余优霞 王辉 谢冉阳 郭俊 胡佳颖

摘 要：实验采用QuEChERS-气相色谱法测定黄瓜中毒死蜱残留量，分析实验结果的不确定度。结果表明，不确定度的主要引入因素有标准系列溶液的配制、标准曲线的拟合和回收率。测试样品中毒死蜱含量为0.019 mg·kg-1，扩展不确定度为0.001 4 mg·kg-1（k=2）。该方法适用于QuEChERS-气相色谱法测定黄瓜中毒死蜱残留量的不确定度分析。

关键词：QuEChERS-气相色谱法；不确定度；毒死蜱；黄瓜

Abstract： The residual amount of chlorpyrifos in cucumber was determined by QuEChERS-gas chromatography， and the uncertainty of the experimental results was analyzed. The results show that the main leading factors of uncertainty are the preparation of standard solution， the fitting of standard curve and the recovery rate. The content of chlorpyrifos in the test sample was 0.019 mg·kg-1 and the extended uncertainty was 0.001 4 mg·kg-1（k=2）. The method can be used to determine the uncertainty of chlorpyrifos residue in cucumber by QuEChERS-gas chromatography.

Keywords： QuEChERS-gas chromatography; uncertainty; chlorpyrifos; cucumber

蔬菜中毒死蜱的不合格率较高，因此需要重视毒死蜱农药残留的检测，尤其是其限量值附近的检测[1]。不确定度是对测量值进行定量分析的重要参数，直接影响检测结果的质量[2-3]。当检测值在限量值附近时，需要进行不确定度分析来确保测量数据的可靠性[2-4]。而在《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021）中，黄瓜中毒死蜱的限量值为0.02 mg·kg-1[5]。

《食品安全国家标准 植物源性食品中90种有机磷类农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱法》（GB 23200.116—2019）[6]提出了用标准工作曲线计算样品中的农药残留结果，《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》（GB 23200.113—2018）[7]运用QuEChERS方法对蔬菜样品进行前处理，而且QuEChERS方法具有操作简单、快速有效、稳定安全的特点[8-9]。相较于气相色谱，这些方法涉及的仪器的维护和试验成本较高，不利于基层实验室的规模化应用[2-3，8-9]；不同研究者利用QuEChERS-气相色谱法测定蔬菜和水果的农药残留[9]，但对农药残留的不确定度的研究分析较少。因此，本文根据《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1—2012）[10]建立了QuEChERS-气相色谱法测定黄瓜中限量值附近残留量的数学模型，评估了其中影响不确定度的关键步骤，保证检测机构出具检验结果的准确性。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

黄瓜，购买于当地超市。

毒死蜱标准品（100 μg·mL-1），农业农村部环境保护科研监测所；乙腈、丙酮（色谱纯），默克公司；QuEChERS萃取盐包（4 g MgSO4、1 g NaCl、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠），Aglient公司；QuEChERS净化盐包（900 mg MgSO4、150 mg PSA），Aglient公司。

7890A气相色谱仪，安捷伦公司；高速离心机（DD5M），长沙湘智離心机仪器有限公司；PTFE滤膜（0.22 μm），天津市津腾实验设备有限公司。

1.2 标准系列溶液配制

毒死蜱标准储备液（1 μg·mL-1）：准确移取0.5 mL毒死蜱标准品于50 mL容量瓶中，用丙酮定容，旋涡均匀备用。

标准系列溶液的配制：分别移取0.05 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.60 mL和1.00 mL的毒死蜱标准储备液于5个10 mL容量瓶中，用空白黄瓜基质定容，配制浓度为0.005 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.020 μg·mL-1、0.060 μg·mL-1和0.100 μg·mL-1的毒死蜱标准系列溶液，旋涡均匀备用。

1.3 样品前处理

称取10 g样品（精确至0.001 g）于PP离心管中，加入10 mL乙腈、QuEChERS萃取盐包、1颗陶瓷均质子，盖上管盖，剧烈振荡1 min后，4 200 r·min-1离心5 min；吸取6 mL上清液到含有QuEChERS净化盐包的15 mL试管中，4 200 r·min-1离心5 min；吸取2 mL上清液于10 mL试管中，40 ℃水浴中氮吹至近干，2 mL丙酮定容，滤膜过滤，上机测定。

1.4 气相色谱条件

色谱柱：DB-1701毛细柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；进样口温度：250 ℃；检测器温度：250 ℃；柱温变化：70 ℃保持2 min，以10 ℃·min-1升温至160 ℃，保持2 min，再以5 ℃·min-1升温至250 ℃，保持5.5 min；载气：氮气，纯度≥99.99%，流速为1 mL·min-1；燃气：氢气，纯度≥99.99%，流速为75 mL·min-1；助燃气：空气，流速为100 mL·min-1；进样体积：1 μL，不分流进样。

1.5 测量不确定度数学模型

黄瓜中毒死蜱含量的不确定度数学模型测定公式为

式中：w为黄瓜中毒死蜱的含量，mg·kg-1；c为黄瓜中毒死蜱的质量浓度，μg·mL-1；V为最后的定容体积，mL；f为稀释倍数；m为称样质量，g。

2 结果与分析

2.1 评估测量不确定度的主要影响因素

通过上述建立的测量不确定度数学模型评估整个检测过程，确定了影响黄瓜中毒死蜱测定的各个不确定度分量，主要包括标准系列溶液的配制urel（S）、标准曲线的拟合urel（A）、样品的称量允差urel（m）、样品的前处理urel（V）、测量的重复性urel（w）以及方法的回收率urel（R）等。

2.2 不确定度分析

2.2.1 标准系列溶液的配制引入的相对标准不确定度urel（S）

（1）标准物质的使用引入的相对标准不确定度urel（S1）。根据标准物质证书信息，100 μg·mL-1毒死蜱标准溶液的扩展不确定度为0.11 μg·mL-1。在包含因子k=2时，因标准物质的使用而引入的相对标准不确定度为

（2）标准系列溶液引入的相对标准不确定度urel（S2）。实验室的温度为（20±5） ℃，丙酮的体积膨胀系数为0.001 43/℃，乙腈的体积膨胀系数为0.001 37/℃，则环境温度波动而引入的相对标准不确定度urel（V温度）的计算公式为

式中：α温度为温度变化而产生的体积偏差，计算方式为温度波动×液体膨胀系数×使用体积；k为包含因子，k=（按矩形分布）；V为使用体积，mL。

依据《常用玻璃量器检定规程》（JJG 196—2006）[11]和《移液器量器检定规程》（JJG 646—2006）[12]，得到配制过程中使用的量器的最大允许误差。则量器的最大允差引入的相对标准不确定urel（V允差）的计算公式为

式中：α允差为容量允差，mL；V为使用体积，mL；当量器为移液器时，包含因子k=（按矩形分布）；当量器为容量瓶时，包含因子k=（按三角分布）。

则玻璃仪器和移液器引入的相对标准不确定度为

在配制标准系列溶液的过程中，所用的玻璃量器经检定均为A级。其中用到50 mL容量瓶1次，10 mL容量瓶5次，200 μL移液器3次，1 000 μL移液器3次。依据表1计算标准系列溶液引入的相对标准不确定度urel（S2）为

则标准系列溶液的配制引入的相对标准不确定度为

2.2.2 标准曲线的拟合引入的相对标准不确定度urel（A）

（1）标准曲线方程的建立。对标准系列溶液进行上机测定，对测定结果进行线性拟合（表2）。以浓度（ci）为横坐标，以峰面积（Af）为纵坐标，求得曲线的拟合方程为Af=11.793+5 582.8ci，相关系数r=0.999。

（2）标准曲线拟合引入的相对标准不确定度urel（A）。用标准曲线定量样品浓度，则标准曲线的拟合引入的标准不确定度u（A）为

式中：s为拟合曲线的标准偏差；b为拟合曲线的斜率；p为样品的实验测定次数，p=6；n为实验的标准溶液的测量次数，n=5；c为样品溶液中毒死蜱浓度的平均值，μg·mL-1；c为标准系列溶液中毒死蜱浓度的平均值，μg·mL-1；ci为标准系列溶液中毒死蜱各个浓度，μg·mL-1；对预处理的样品进行6次测定，测得黄瓜中毒死蜱浓度的平均值c=0.019 0 μg·mL-1。

其中，Ai是各标样浓度经曲线拟合对应的峰面积。

因此，标准曲线拟合引入的相对标准不确定度urel（A）为

2.2.3 样品的称量允差引入的相对标准不确定度urel（m）

根据《电子天平检定规程》（JJG 1036—2022）[13]，

称量用的电子天平的允差为±0.005 g。按照1.3样品前处理，称样量为10 g，按均匀分布，k取，因此由天平称量允差引入的相对标准不确定度为

2.2.4 样品的前处理引入的相对标准不确定度urel（V）

在1.3样品前处理过程中，10 mL移液器使用3次。依据表1玻璃仪器和移液器產生的不确定度，同理可得样品前处理中移液器的使用引入的相对标准不确定度为

2.2.5 测量的重复性引入的相对标准不确定度urel（w）

样品被平行测定6次，测得的结果如表3所示。

按A类评定应用贝塞尔公式，可计算得到测量的重复性引入的相对标准不确定度为

2.2.6 方法的回收率引入的相对标准不确定度urel（R）

在6份样品中加入不同体积的毒死蜱标准储备液，按照本实验方法测定毒死蜱的回收率，结果如表4所示。按A类评定应用贝塞尔公式计算相对标准不确定度。回收率平均值引入的标准不确定度为

方法的回收率引入的相对标准不确定度为

2.2.7 合成相对标准不确定度ucrel

上述各测量相对标准不确定度分量独立，合成相对标准不确定度为

3 结论与讨论

当测试样品中毒死蜱含量为0.019 mg·kg-1时，其在实验过程中的合成标准不确定度为0.019×0.037=0.000 703 mg·kg-1。在95%的置信概率下，取包含因子k=2，计算扩展不确定度为U=0.000 703×2=0.001 4 mg·kg-1。样品中毒死蜱的残留量为（0.019±0.001 4） mg·kg-1，k=2。

在采用QuEChERS-气相色谱法对黄瓜中毒死蜱农药残留量的不确定度分析中，其测量不确定度主要受标准系列溶液的配制、标准曲线的拟合和回收率的影响。因此，为了降低实验中的不确定度，建议采取以下措施。①采用更高容量和精度的量具配制溶液，适当增加定容和移液体积，同时增加标准溶液的上机测定次数。②在适当的浓度范围内，可以减少标准曲线拟合引入的不确定度。③严格规范样品的前处理，控制氮吹速度和温度，增加平行次数，减少回收率对不确定度的影响，提高测量结果的准确性。

参考文献

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[7]国家卫生健康委员会，农业农村部，国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法：GB 23200.113—2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

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