做農殘檢測12年的她,如何一路過關斬將通過能力驗證?


做農殘檢測12年的她,如何一路過關斬將通過能力驗證?

2021-01-10 網易

  能力驗證是通過實驗室間的比對來確定實驗室檢測能力的活動,定期對實驗室開展能力驗證的室間比對,是計量認證和國家實驗室認可的特定要求,每年農業部或省農業廳都會對農產品實驗室進行能力驗證,通過能力驗證,可使實驗室了解分析項目的整體水平和自己所處的位置,有利於找差距,進一步提高自身技術能力和管理水平。

  我從2008年開始參加農殘能力驗證,一路走來,有歡喜有憂愁,有經驗有教訓,梳理了一下,分享給大家,希望對大家有所幫助。

  一、 樣品發放模式

  表1:能力驗證樣品發放模式

  時間

  樣品號

  所用樣品

  標液

空白(g)

  能力驗證樣品(g)

2008.9.27

15

  筍瓜

2微克/毫升

50.0

  2個樣品,各25.0g

2010.3.05

5

  筍瓜

  無

50.0

  3個樣品,各25.0g

2012.2.21

10

  筍瓜

  無

50.0

  2個樣品,各25.0g

2013.3.19

7

  筍瓜

  無

50.0

  2個樣品,各25.0g

2014.2.25

14

  筍瓜

  無

50.0

  2個樣品,各25.0g

2015.6.17

18

  筍瓜

  無

50.0

  2個樣品,各25.0g

2016.6.29

26

  筍瓜

  無

50.0

  2個樣品,各25.0g

2018.10.8

28、14

  筍瓜、蘋果

  無

250.0

  1個筍瓜250g,1個蘋果250.0g

2020.6.8

115

  筍瓜

2微克/毫升

50.0

  3個樣品,各25.0g

  1.標液:2008年與2020年發放能力驗證樣品時,發放了標液,標液濃度爲2.0ug/mL,其它年不發標液,讓自己配製標液。

  2.樣品數量:一般爲一個空白樣品,兩個平行樣品,但2018年發放時,只發一個空白樣品,一個樣品,這個樣品要做平行樣,要從這個樣品中稱取兩回樣,進行平行樣品測定。2008年與2020年一樣,有4個樣品,其中1個空白樣品,3個平行樣品。

  

  圖1:發放的能力驗證樣品

  二、 考試項目及含量

  能力驗證的項目逐年增加,從2008年10種農殘到現在的90多種農殘,從單一標準NY761到今年8個檢測標準,儀器從單一氣相色譜儀到氣相、液相、氣質聯用、液質聯用等。可以說難度也在逐年增加,能夠使用不同儀器來完成,也成了對實驗人員操作技能的考試。

  

  圖2:能力驗證項目及檢測方法

  表2:能力驗證考試項目及含量

  

  1. 考試時間:

  能力驗證時間大多集中年初,年中、國慶左右,每年2-3月份出現4次,6月份出現3次,9-10月份出現2次。因此每年過了年,大家都要早做準備,能力驗證要來了。

  2. 考試項目:

  從表2來看,農殘的考試項目有機磷是甲胺磷、磷胺、甲拌磷、甲基對硫磷、二嗪磷、馬拉硫磷、水胺硫磷、殺螟硫磷、甲基異柳磷、伏殺硫磷、甲拌磷亞碸、三唑磷、敵敵畏、毒死蜱等,其中殺螟硫磷3次,甲胺磷2 次,二嗪磷2 次,甲基對硫磷2 次,三唑磷2次,毒死蜱2次,其餘均爲1次;有機氯及菊酯類多是甲氰菊酯、氰戊菊酯、三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、異菌脲、聯苯菊酯、氟氯氰菊酯、α-666、γ-666、溴氰菊酯、三唑酮等。其中三氟氯氰菊酯4次,異菌脲3次,氰戊菊酯2次,甲氰菊酯2次,其餘1次等。

  3. 含量:

  最低含量是0.042,最高點是0.45,0.10與 0.20出現的次數最多,分別爲11次與10次,0.14-0.16出現9次,0.30-0.40出現4次,0.050出現3次。低含量的項目是666,因爲它響應值很高,添加量很小,出峯就很好。高含量的是甲拌磷亞碸、治螟磷等,可能與響應值不高有關係。

  三、 能力驗證過程出現的問題及解決方法

  1. 標液問題

  標準溶液,指的是具有準確已知濃度的試劑溶液,常用來做標準溶液繪製工作曲線。在能力驗證中標液出現問題比較多,有些是在過程中出現,有些在準備過程中出現,常見的有這幾種情況:

  1.1標液不出峯

  (1)問題

  2008年9月27日,做15號樣品,省發放標液,標液濃度2.0ug/mL,稀釋成0.2ug/mL,發現久效磷不出峯,其它峯也較以前峯面積減小,判斷可能有漏氣的地方,久效磷的響應度低,在其它峯峯面積減小的情況小,它就不出峯。

  (2)解決

  檢查進樣墊、襯管上的O型圈、檢查色譜柱兩端的石墨墊,發現接檢測器的石墨墊有點松,重新擰緊,進樣後久效磷出峯。

  

  圖3:久效磷出峯情況

  1.2標準溶液聚合

  (1)有機磷標液重合問題

  2012年2月21日,做10號樣品,自配標液,發現二嗪磷與氧化樂果完全重合,用的是DB1701色譜柱,30m*0.25mm*0.25um,程序升溫:溫度:80℃保持1min,以20℃速度上升到 130℃,再以5℃上升到200℃,再以15℃上升到250℃,保持11min。進樣體積:1uL;不分流進樣;檢測器300℃;進樣口溫度:250℃;氮氣流速:30mL/min;柱流速:2mL/min;空氣流速:17mL/min;氫氣流速14mL/min。

  (2)解決

  因爲10號樣品中出峯時間與標液中二嗪磷或氧化樂果重合,所以要判斷到底是二嗪磷還是氧化樂果,當時沒有氣質聯用儀,只好在程序升溫上想辦法,改變程序升溫不行,就更換了同型號的VF1701柱,這款柱子出峯較慢,分離效果會好些,在這根柱子上二嗪磷與氧化樂果分離,這樣判斷出10號樣品中添加的是二嗪磷。

  

  圖4:標液分離

  (3)有機氯標液重合

  2016年6月29日聯苯菊酯與甲氰菊酯完全重合,用DB-1(30m*0.25mm*0.25um)色譜柱,它是非極性柱子,這兩種農藥相差時間很少,容易重合,這種情況下只能更換弱極性柱子。

  (4)解決

  更換DB-5(30m*0.25mm*0.25um)色譜柱,聯苯菊酯與甲氰菊酯分開,保留時間相差0.20Min。

  

  

  圖5:標液分離

  1.3 標液定性

  標液一定要用未失效的新打開的,如果標液稀釋後放的時間較長,可能會降解,濃度不准,甚至出峯的個數也會不同,準備去拿能力驗證樣品時,現打開標液,稀釋後進樣,確定保留時間與峯面積。氣相色譜儀以保留時間來定性,如果出現峯重合,定性成了問題。

  (1)丙溴磷出幾個峯

  2020年10月8日,115號樣品,準備過程中先進標液確定保留時間,丙溴磷是半年前打開的,進氣相色譜儀後,出現兩個峯,但是用新買的丙溴磷打開後,只出一個峯。

  (2)解決

  將新買的兩支丙溴磷都打開,進行稀釋進樣,只出一個峯,同時盲樣樣品中也只出一個峯,確定舊丙溴磷降解,不能使用。標液最好現用現買,放的時間長了會降解。

  

  圖5:丙溴磷出峯情況

  (3)三唑酮、三氯殺蟎醇的定性

  氣相色譜儀以保留時間定性,當兩個農藥完全重合時,無法判斷,這時要更換柱子或用氣質聯用儀或液質聯用儀進行判斷。2020年的能力驗證時,三唑酮、三氯殺蟎醇完全重合。

  (4)解決

  如果想讓它們分離,要換不同極性的色譜柱,比如要用1701柱,還可以用氣質聯用儀,用MRM方法掃描,用4個離子對來判斷。

  

  圖6:氣質聯用儀定性

  1.4 標液重現性

  上儀器檢測時,上機順序是這樣的,要先進標液,然後進空白樣品,再進盲樣樣品,如果盲樣又做了第二次,我們還會按這個順序再上機,這時如果標液重現性不好,就無法計算樣品的結果。

  (1)峯面積越來越小

  2012年2月21日,做10號能力驗證樣品,配甲拌磷與二嗪農混標0.2ug/mL,第一天早上進樣、晚上進樣、第二天早上進樣,甲拌磷標液的峯面積越來越小,但二嗪農的峯面積穩定。

  表3:甲拌磷、二嗪農的峯面積

  

  (2)解決

  配混標進樣,如果兩種標液峯面積同時增大或減小,與儀器有關,可能與進樣墊、襯管、色譜柱等漏氣或汙染有關,但一種標液正常,另外一種標液峯面積不斷減小,可能與標液質量有關,我們打開另外一支新的甲拌磷,還是同樣的問題,可能是這一批次的標液都有問題。於是借了其它實驗室的一支甲拌磷,稀釋後進樣,兩天內峯面積穩定。

  (3)峯面積越來越大

  配製敵敵畏、甲基對硫磷的標液0.5ug/mL,隨著進樣次數增加,峯面積逐漸增大。

  (4)解決

  峯面積逐漸增大,與襯管汙染、色譜柱汙染有關,色譜柱要老化,切柱頭,需要關機再開機,時間太長。所以可以先換襯管,用新的高惰性襯管,再次進樣,峯面積穩定。

  

  圖7:峯面積越來越大

  1.5標液配製計算錯誤

  (1)標液配製問題

  標液要稀釋後才能進樣,一般打開標液100ug/mL,稀釋成10ug/mL,然後稀釋成0.2ug/mL,進氣相色譜儀,發現標液不出峯。查找儀器條件,一切正常。

  (2)解決

  重新配製標液,進氣相色譜儀,出峯正常,原來是太緊張,計算時錯誤,吸的標液量少10倍,導致標液含量0.02ug/mL,含量太低,有些農藥不出峯。計算時結果是毫升,要換算成微升,用吸液槍來完成,很容易在換算時出錯。

  2. 前處理問題

  日常工作中要加強對前處理的練習,對於平行樣品不平行、回收率低等問題,查找原因並解決,這樣才能在能力驗證時,一次成功,保證數據的準確性。

  2.1 平行樣品不平行

  (1)前處理問題

  2012年的能力驗證,10號樣品,前處理是NY761-2008,兩個平行樣品的結果相差近一半,相對偏差較大。

  (2)解決

  先排查了儀器的問題,認爲問題出在前處理上,取空白樣品,在樣品中做加標試驗,氮吹時在同一根氮吹針上完成,保證兩個平行樣品氮吹近乾的狀況一致,兩個平行樣品結果相近,取盲樣所剩的乙腈液體,在這根氮吹針上重新做前處理,得出的數據與原樣品平行,原來是不同的氮吹針上調節的氣流不同,最後氮吹近乾的狀況沒有把握好,導致平行樣品不平行。

  (3)樣品問題

  2018年能力驗證時,發了一盒筍瓜、一盒蘋果樣品,讓從每盒裡取3個平行樣品,進行檢測,得出的結果不平行。

  (4)解決

  將盒裡樣品進行超聲、勻漿,進行混勻後,再次取樣進行檢測,平行樣品較平行,但因爲樣品里已經取過樣,數據的準確性受到影響。

  當寄送的能力驗證樣品是一個空白樣和一個陽性樣,需要參加實驗室自己稱量樣品的情況時,這時候需要一次性解凍所有樣品,用玻璃棒充分攪勻,再進行超聲,混勻器上混勻後,把所有陽性樣同時分裝成三等份樣品。

  取一份先進行檢測,也就是進行預實驗,即定性實驗和初步定量實驗,需要通過對比加標樣與空白樣確認出添加的農藥和它們各自的添加水平,等到預實驗結果確定後,再拿出另外兩個加標樣做正式實驗,同時進行與加標濃度同一水平的加標實驗,計算不同農藥的回收率,這樣處理是爲了避免樣品多次解凍、多次稱量造成的誤差。

  2.2回收率低

  能力驗證時,除了做盲樣,同時要做加標回收,確保自己的前處理過程及儀器沒問題,如果加標回收率低,就要查找原因了。

  (1)問題

  甲胺磷、敵敵畏、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯等都出現過回收率低的問題。有機磷回收率低大都出現在氮吹環節,有機氯及菊酯類大都出現在氮吹、過弗羅里析柱環節。

  (2)解決

  有機磷類在氮吹時,氮吹近干要掌握好,裡面有一滴時就要拿出來,用吹耳球吹一下,底下潮溼即可。如果燒杯底下完全乾了,回收率就低了。

  有機氯及菊酯類在氮吹時同樣要注意這一點,同時在過弗羅里析柱,要先淋洗小柱,再倒入樣品液,一定要注意小柱不能幹。洗脫過程要自然流下,不要用外力擠壓,容易造成平行樣品不平行。

  

  圖8:氮吹、過弗羅里析柱

  2.3空白樣品含目標物

  (1)問題

  2013年能力驗證時,空白中含有百菌清,但平行樣品中不含百菌清,這個數據報不報?如果平行樣品中也含百菌清呢?

  (2)解決

  當空白中含有某種農藥時,要與能力驗證發放單位溝通,一般會讓上報,如果空白中有,盲樣樣品中也含有,也要與發放單位溝通,一般會扣除空白中的含量再上報數據。

  3. 儀器問題

  儀器在能力驗證時很重要,有很多問題出在儀器上,所以準備工作要保證儀器穩定,進樣口乾淨等。

  3.1基質效應

  農殘檢測基質效應是繞不過去的坎,要消除基質效應要用基質配製標液,用高惰性襯管減少目標物的吸附。

  (1)問題

  2014年能力驗證時,做14號樣品,用丙酮配製混標,同時做加標回收,發現水胺硫磷的回收率高達140%,其它農藥的回收率也較高。

  (2)解決

  用筍瓜基質配混合標液,用高惰性襯管進樣,這幾種農藥的加標回收率正常,然後用這個標液的峯面積來計算盲樣,得出最終結果。

  3.2重現性不好

  (1)問題

  重現性不好,多是漏氣、襯管汙染、色譜柱汙染、進樣針堵塞等引起的。2020年6月8日能力驗證時,樣品峯面積,連進兩針,它的重現性相差21%。

  (2)解決

  我們檢查了進樣墊、襯管、色譜柱兩端的石墨墊等,都沒發現問題,最後查到進樣針,進樣針無折斷,卸下清洗時,發現針芯有一段變黑,可能是磨損所致,更換新的進樣針,重新進兩針,重現性在3%以內,問題解決。

  

  圖9:進樣針引起的重現性不好

  3.3出平頭峯

  當樣品中目標物出現平頭峯時,如何解決?

  (1)問題

  2020年6月8日能力驗證時,三唑酮標液配製0.1ug/mL時出現平頭峯,盲樣進樣後,三唑酮也出現平頭峯。

  (2)解決

  出現平頭峯,說明濃度超載,峯面積就不準確了,我們配製了0.1ug/mL與0.2ug/mL的三唑酮,濃度相差一半,但峯面積變化不大,說明平頭峯的峯面積不會再增加多少。解決平頭峯有兩種方法:

  一是稀釋樣品,將樣品再加溶劑進行稀釋,標液也同樣進行稀釋,稀釋時要注意計算準確,得出準確的稀釋倍數。

  二是調節儀器的靈敏度,我們用的是天美氣相GC450,ECD檢測器有1與10兩種靈敏度,數字越大,響應值越大,峯面積越大,兩者相差10倍,調節成1後,重新進樣,不再出平頭峯,峯高且尖銳,由此計算出樣品含量。

  

  圖10:調節靈敏度

  四、 能力驗證的經驗分享

  評價參加實驗室的檢測能力,通常用Z比分數進行評價。

  Z值的絕對值小於等於2,滿意、通過;

  Z值的絕對值大於等於3,不滿意、不通過;

  Z值的絕對值小於3大於2,可疑。

  

  隨著能力驗證的項目與難度逐年增加,做能力驗證時以下幾點要注意:

  1.儀器

  1.1色譜柱

  要特意準備一支新的色譜柱,只做能力驗證,每次能力驗證都用它,用了幾次後,轉成檢測任務的柱子,這樣不浪費。因爲柱子是乾淨的,所以不易出現汙染後的各種不正常數據。

  1.2進樣口

  進樣口要保持乾淨,能力驗證時,用新的進樣墊,用新的襯管與新的O型圈,色譜柱上的石墨墊也換成新的,進樣針用新的,或檢查進樣針沒問題再使用。這樣避免了重現性不好、回收率高問題。

  2.檢測標準的前處理

  2.1氮吹或旋蒸

  樣品濃縮時,目標物容易損失,也容易造成平行樣品不平行,氮吹時要保持氣流量一致,但是氮吹儀上沒法檢測流量,只能用笨辦法,將上面的氣流旋鈕都放到最大,在不同氮吹針頭下進行氮吹,記錄氮吹完的時間,時間相近的畫上記號,在做平行樣品時,放在有記號的氮吹針下,可以保持平行性。

  旋轉蒸發時,轉速要由慢到快,保持轉速200左右,水滴成滴滴下,不可成線,過快時要關掉真空泵。旋轉蒸發近干要嚴格控制好,蒸發太快、蒸發溫度太高都會導致回收率降低。

  2.2過小柱

  淨化時淋洗弗羅里析柱時,液面不要干,當溶劑液面到達柱吸附層表面時,立即倒入上述待淨化溶液,如果柱子表面幹了再倒入溶液,農藥會吸附在柱子上,回收率降低。

  淨化時,淋洗液與洗脫液要按標準上規定的順序進行,如果溶劑用錯,或順序弄錯,目標物在小柱上洗脫不下來,回收率會很低。

  2.3混勻、定容

  用丙酮清洗小燒杯的待測液時,最好在混合器上轉圈洗燒杯底部,移入15mL刻度離心管中,用約3mL丙酮分三次洗燒杯,洗燒杯時也在混合器混勻清洗。

  用刻度離心管定容時,刻度離心管要用檢定過的,定容時要準確,定容後要再次混勻。

  3.基質效應

  大多數農藥的回收率會在70-120%之間,但是甲胺磷、氧化樂果等強極性農藥,有較強的基質效應,回收率會高達400%,解決的辦法是同一樣品的基質配標液,例如找一空白樣品,按方法進行前處理,最後定容至5mL,用這5mL配製標液,進氣相色譜儀測得峯面積,用來計算樣品中甲胺磷、氧化樂果的回收率,這樣就大大減少了基質效應。

  3.1標準曲線

  在農殘實驗中,不同基質對不同農藥的基質效應都是不一樣的,所以在最終結果的校正時一定要配置基質曲線,因爲能力驗證給的樣品量很少,得到基質很少,可以先與樣品發放單位溝通,詢問用的是什麼樣品,然後購買該蔬菜樣品,清洗乾淨,進儀器確定沒有農藥,然後進行前處理,得到基質,配標準曲線,用不完的基質可以冷凍保存。

  3.2單點校正

  標曲做好後,先計算盲樣結果,得出數據後,再用基質配與盲樣結果相近的單點標液,再進行精確計算,得出準確數據。

  也可以不配標準曲線,用基質先配單點,計算出盲樣結果後,再用基質配相近的濃度。

  4.加標回收

  加標回收率低要從前處理方面找原因,大都集中在前處理方面,從提取、濃縮、淨化、定容等方面找原因,提取時用刻度吸管吸液要準確,濃縮時氮吹或旋蒸,近干狀況要掌握好,淨化時過小柱,小柱不能幹,淋洗或洗脫溶劑順序不要錯,定容時要準確,要注意混勻。

  加標回收率高要從基質效應來查找問題,基質配標液,用高惰性襯管、稱取樣品要混勻等,稱取樣品時,一定要混勻樣品後再稱樣,我們遇見過稱取的菜汁多,稱取菜樣少,引起回收率高的情況。

  5.加強培訓與練習

  爲了順利通過能力驗證,要加強培訓與練習,讓有經驗的同志進行培訓,對能力驗證出現的問題進行總結,對關鍵點進行詳細介紹,組織要參加能力驗證的人員進行日常練習,進行加標回收等試驗,對出現的問題及時解決,最好對每種農藥都要做加標回收試驗,記錄它們的回收率,對回收率低的與高的農藥,要查找原因,找到解決辦法。

  

  圖12:培訓與練習

  五、 能力驗證總結

  說幾點大家關心的問題,是本人的一點總結,不對的地方請指正。

  1.要不要與其它人對答案

  每次能力驗證時,大家都會建個羣,在裡面熱鬧的對答案,因爲參加能力驗證的機構比較多,一家一個添加也是不現實的。大都分是分組進行添加的,這樣肯定有人與自己的含量是一樣的,有時還真能找對人,然後大家對答案,答案一樣心裡有底。不過我不建議這樣做,一是茫茫人海,尋找與自己一組的人,很費時間,二是對方的答案可能是錯的,本來自己做對的,因爲不自信,反而不通過。

  2.要不要用回收率倒推結果

  這個問題也經常有人問,我們在做能力驗證時,同時會做加標回收,看它的回收率如何,如果加標樣品回收率在80%-120%之間,就直接報結果,如果加標樣品的回收率低於70%,要查找前處理的問題,如果時間很緊,可以倒推一下,但不能保通過,有時加標樣品做的回收率低了,可盲樣做的沒問題,一倒推,反而數據不對了。如果回收率高了,那就換個襯管或用基質配標液,消除一下,再計算結果。

  我們的成功經驗是,前期準備工作充分,在能力驗證前將每種農藥的加標回收都做一遍,並做好記錄,對於加標回收低或高的,一定要找到解決方法,這樣手中有數,心裡不慌,不管考試哪個,都有應對措施。

  3.如果不平行,怎麼辦?

  一是平常要多練習平行樣品的測定,比如每種農藥都加標平行樣品的測定,對不平行的原因要找到。二是如果盲樣真出現嚴重不平行,相差一半也是有的,那麼就報高數據的,低數據的一般都通不過。比如平行一0.05,平行二0.10,那就報0.10,不過不平行的原因接下來一定要找出來,如果找不出來,下次能力驗證還是這個問題。

  4.多儀器互做驗證

  做能力驗證時,可以利用不同儀器互做驗證,比如用氣相色譜儀檢測農殘時,判斷是否該農藥,就可以用氣質聯用來定性,有些在氣相色譜儀、氣質聯用儀上容易吸附的農藥,可以用液相色譜儀、液質聯用儀來檢測,但是要用該儀器的前處理方法,這樣數據才能準確些,比如用NY761做前處理,應該上氣相色譜儀來檢測,如果拿到液質聯用儀上,也可以出數據,但數據的準確性還是以氣相色譜儀為準。

  回首這近十年的能力驗證,一路坎坷,一把辛酸,沒少通宵達旦做試驗,沒少爲報哪個數據而發愁,沒少查找各種問題,累得兩鬢生白髮,最終也練就了一身過硬本領。能力驗證年年在路上,祝願大家都能順利通過能力驗證!

  / 相關社羣 /

  進入檢驗檢測—綜合交流羣

  課程 · 資訊 · 活動 · 業務交流