狌 （犛狑）：用 移液器移取标准储备液 于 级容量瓶中，用空白基质溶液定容至刻度，配成 的标准工作溶液，然后依次逐级稀释定容至，配成，的标准工作溶液。此过程产生的不确定度主要由容量瓶和移液器体积及温度变化所引入。实验室温度为（），正己烷的膨胀系数为 ，服从矩形分布（犽槡），容量瓶、移液器分别服从三角形分布（犽槡）、矩形分布（犽槡），根据规定的容量允差（犪），计算各分量的不确定度结果见表。根据 标 准工 作 溶 液 配 制 中 使 用量 器 的 次 数，计 算狌 （犛狑）：狌 （犛狑）槡 。按式（）对狌 （犛犮）、狌 （犛狊）及狌 （犛狑）进行合成，种农药的狌 （犛）均为 ，对合成不确定度的贡献率最大，达到 （图），是该方法产生不确定度的主要因素，这与标准溶液的配制方法、所用量器的精度等因素相关。狌 （犛）狌 （犛犮）狌 （犛狊）狌 （犛狑槡）。（）表茶鲜叶中种菊酯类农药重复测定结果的不确定度 农药犡（）犡（）狌（犡）（）狌 （犡）氯氰菊酯 氰戊菊酯 溴氰菊酯 表中间标准液配制引入的不确定度 量器使用次数次使用体积犞犪 体积引入的标准不确定度狌（犛狊，）温度变化引入的标准不确定度狌（犛狊，）相对标准不确定度狌 （犛狊，）容量瓶 移液器 移液器 狌（犛狊，）犪犽；狌（犛狊，）犞 犽；狌 （犛狊，）狌（犛狊，）狌（犛狊，槡）犞。，张丽等：茶鲜叶中种拟除虫菊酯农药残留量测定的不确定度分析表标准工作溶液配制引入的不确定度 量器使用次数次使用体积犞 犪 体积引入的标准不确定度狌（犛狑，）温度变化引入的标准不确定度狌（犛狑，）相对标准不确定度狌 （犛狑，）容量瓶 移液器 移液器 狌（犛狑，）犪犽；狌（犛狑，）犞 犽；狌 （犛狑，）狌（犛狑，）狌（犛狑，槡）犞。标准曲线拟合引入的相对标准不确定度狌 （犆）将不同质量浓度的标准工作溶液分别测定次，以色谱峰面积的平均值（如表所示）为纵坐标，标准工作溶液质量浓度为横坐标拟合标准曲线方程犢犃 犡犅（犃为斜率，犅为截距）及决定系数（犚），并按式（）式（）计算狌（犆）和狌 （犆），结果如表所示。从表可以看出，种农药的标准曲线拟合引入的不确定度较大，对合成不确定度的贡献率为 （图），是该测定方法不确定度的主要来源之一，在检测工作中应予以重视。狌（犆）犛犚犃狆狀（犡犡 ）狀犻（犡犻，犡 ）槡，（）狌 （犆）狌（犆）犡，（）犛犚狀犻犢犻，（犅犃犡犻，）狀槡，（）式中：犛犚 拟合工作曲线的标准差；犃 拟合工作曲线的斜率；狆 样品平行测定的次数，狆；狀 某一种菊酯农药标准工作溶液测定的总次数，狀；犡 样品溶液中某一种菊酯农药质量浓度的平均值，；犡 某一种菊酯农药标准工作溶液质量浓度的平均值，犡 ；犡犻，标准工作溶液中某一种菊酯农药质量浓度的测定值，；犅 拟合工作曲线的截距；犢犻，某一种菊酯农药标准工作溶液各浓度点对应的峰面积。样品称量引入的相对标准不确定度狌 （犿）称取试样，所用电子天平的最大允差犪为，服从矩形分布（犽槡），称样时将天平去皮后称量，计算狌（犿）和狌 （犿）：狌（犿）犪犽（）槡 槡（）槡 ；狌 （犿）狌（犿）犿 。样品前处理引入的相对标准不确定度狌 （犞）在茶鲜叶前处理过程中，不确定度主要由吸量管和移液器体积 及 温 度 变 化 所 引 入。依 据 容 量 允 差（犪）的 规定 ，吸量管、移液器分别服从三角形分布（犽槡）和表标准溶液质量浓度与色谱峰面积 标准溶液质量浓度（）峰面积平均值氯氰菊酯氰戊菊酯溴氰菊酯 表校准曲线拟合数据和不确定度 农药犢犃犡犅犚犛犚犡（犡犡 ）狀犻（犡犻，犡 ）狌（犆）狌 （犆）氯氰菊酯犢 犡 氰戊菊酯犢 犡 溴氰菊酯犢 犡 安全与检测 总第 期 年月矩形分布（犽槡）。实验室温度为（），乙腈、正己烷的膨胀系数分别为 ，服从矩形分布（犽槡），计算各分量的不确定度结果见表。根据 样 品 前 处 理 过 程 中 使 用 量 器 的 次 数，计 算狌 （犞）：狌 （犞）槡 。表样品前处理引入的不确定度 量器使用次数次使用体积犞犪溶剂膨胀系数体积引入的标准不确定度狌（犞狏）温度变化引入的标准不确定度狌（犞狋）相对标准不确定度狌 （犞狏 狋）吸量管 吸量管 移液器 狌（犞狏）犪犽；狌（犞狋）犞犽；狌 （犞狏 狋）狌（犞狏）狌（犞狋槡）犞。回收率引入的相对标准不确定度狌 （犚）回收率对检测结果的不确定度有很大影响。对空白样品进行种菊 酯 类 农 药 的 添 加 回 收 试 验，添 加 量 为 ，每个水平重复次。按式（）和式（）分别计算狌（犚）和狌 （犚），结果见表。由表可知，采用该方法测定茶鲜叶中种菊酯类农药的回收率为 ，具有较高的准确度，但由种农药回收率引入的不确定度较大，这与人员操作水平、仪器测量状态等影响因素有关。狌（犚）狀犻（犚犻犚）狀（狀）槡，（）狌 （犚）狌（犚）犚，（）式中：犚犻 某一次测得的回收率，；犚 测得回收率的平均值，；狀 重复次数。仪器测定引入的相对标准不确定度狌 （犐）采用气相色谱仪测定试样中种农药的残留量，其定量重复性的相对标准偏差（）为，服从矩形分布（犽槡），则狌 （犐）为：狌 （犐）犽槡 。相对合成标准不确定度狌 （）按式（）对上述各分量进行合成，茶鲜叶中氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的狌 （）分别为 ，。狌 （）狌 （犡）狌 （犛）狌 （犆）狌 （犿）狌 （犞）狌 （犚）狌 （犐）。（）图为种菊酯类农药的各不确定度分量对合成不确定度的贡献。由图可知，对于种评定的农药，对合成不确定度贡献前三的个分量分别为标准溶液配制、标准曲线拟合及回收率，其不确定度之和占合成不确定度的比例均达到了 以上，而其他个分量的不确定度贡献较小，可以忽略不计。扩展不确定度与检测结果表示当置信概率犘（犽），根据氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰 菊 酯 含 量 测 定 的 平 均 值犡及 其狌 （），按式（）计算其 扩 展 不 确 定 度犝分 别 为 ，则检测结果可表示为：氯氰菊酯（），犽；氰戊菊酯（），犽；溴氰菊酯（），犽。犝犽狌 （）犡。（）表样品添加回收率和不确定度 农药添加量（）犚犚狌（犚）（）狌 （犚）氯氰菊酯 氰戊菊酯 溴氰菊酯 ，张丽等：茶鲜叶中种拟除虫菊酯农药残留量测定的不确定度分析图各不确定度分量对合成不确定度的贡献 结论采用气相色谱法测定了茶鲜叶中氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯的残留量，并对其不确定度进行了评定。对茶鲜叶加标样品进行测定，当种农药的残留量分别为 ，时，其 扩展 不 确 定度 分 别 为 ，（犽）。该方法主要不确定度来源为标准溶液配制、标准曲线拟合及回收率，因此，可以通过使用更高精度的量器配制标液、增加测定次数、规范操作等措施降低不确定度的引入，保证检测数据的准确、可靠。参考文献?周利?郭明明?茶园农药的合理选用和使用?中国茶叶?（?）?（?）?刘腾飞?杨代凤?董明辉?等?分散固相萃取气相色谱法测定茶鲜叶中?种拟除虫菊酯类农药残留?农药学学报?（?）?（?）?李俊?蔡滔?杜楠?等?气相色谱串联质谱法测定茶青中?种农药残留?农药学学报?（?）?（?）?祝愿?李俊?蔡滔?等?高效液相色谱串联质谱法检测茶青中?种农药残留?食品安全质量检测学报?（?）?（?）?（?）?（?）?翟洪稳?范素芳?王娟?等?测量不确定度在食品检验中的应用及进展?食品科学?（?）?（?）?黄文婷?气相色谱质谱法测定茶叶中毒死蜱、联苯菊酯不确定度评定?福建分析测试?（?）?（?）?王吉祥?张学忠?王亚琴?等?气相色谱法和气相色谱质谱法测定茶叶中联苯菊酯的不确定度评定?食品科学?（?）?（?）?胡贝贞?宋伟华?董文洪?等?茶叶中联苯菊酯等?种农药残留测定结果的不确定度评定?现代测量与实验室管理?（?）?（?）?（下转第 页）安全与检测 总第 期 年月?金华丽?姜海洋?基于氮掺杂碳球生长金的酶传感器检测蔬菜中的克百威?食品科学?（?）?（?）?（?）?（?）?（上接第 页）?陆振华?于丽芳?蔡丹萍?等?气相色谱串联质谱法测定茶叶中水胺硫磷农药残留的不确定度评定?食品与机械?（?）?（?）?余星?常薇?王咏麟?等?液相色谱柱后衍生法测定苹果中?种氨基甲酸酯类农药残留量的不确定性评定?食品与机械?（?）?（?）?国家质量监督检验检疫总局?移液器?北京?中国计量出版社?国家质量监督检验检疫总局?常用玻璃量器?北京?中国计量出版社?占永革?龚剑?黄湘燕?关于化学分析回收率不确定度评估公式的思考?广州大学学报（自然科学版）?（?）?（?）?（?）?范巧成?范洁?检测结果测量不确定度评定的简化途径和方法?理化检验?化学分册?（?）?（?）?，周鸿燕等：基于 的电化学传感器用于芦丁检测