2013
测量不确定度是检查分析结果质量、度量分析 结果可信性的重要指标。根据ISO/IEC 17025 中5.4.6 和5.10.3.1 c 的有关规定，检测实验室应具有并应用 评定测量不确定度的程序，并努力找出不确定度的 所有分量且作出合理评定，尤其是当不确定度与检 测结果的有效性和应用有关时[1]。目前，我国已制 定了国家计量技术规范《测量不确定度评定与表示》 （JJF1059-1999）作为统一准则对测量结果及其质 量进行评定、表示和比较[2]。
近年来，高效液相色谱串联质谱法（LC-MS/ MS）在农药残留分析的应用越来越广泛，而评定其 测量结果不确定度的文献却较少，本文将以甘蔗中 速灭威的检测为例对高效液相色谱串联质谱法测量 结果的不确定度进行深入探讨。
高效液相色谱串联质谱仪（液相：日本岛津公 司LC-20AD，质谱：美国ABI 公司，4000Q trap）； Milli-Q 超纯水器（美国Millipore 公司）；高速匀浆 机（北京中科科尔仪器有限公司）；Vortex-Genie 2 涡旋混匀器（奥然科技有限公司）；电子天平（0.1 mg，日本AND 公司）。
速灭威标准溶液购于农业部环境保护科研监测 所（天津）；乙腈（色谱纯，Sigma-Aldrich 公司）； Cleanet TPT 小柱和有机相滤膜购于天津博纳艾杰 尔科技公司。实验所用的甘蔗样品为广州甘蔗糖业 研究所种植的粤蔗22 号。
参考已建立的检测方法[3]，准确称取已粉碎的 甘蔗样品5 g（精确至0.01 g）于50 mL 具塞离心管 中，加入25 mL 乙腈，均质1 min，超声15 min， 以5000 r/min 离心5 min 后，上清液取出；残渣加 入25 mL 乙腈，重复上述操作一次，合并上清液后， 旋转蒸发至近干，5 mL 乙腈溶解残余物，取其中1 mL 提取液待过柱。
Cleanet TPT 小柱预先用5 mL 乙腈+甲苯（3+1） 预洗后，样品提取液加至柱上，用25 mL 乙腈+甲 苯（3+1）洗脱收集，溶液旋转蒸发近干，5 mL 乙 腈溶解，取1 mL 过滤膜，用于LC-MS/MS 分析。
通过对一系列已知浓度的标准溶液的测定，根 据测得的一系列响应峰面积，仪器自动以最小二乘 线性回归法作出浓度-峰面积标准曲线，见式（2-1）、 式（2-2）。
A = bC + a ……………………（2-1）
式中：A——峰面积；C——浓度（μg/L）；b—— 斜率；a——截距。
ω(速灭威) = CVf/m …………（2-2）
式中：ω(速灭威)——样品中速灭威的质量分数 （ μg/kg）；C——测试溶液中速灭威的质量浓度 （μg/L）；V——样品定容体积（mL）；f——方法稀 释倍数（此方法f = 5）；m——称样质量（g）。
根据数学模型和测量过程，甘蔗中速灭威的 不确定度来源包括：①称样过程引入的不确定度 urel(m)，来源于电子天平的精度；②样品萃取液定 容过程引入的不确定度urel(sample)，包括定容容器 的体积误差、读数误差、环境温度的影响；③来源 于样品处理方法的回收率urel(spike)；④速灭威标准 贮备液的不确定度urel(s)，来源于标准储备液自身的 不确定度和稀释成低含量的标准使用液的不确定 度； ⑤ 测量样品中的速灭威而产生的不确定度 urel(r)，来源于重复测量引入的不确定度urel(ci)和标 准曲线拟合产生不确定度urel(l)。
根据天平检定报告，U(m) = 0.02 g，k＝2，相 对于标准不确定度为： urel(m) = 0.02 g/(5.00 g×2)=2.00×10-3。
由于目标物质速灭威不可能从样品基质中完全 提取出来，加上浓缩与净化过程的损失导致了前处 理过程的不确定度较大，样品前处理过程产生的不 确定度应用在空白甘蔗样品中添加目标物速灭威 后，计算其回收率的方式来评定，对6 次添加质量 浓度为20 μg/L 的最终上机液进行测定，其回收率 分别为85.6%、87.2%、87.0%、86.2%、86.8%、85.9%， 则目标组分速灭威的平均回收率为86.3%，其标准 偏差为0.665%，则由样品前处理引入的标准不确定 度和相对标准不确定度分别为u(spike)＝0.665%。
按照JJG196《常用玻璃量器》的规定，20℃时， 5 mL A 级单标线吸量管容量允差为±0.0015 mL，按 照矩形分布k= 3 ， 不确定度为0.0015 mL / 3 =8.66×10-3 mL；吸量管和溶液的温度与校正时 的温度不同（实际温差为5℃），乙腈体积膨胀系数 为1.37×10-3/ ℃ ， 引起的体积不确定度为5 mL×1.37×10-3×5/ 3 =1.98×10-2 mL；定容时的估读误 差±0.005 mL，引起的不确定度为0.005 mL/ 3= 2.89×10-3 mL。
（1）配备标准使用液产生的不确定度：标准溶 液标准曲线需要做100、50、20、10、4 μg/L 5 个点。 速灭威标准溶液的配制，以100 μg/L 标准溶液为例： 用1 mL 移液管准确吸取速灭威标准溶液（100 μg/mL）1 mL 于10 mL 容量瓶中，定容得10.0 μg/ mL 的标准溶液，用1 mL 移液管移取1 mL 标准溶液 （10.0 μg/mL）于10 mL 容量瓶中，定容到刻度， 得浓度为1.00 μg/mL 标准溶液，用1 mL 移液管移 取1 mL 标准溶液（1.00 μg/mL）于10 mL 容量瓶中， 定容到刻度，得浓度为100 μg/L 标准溶液。可用下 式表示：
式中：c1——速灭威标准使用溶液的浓度(100 μg/L)；c——速灭威标准储备液的浓度(100 μg/mL)；
V 移1——1 mL 移液管的体积；V 移2——1 mL 移液 管的体积；V移3——1 mL 移液管的体积；V 容1——10 mL 容量瓶的体积；V 容2——10 mL 容量瓶的体积； V容3——10 mL 容量瓶的体积。
（2）速灭威标准储备液不确定度：质量浓度为 100 μg/mL，标准物质证书给出标准不确定度为± 0.13 μg/mL，按正态分布k＝2，urel(std)＝0.13/(2× 100)＝6.50×10-4。
1 mL 移液管、10 mL 容量瓶的相对标准不确定 度urel(V)计算结果见表1。
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表1 移液管、容量瓶的相对标准不确定度分量 |
使用温度与校正温度不同，实际温度差5℃， 乙腈的体积膨胀系数为1.37×10-3/℃。按照矩形分 布：
速灭威标准曲线制备，配制的5 个标准浓度，分别平行进样测定2 次，峰面积见表2。
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表2 标准曲线峰面积-浓度值 |
计算得到a=1445.3，b=6600.9，r=0.9999。
某一甘蔗样品中速灭威残留量重复测定数据见表3（n=6）。
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表3 甘蔗样品中速灭威残留量测定结果（n=6） |
样品中速灭威平均浓度c0′=5.93 μg/L，甘蔗中 速灭威残留量计算：
标准溶液平均浓度：
urel(l)计算公式见式（3-1）：
残差标准差S 计算公式为式（3-2）：
式中：n——测试标准溶液的次数，n =10；p —— 测试样品的次数（p = 6）； c ——各个标准溶液浓 度的平均值（c = 36.8 μg/L）；c0′——样品浓度的平 均值（c0′= 5.93 μg/L）；b——标准曲线斜率（b = 6600.9）；i——下标，第几个标准溶液；j——下标， 获得校准曲线的测量次数。 代入数据求值：
单次测量的标准不确定度：
则相对标准不确定度为：
各个不确定度分量计算值和所占总量的比例见 表4，样品标准曲线和重复性引入的不确定度是不 确定度的主要来源。
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表4 甘蔗中速灭威测定相对不确定分量评定结果 |
合成相对标准不确定度：
合成标准不确定度： uc=uc,rel×ω( 速灭威) =5.23×10-2×29.6 μg/kg = 1.55 μg/kg 在95%置信水平下，包含因子取k=2，则扩展 不确定度为：U=k×uc=2×1.55=3.10 μg/kg。
高效液相色谱串联质谱法测定甘蔗中速灭威残 留量的过程中，测定结果的扩展不确定度为3.10 μg/kg，置信概率p = 95%。实际甘蔗样品的测定结 果可表示为：29.60 ± 3.10 μg/kg。
| [1] | 中国实验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南[M]. 北京:中国计量出版社,2002. ( 1)
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| [2] | 国家质量技术监督局.JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示[M]. 北京:中国计量出版社,1999. (1)
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| [3] | 高裕锋,甄振鹏,郭剑雄,等.高效液相色谱串联质谱测定甘蔗中12 种氨基甲酸酯类农药残留[J]. 甘蔗糖业,2013(1):58-62. (1)
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