GC-MS法检测牛可食性组织中克仑特罗残留量的测定不确定度评定

第46卷第13期2018年7月广　州　化　工Guangzhou Chemical Industry Vol.46No.13 Jul.2018GC-MS 法检测牛可食性组织中克仑特罗残留量的测定不确定度评定胡淑芳(品测(上海)检测科技有限公司,上海　200439)摘　要:建立了气相色谱/质谱法测定牛肉中克仑特罗含量的不确定度分析方法,以评价测定结果的准确性㊂以测量不确定度的评定理论为依据,建立了数学模型,分析标准‘农业部958号公告-8-2007“测定过程中的不确定度来源,系统计算不确定度分量㊂评定结果表明,该方法不确定度的主要来源为拟合直线求样品溶液浓度和标准溶液配制;当样品中克仑特罗含量为10.70μg/kg时,其扩展不确定度为(10.70±0.81)μg/kg(k=2)㊂本文建立不确定度评价方法适用于气相色谱/质谱法测定牛肉中克仑特罗含量的不确定度分析㊂关键词:克仑特罗;气相色谱-质谱法;不确定度　中图分类号:O657　文献标志码:A文章编号:1001-9677(2018)13-0083-03 Uncertainty Evaluation of Determination of Clenbuterol Residues inBovine Edible Tissues by Gas Chromatography Mass SpectrometryHU Shu-fang(Quality Testing(Shanghai)Testing Technology Co.,Ltd.,Shanghai200439,China)Abstract:An uncertainty analysis method for determination of clenbuterol in beef was established by gas chromatography/mass spectrometry(GC/MS)to evaluate the accuracy of the results.Based on the evaluation theory of uncertainty measurement,a mathematical model was established,the source of uncertainty in the standard 958bulletin-8-2007of the Ministry of agriculture”was analyzed,and the uncertainty component of the system was calculated.The evaluation results showed that the main source of the uncertainty of the method was the sample solution concentration and the standard solution.When the content of clenbuterol in the sample was10.70g/kg,the expansion uncertainty was (10.70+0.81)g/kg(k=2).The uncertainty evaluation method was suitable for the determination of clenbuterol in beef by gas chromatography/mass spectrometry(GC/MS).Key words:clenbuterol;gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS);uncertainty测量不确定度定义为表征赋予被测量值分散性的非负参数[1],检验检测机构实验室在出具检测数据的同时,作出测量不确定度分析,定量说明实验室的测量能力水平[2-3]㊂根据CNAS-CL07:2011‘测量不确定度的要求“中有关测量不确定度的要求,进行测量评估[4]㊂测量不确定度对于检测机构检测活动中,检测结果㊁检测程序㊁方法确认均具有十分重要的意义㊂农业部958号公告-8-2007‘牛可食性组织中克仑特罗残留检测方法气相色谱/质谱法“是测定克仑特罗的经典方法,被广泛用于畜产品兽药残留检测中[5]㊂本文对气相色谱-质谱法测定牛肉中克仑特罗残留的不确定度进行分析与评定,为检测数据的正确评价和使用,提供了科学依据㊂1　测定方法和数学模型1.1　测定方法1.1.1　测定步骤[5](1)提取:称取10g牛肉于50mL离心管中,加入15mL 乙酸乙酯,加β-葡萄苷酸梅-芳基磺酸酯酶20μL,再加10%碳酸钠溶液3mL,漩涡混匀,5000r/min离心10min,取上层乙酸乙酯于50mL塑料离心管中,再10mL乙酸乙酯重复提取一次;加0.10mol/L盐酸溶液于合并的提取液中,漩涡混合,并5000r/min离心2.0min,吸取下层水层,再用0.10mol/L 盐酸溶液重复萃取一次,合并萃取液,并用氢氧化钠溶液(2.5mol/L)调节pH到5.2㊂(2)净化:将调节pH的萃取液上样至SCX固相萃取小柱(预先依次用5mL甲醇㊁5mL水和5mL0.03mmol/L盐酸活化)中,依次用5mL蒸馏水㊁5mL甲醇淋洗,抽干,用3mL 5%氨水甲醇溶液洗脱收集㊂(3)衍生化:将上述洗脱液50℃水浴氮气吹干,加甲苯100μL和BSTFA100μL,加盖漩涡混合,80℃加热衍生1h (盖住盖子),室温冷却后进行气相色谱-质谱分析㊂空白样品做同样处理后上机分析㊂1.1.2　仪器分析条件设定气相色谱-质谱条件:色谱柱:DB-5MS(30m×250μm×0.25μm);柱温:120℃→200℃→290℃;电子轰击84　广　州　化　工2018年7月源:70eV,接口温度:280℃;进样口温度:220℃,离子源温度:230℃;载气流量(He):0.9mL/min,进样方式:不分流进样;扫描方式:SIM,选择离子监测(M/Z):86,212,262,277㊂1.2　数学模型样品中克仑特罗的含量的计算公示为:X=A×Cs×VAs×m(1)式中:X 样品中克仑特罗的含量,μg/kgCs 标准溶液中克仑特罗的浓度,μg/mLA 样品处理液中克仑特罗的峰面积V 样品提取物溶液体积,mLAs 标准溶液中克仑特罗的峰面积m 样品重量,g设c0为样品处理液中克仑特罗的浓度,即c0=A×Cs As,则式(1)可简化为:X=c0×Vm(2) 2　测量不确定度的来源从检测方法可以看出,牛可食性组织中克仑特罗含量的测量不确定度的来源有样品前处理溶液中克仑特罗浓度的相对不确定度u(c x)㊁称样量m的相对不确定度u(m)以及样品提取液体积的相对不确定度u(V)㊂3　测量不确定度的计算3.1　样品溶液中克仑特罗浓度的相对不确定度u(c x)实验中通过称量克仑特罗标准物质(98.5%)配制标准储备液(浓度为16.11μg/mL),再分别配制浓度为5㊁10㊁20㊁40㊁50和80ng/mL的克仑特罗标准工作溶液进行测定,拟合标准曲线及相关系数㊂拟合线性关系引入的标准不确定度u1㊁标准溶液配制引入的不确定度u2㊁样品溶液重复测量产生的不确定度u3组成了c0的不确定度的三个来源㊂3.1.1　拟合线性关系引入的标准不确定度u1(c x)拟合线性关系产生不确定度主要由仪器的稳定性与相关系数两个方面引入㊂(1)仪器的稳定性引入的不确定度u1(1)测定试样溶液2次,得出测定结果及相对误差(见表1),计算重复测量产生的相对不确定度:u1(1)=0.28%/3= 0.0016㊂表1　测定结果Table1　Results of determination次数对应浓度/(μg/kg)平均值/(μg/kg)相对误差/%110.72210.6910.700.28 (2)相关系数引入的不确定度u1(r)计算相关系数引入的不确定度,即:u1(r)=(1-r2)/r2=(1-0.99132)/0.99132=0.018可得由拟合线性关系产生不确定度:u1=u1(1)+u1(r)=0.020根据原始数据计算,样品溶液中c x为:c x=A×Cs As=460528×0.5426526=0.54相对不确定度为:u1(c x)=0.020/0.54=0.0373.1.2　标准溶液引入的相对不确定度u2十万分之一天平准确称取纯度为98.5%的克仑特罗标准物质0.0818g置于10mL容量瓶中,定容到刻度,浓度为8.0573mg/mL克仑特罗标准储备液㊂用移液器移取50μL浓度为克仑特罗标准溶液储备液,定容到25mL,浓度为16.11μg/mL克仑特罗标准工作液㊂再分别准确移取39μL㊁77μL㊁155μL㊁310μL㊁388μL和620μL浓度为16.11μg/mL克仑特罗标准工作液于25mL容量瓶,定容到刻度,得到浓度为25ng/mL㊁50ng/mL㊁100ng/mL㊁200ng/mL㊁250ng/mL和400ng/mL的克仑特罗标准工作溶液㊂实验选用的移液器量程为100~1000μL,经校准100μL㊁500μL㊁1000μL时误差分别为1.1%㊁0.2%与0.8%㊂标准溶液的不确定度u2主要来自于标准物质的不确定度u2(1)与标准工作液配制过程中引入的不确定度u2(2)㊂3.1.2.1　标准物质引入的相对不确定度u2(1)在本实验中采用的标准物质克仑特罗的纯度为98.5%,偏差为±0.5%,采用矩形分布判定,则有:标准物质的不确定度u2(b)=0.5%/3=0.00289相对不确定度u2(1)=u2(b)/98.5%0.00293.1.2.2　配制标准工作液引入的相对不确定度u2(2) (1)标准物质称量引入的相对不确定度按要求选取1级天平,校准后的最大允许误差为±0.1mg,按平均分布处理,不确定度为0.1/3=0.058mg,相对标准不确定度为0.058/81.8=0.0007㊂(2)移液枪引入的相对不确定度移取39μL㊁77μL和155μL时不确定度以1.2%计,移取310μL㊁388μL和620μL时不确定度以0.3%计㊂按均匀分布,相对不确定度为:[3(1.2%/3)2+3(0.3%/3)2]1/2=0.012 (3)[6]将标样溶液转入25mL容量瓶中,该容量瓶的允许误差为±0.02mL,水的膨胀系数为1.9×10-4,按均匀分布评定:u2(V25-w)=0.02/3=0.012mLu2(V25-s)=25×1.9×10-4×5/3=0.014mLu2(V25)=[u22(V25-w)+u22(V25-s)]1/2=0.018mL相对标准不确定度为:u2(V25)=0.0007标准工作液配制产生的不确定度u2(2):(0.00072+0.0122+6×0.00072)1/2=0.012标准溶液引入的相对不确定度分量u2:u2=(0.00292+0.0122)1/2=0.0123.1.3　重复测定产生的相对不确定度u3试样溶液测定2次,结果如表2㊂表1　重复测定结果Table2　Results of repeated determination次数对应浓度/(μg/kg)平均值/(μg/kg)相对误差/% 110.72210.6910.700.28按矩形分布,计算重复测定引起的相对不确定度u3:第46卷第13期胡淑芳:GC-MS法检测牛可食性组织中克仑特罗残留量的测定不确定度评定85u3=0.28%/3=0.0016综上可得:u(c x)=(0.0372+0.0122+0.00162)1/2=0.0393.2　定容体积产生的相对不确定度u(V)洗脱液50℃水浴氮气吹干后加甲苯100μL和BSTFA100μL 衍生化,室温冷却后进行气相色谱-质谱分析㊂经校准移液枪100μL时误差为1.2%,按均匀分布,相对不确定度为:u(V)=[2(1.2%/3)2]1/2=0.0103.3　称量样品产生的相对不确定度u(m)按要求选用天平,设备允许误差为±0.001g,按均匀分布判定,标准不确定度为0.001/3=0.0058mg;本实验取样量为10.0g,因此在称量过程中带入的相对不确定度为:u(m)=0.0058/10.0=0.000584　合成标准不确定度u(X)及扩展不确定度U u(X)={[u(c x)]2+[u(V)]2+[u(m)]2}1/2=(0.0372+0.0102+0.000582)1/2=0.038u(X)=0.038×10.70=0.41μg/kg取包含因子k=2,则扩展不确定度为:U=u(X)×2=0.81μg/kg5　结果报告气相色谱-质谱法测定牛可食性组织中克仑特罗含量,称样量10g时,测量结果为(10.70±0.81)μg/kg,k=2㊂6　结　语由计算结果得出,气相色谱-质谱法测定牛可食性组织中克仑特罗含量的测定过程中,由拟合直线求样品溶液浓度和标准溶液配制所带来的不确定度分量大于样品称量㊁测量重复性㊁有证标准物质检定合格的配置仪器所带来的不确定度分量,因此该方法不确定度的主要来源是拟合直线求样品溶液浓度和标准溶液配制㊂参考文献[1]　康焱,张爽,王佳.化学分析中测量结果的不确定度研究[J].硅谷,2010(19):81.[2]　瞿建才,瞿羽,蒋洪,等.测量不确定度的评价和实验室质量控制[J].现代科学仪器,2007(2):95-97.[3]　姚祖江,魏超,谢君红,等.气相色谱法测定蔬菜中有机磷残留量不确定度评定[J].现代农业科技,2015(19):143-146. 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