吳查青

（麗水市食品藥品與質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)檢測院藥品中心 浙江麗水 323000）

1 前言

在化學(xué)分析中，經(jīng)常遇到分析結(jié)果處于標(biāo)準(zhǔn)限度要求的邊緣或者檢測結(jié)果比較小的情況，這個時候，對于數(shù)據(jù)的可信程度，除了采取加標(biāo)回收、隨行質(zhì)控樣品之外，也常用測量不確定度來表征數(shù)據(jù)的離散程度。使用擴(kuò)展不確定度，對可疑或已知存在的誤差進(jìn)行評定，代表測量結(jié)果的定量特征的可能性。它賦予了測量結(jié)果可能的結(jié)果范圍，是評判邊緣數(shù)據(jù)的合理參數(shù)。但是GB/T 27418—2017《測量不確定度的評定和表示》[1]中，只給出了采取直接測量方式的物理參數(shù)類結(jié)果的測量不確定度評定通用規(guī)定和實(shí)例，并未對化學(xué)分析類的測量不確定度給出較為明確的評定規(guī)則和步驟。新發(fā)布的CNASGL006-2019《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》[2]對于如何評定化學(xué)分析不確定度進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。本文按照該指南，對用高效液相色譜法測定化妝品中羥苯丙酯含量的不確定度進(jìn)行了評價。

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 4598—2016《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》[3]，通過對高效液相法測定羥苯丙酯含量，并進(jìn)行不確定度評價的研究，查閱文獻(xiàn)資料[4-6]找到影響高效液相色譜法測定化學(xué)成分含量的過程中影響不確定度的因素，計(jì)算各個不確定影響因素對不確定度的相對貢獻(xiàn)，并進(jìn)行合成。本方法對高效液相色譜法測定羥苯丙酯的測量不確定度評定提供參考模型，普遍適用于對于高效液相方法測定的化學(xué)分析，具有較高的實(shí)用性，對于其他化學(xué)分析方法也具有借鑒參考價值。

2 試驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

高效液相色譜儀（安捷倫1260，配二極管陣列檢測器）；超純水（密理博Advange-10），甲醇（默克，色譜純）；羥苯丙酯（中國食品藥品檢定研究院）；索氏提取器；樣品為檸檬潤唇膏（上海天馨化妝品有限公司）。

2.2 分析步驟

稱取樣品2 g 于具塞比色管中，加甲醇至10 mL，振搖，超聲提取 15 min，離心，經(jīng) 0.45 μm 孔徑的濾膜過濾，濾液作為待測溶液，供HPLC 檢測，以標(biāo)準(zhǔn)曲線定量。

3 測量不確定度的評定

3.1 數(shù)學(xué)模型

羥苯丙酯含量的計(jì)算見下式:

其中，X—試樣中羥苯丙酯的含量；Ax—試樣中羥苯丙酯的峰面積；A0—羥苯丙酯標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積；Mx—稱取的試樣重量；M0—稱取的標(biāo)準(zhǔn)品重量；Vx—試樣的稀釋體積；V0—標(biāo)準(zhǔn)品溶液的稀釋體積；p—標(biāo)準(zhǔn)品純度。

3.2 測量不確定度的來源分析

（1）試樣稱量的不確定度；

（2）試樣的稀釋時引入的不確定度；

（3）標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入的不確定度；

（4）標(biāo)準(zhǔn)品稀釋引入的不確定度；

（5）高效液相色譜儀引入的不確定度；

（6）標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的不確定度。

3.3 各分量不確定度的計(jì)算

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)品溶液配制引入的不確定度

精密稱取10 mg 羥苯丙酯標(biāo)準(zhǔn)品至于10 mL 量瓶中，用甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，精密量取1 mL 至于20 mL 量瓶中。

（1）標(biāo)準(zhǔn)品純度的不確定度:羥苯丙酯標(biāo)準(zhǔn)品由中國食品藥品檢定研究院提供，純度100%，分散區(qū)間半峰寬α=0.05%，按均勻分布計(jì)算，純度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（p）=0.05%/30.5=0.029%，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（p）=0.029%/100%=2.90×10-4。

（2）由標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入的不確定度:所用十萬分之一電子天平精度為0.01 mg，最大允差為±0.1 mg，電子天平稱量數(shù)據(jù)符合平均分布，包含因子不確定度u(Wr)=0.1 mg/30.5=5.774×10-2mg，標(biāo)準(zhǔn)品稱樣量為11.10 mg，采用減量法稱重，天平的不確定度計(jì)算2 次，可得到相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Wr) =(2×5.774×10-2）0.5/11.10=7.356×10-3。

（3）標(biāo)準(zhǔn)品溶液稀釋引入的的不確定度:標(biāo)準(zhǔn)品溶液配制過程中的不確定度來源于容量瓶的體積不確定度和定容時的度數(shù)誤差，還有移液時移液槍引入的不確定度。分析如下:

10 mL 和20 mL 單標(biāo)線容量瓶體積的不確定度來自于校準(zhǔn)時的準(zhǔn)確度，實(shí)驗(yàn)所用容量瓶均為A級，10 mL A 級容量瓶的法定允差為±0.020 mL，考慮實(shí)際工作中極端值不易出現(xiàn)，中心區(qū)的分布幾率大于極值，因此按照三角分布進(jìn)行計(jì)算，取包含因子k=不確定度u(r10mL)1=0.02mL/60.5=8.166×10-3mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(r10 mL)1=8.166×10-3/10=8.166×10-4。10 mL 容量瓶定容時的讀數(shù)誤差為±0.005 mL，按三角分布計(jì)算，不確定度u(r10 mL)2=0.005 mL/60.5=2.042×10-3mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(r10 mL)2=2.042×10-3/10=2.042×10-4。

20 mL A 級容量瓶的法定允差為±0.030 mL，按照三角分布進(jìn)行計(jì)算，不確定度u(r20 mL)1=0.03 mL/60.5=1.225×10-2mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(r20 mL)1=1.225×10-2/20=6.125×10-4。20 mL 容量瓶定容時的讀數(shù)誤差為±0.005mL，按三角分布計(jì)算，不確定度u(r20mL)2=0.005 mL/60.5=2.042×10-3mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 urel(r20 mL)2=2.042×10-3/20=1.021×10-4。

1000μL 的移液槍經(jīng)過校準(zhǔn)，擴(kuò)展不確定度為7μL，k=2，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度 urel（1 000 μL）=7/1 000=7×10-3。

合成以上不確定度來源，標(biāo)準(zhǔn)品溶液引入的相對不確定度 urel（Vr）=[urel(r10 mL)12+urel(r10 mL)22+urel(r20 mL)12+urel(r20 mL)22+urel（1 000 μL）2]0.5=[（8.1662×10-4+（2.042×10-4）2+（6.125×10-4）2+（1.021×10-4）2+（7×10-3)2]0.5=7.078×10-3。

3.3.2 樣品溶液配制引入的不確定度

（1）由樣品稱量引入的不確定度:測量不確定度的分析同3.3.1，所用萬分之一電子天平精度為0.1 mg，最大允差為±0.5 mg，按照平均分布，包含因子不確定度 u(Ws)=0.5 mg/30.5=2.887×10-1mg，樣品稱樣量為 2 006.1 mg、2 011.5 mg，采用減量法稱重，天平的不確定度計(jì)算2 次，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Ws)=[2×（2.887×10-1）2]0.5/1 006.1=4.058×10-4。

（2）由樣品稀釋引入的不確定度:過程分析同3.3.1，體積校準(zhǔn)引入的不確定度u（s10 mL）1=0.02 mL/60.5=8.166×10-3mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度 urel（s10 mL）1=8.166×10-3/10=8.166×10-4。讀數(shù)引入的不確定度 u（s10mL）2=0.005mL/60.5=2.042×10-3mL，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(s10 mL)2=2.042×10-3/10=2.042×10-4。合成體積校準(zhǔn)和讀數(shù)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度，urel（Vs）=[urel（s10mL）12+urel(s10 mL)22]0.5=[（8.166×10-4）2+（2.042 ×10-4）2]0.5=8.417×10-4。

3.3.3 由高效液相色譜儀引入的不確定度

取同一份樣品溶液，連續(xù)進(jìn)樣10 次，所測10 次結(jié)果的平均值為3 625，標(biāo)準(zhǔn)偏差為28.85，根據(jù)Bessel 公式計(jì)算得到，不確定度u(A)=28.85，相對不確定度 urel(A) =28.85/3 625=7.959×10-3。

3.4 不確定度的合成

3.4.1 不確定分量匯總表

將上述分析的各個不確定度分量匯總，便于更加直觀地比較在理化試驗(yàn)過程中哪個分量的不確定度更加重要，詳見表1。

表1 各不確定度分量匯總

3.4.2 合成各分量不確定度

標(biāo)準(zhǔn)品溶液和樣品溶液分別進(jìn)樣，故高效液相色譜儀引入的不確定度要計(jì)算2 次，羥苯丙酯含量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度 urel（X）=[urel（p）2+urel（Wr）2+urel（Vr）2+urel(Ws)2+urel（Vs）2+2×urel（A）2]0.5=[（2.90×10-4）2+（7.356×10-3）2+（7.078×10-3）2+（4.058×10-4）2+（8.417×10-4）2+2×（7.959×10-3）2]0.5=1.523×10-2，經(jīng)計(jì)算，試驗(yàn)所得羥苯丙酯的含量為769.5 μg/g，則含量的合成不確定度 U（X）=769.5 μg/g×（1.523×10-2）=11.7 μg/g。

3.5 擴(kuò)展不確定度的評定

取包含因子k=2(近似95%置信概率)，則羥苯丙酯含量擴(kuò)展不確定度 U=2U（X）=2×11.7 μg/g=23.4 μg/g。

3.6 結(jié)果表示

羥苯丙酯含量為 X=（769.5±23.4）μg/g（k=2）。

4 討論

通過本方法的分析，可見各個不確定度分量中，不確定度的主要來源是標(biāo)準(zhǔn)品的稱量、稀釋以及儀器帶來的測量誤差，而樣品稱量及稀釋的影響較小。分析原因，標(biāo)準(zhǔn)品的稱樣量太少，稀釋步驟多，而樣品的稱樣量大，稀釋步驟少?？梢缘贸鼋Y(jié)論:加大標(biāo)準(zhǔn)品的稱樣量，在前處理過程中盡量減少稀釋步驟，并保養(yǎng)維護(hù)好儀器設(shè)備，使之更加穩(wěn)定，可以降低不確定度。

本文根據(jù)CNAS-GL006—2019 《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》，建立了羥苯丙酯含量的測量不確定度的評估方法，對于羥苯丙酯含量給出的擴(kuò)展不確定度為3.0%，在理化檢測領(lǐng)域，此結(jié)果屬于合理范圍，已經(jīng)充分包含了儀器、人員、量具、操作等方面的所帶來的不準(zhǔn)確因子。