段景春 邊疆 王蘊(yùn)馨 張冠英 張博

高效液相色譜法測(cè)定飲料中咖啡因含量的不確定度分析

段景春 邊疆 王蘊(yùn)馨 張冠英 張博

測(cè)量不確定度分析在測(cè)定、校準(zhǔn)和合格評(píng)定中具有重要作用，中國(guó)認(rèn)可委要求經(jīng)過(guò)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室必須建立測(cè)定不確定度的評(píng)定程序，并具有對(duì)每項(xiàng)數(shù)值要求的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定評(píng)定的能力。根據(jù)“測(cè)量不確定度評(píng)價(jià)和表示”(JJF1059-1999)，對(duì)高效液相色譜法測(cè)定飲料中咖啡因含量的不確定度進(jìn)行分析和評(píng)定，分析采用外標(biāo)法單點(diǎn)定標(biāo)測(cè)定樣品的不確定度計(jì)算方法和步驟，建立了高效液相色譜法測(cè)定方法的評(píng)定方式，通過(guò)對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定，分析測(cè)定過(guò)程中不確定度的主要來(lái)源，從而對(duì)在測(cè)定過(guò)程中易誤差的環(huán)節(jié)加以重視和克服，確保檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

1 檢測(cè)方法

由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供咖啡因(GBW(E)100063)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)逐級(jí)稀釋后得到100 μg/ml標(biāo)準(zhǔn)使用液，吸取1.00 ml樣品，加水定容至10 ml，經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾，用高效液相色譜儀進(jìn)行測(cè)定，記錄其峰面積。用單點(diǎn)法定量。

2 測(cè)量數(shù)學(xué)模型

3 不確定度計(jì)算公式

4 確定不確定度的來(lái)源

樣品測(cè)定過(guò)程中不確定度由以下幾個(gè)方面組成:

①樣品稀釋引起的U(V2)，包括10 ml容量瓶允差、容量瓶刻度讀數(shù)、容量瓶校準(zhǔn)和使用溫度引起的不確定度。②樣品取樣引起的U(V1)，包括1 ml移液管讀數(shù)重復(fù)性、1 ml移液管允差、移液管校準(zhǔn)和使用溫度引起的不確定度。③樣品溶液中濃度的U(X)，包括標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)測(cè)定、樣品重復(fù)測(cè)定以及標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的不確定度。而標(biāo)準(zhǔn)溶液導(dǎo)致的不確定度由1 ml移液管、標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液和標(biāo)準(zhǔn)使用液體積組成。

5 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的不確定度U/(C0)/C0國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供咖啡因(GBW(E)100063)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)逐級(jí)稀釋后得到100 μg/ml標(biāo)準(zhǔn)使用液。即用1 ml單標(biāo)線移液管取1 ml標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋到10 ml，現(xiàn)分別算出由標(biāo)準(zhǔn)溶液，1 ml移液管，10 ml容量瓶所致的不確定度。

5.1.1 由標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的不確定度［U(Cs)］咖啡因標(biāo)準(zhǔn)溶液由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供，其證書上給出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)不確定度為0.2%，取K=2，則:

5.2 由重復(fù)測(cè)定引起的不確定度U(A0)與U(Ax)

由儀器給出標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品峰面積標(biāo)準(zhǔn)偏差為U(A0)與U(Ax)，是隨機(jī)測(cè)量，屬A類不確定度。

5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)重復(fù)五次測(cè)定峰面積如下:

標(biāo)準(zhǔn)峰面積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按貝塞爾公式計(jì)算

5.3 由取樣引起的不確定度U(V1)

與5.1.2標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的不確定度相同，即:U(V1)/V1=0.32%;

5.4 由稀釋樣品引起的不確定度U(V2)

與5.1.3標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的不確定度相同，即:U(V2)/V2=0.14%;

6 合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc(x)rel

7 擴(kuò)展相對(duì)不確定度

8 結(jié)論

高效液相色譜法測(cè)定飲料中咖啡因的含量，當(dāng)置信概率P=95%時(shí)，則擴(kuò)展相對(duì)不確定度為1.56×10-2。其不確定度主要由三部分組成，即樣品取樣引起的不確定度、定容引起的不確定度和單點(diǎn)校準(zhǔn)所致的不確定度。其中以單點(diǎn)校準(zhǔn)所占不確定度分量最大。單點(diǎn)校準(zhǔn)引起的不確定度由三部分組成，其中標(biāo)準(zhǔn)液引起的不確定度分量產(chǎn)生主要影響，重復(fù)進(jìn)樣引起的不確定度分量的影響次之。

134300吉林省白山市江源區(qū)疾病預(yù)防控制中心(段景春);吉林省疾病預(yù)防控制中心(邊疆 王蘊(yùn)馨 張冠英 張博)