邢海艷，孫麗，劉洋，蘇晶

(淮安市食品藥品檢驗(yàn)所，江蘇淮安 223005)

隨著生活水平的提高，人們對(duì)外在越來越注重，化妝品行業(yè)得到了飛速的發(fā)展?；瘖y品從功能上分為清潔類化妝品、護(hù)理類化妝品、美容修飾類化妝品等三大類［1］。根據(jù)《化妝品監(jiān)督管理?xiàng)l例》及實(shí)施細(xì)則，將化妝品分為特殊化妝品和非特殊化妝品，其中特殊化妝品包括育發(fā)、染發(fā)、燙發(fā)、脫毛、美乳、健美、除臭、祛斑美白和防曬等九類化妝品［2-3］。防曬劑是指利用光的吸收、反射或散射作用，以保護(hù)皮膚免受特定紫外線所帶來的傷害或保護(hù)產(chǎn)品本身而在化妝品中加的物質(zhì)［3-4］。防曬劑對(duì)皮膚有保護(hù)作用，但過量使用也會(huì)影響皮膚健康，如過敏、泛紅、光敏、發(fā)炎等［5］。

測量不確定度又稱不確定度，指由于測量誤差的存在，對(duì)被測量值的不能肯定的程度，表征合理的賦予被測量之值的分散性［6-7］。不確定度的考察是對(duì)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制和質(zhì)量管理重要的一個(gè)參數(shù)，特別是對(duì)邊緣樣品、不合格樣品的不確定度評(píng)估?！痘瘖y品安全技術(shù)規(guī)范》（2015版）規(guī)定了化妝品中可使用27種防曬劑，提供了21種物質(zhì)的檢測方法［4］。近幾年，不確定度在化妝品檢測領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多［8-11］，筆者按照《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（2015版）中5.1的方法，對(duì)能力驗(yàn)證樣品中4-甲基芐亞基樟腦的含量測定進(jìn)行不確定度考察。4-甲基芐亞基樟腦是準(zhǔn)用紫外吸收劑，被廣泛添加在化妝品中［4，13］，允許添加的限度為4%；通過比較分析4-甲基芐亞基樟腦含量測定不確定度的來源，建立4-甲基芐亞基樟腦不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型，抓住影響不確定度的關(guān)鍵因素，從而進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理水平。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

高效液相色譜儀：Waters 2695／2998型，美國Waters公司。

超聲清洗儀：KQ-250DV型，昆山市超聲儀器有限公司。

Millipore超純水機(jī)：美國Millipore公司。

0.22 μm有機(jī)系針筒式微孔濾膜：上海安譜公司。

乙腈、四氫呋喃：色譜純，德國默克公司。

高氯酸：優(yōu)級(jí)純，南京化學(xué)試劑股份有限公司。

4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)品：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.0%，德國DR EHRENSTORFER公司。

混合溶劑：甲醇-四氫呋喃-水-高氯酸按體積比250∶450∶300∶0.2配制。

1.2 高效液相色譜條件

色 譜 柱：CAPCELL PAK MG Ⅱ C18（250 mm×4.6 mm，5 μm，日本資生堂公司）；流動(dòng)相：A相為甲醇，B相為四氫呋喃，C相為水-高氯酸（體積比為300∶0.2），按表1進(jìn)行梯度洗脫；流量：1.0 mL／min ；柱溫：30 ℃；進(jìn)樣體積：10 μL。

表1 流動(dòng)相梯度洗脫程序

1.3 樣品前處理

稱取樣品0.25 g，置于25 mL具塞試管中，加入混合溶劑20 mL，超聲30 min，放冷，稀釋至標(biāo)線，過濾，取續(xù)濾液1 mL，用混合溶劑稀釋至10 mL，混勻后，經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，取續(xù)濾液作為待測溶液。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制

取4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)品10.32 mg，置于100 mL量瓶中，加混合溶劑溶解并稀釋至標(biāo)線，配制成4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量濃度為0.102 2 mg／mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。再分別取上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1、2、5、10、20、50 mL，用混合溶劑稀釋至 100 mL，配制成4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量濃度分別為1.022、2.044、5.110、10.22、20.44、51.10 μg／mL 的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)的色譜峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.5 數(shù)學(xué)模型的建立

樣品中4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按式(1)計(jì)算。

式中：w——樣品中4-甲基芐亞基樟腦的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；

ρ——樣品中被測組分的質(zhì)量濃度，μg／mL；

V——樣品溶液定容體積，mL；

m——樣品稱樣量，g；

f——稀釋倍數(shù)，f=10。

2 不確定的來源

從檢測過程和數(shù)學(xué)模型分析［14］，4-甲基芐亞基樟腦含量測定的不確定度來源主要有以下幾方面。

（1）樣品溶液測定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：包括4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)品的純度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)品的稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，標(biāo)準(zhǔn)品系列溶液的配制引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

（2）樣品處理引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：包括樣品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，樣品溶液制備引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，樣品測定重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，樣品的提取回收率引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

（3）高效液相色譜儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

3 不確定度評(píng)定

3.1 樣品溶液測定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(P)

證書上標(biāo)注4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)品的純度為99.0%，不確定度為1.25%，取包含因子則由標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(mR)

4-甲基芐亞基樟腦的取樣量mR=10.32 mg，其稱量不確定度來源有3項(xiàng)：（1）重復(fù)性；（2）分辨率；（3）示值誤差。評(píng)定結(jié)果如表2所示。

表2 標(biāo)準(zhǔn)品稱量時(shí)各分量不確定度

由于稱量是兩次，則4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(C)

依 據(jù) GB／T 12806—2011、JJG 196—2006等標(biāo)準(zhǔn)的要求［15-18］，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)品系列溶液配制時(shí)所用的移液管、容量瓶引入的不確定度包括：（1）移液管、容量瓶校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，按三角分布考慮，；（2）溫度導(dǎo)致溶液膨脹引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4／℃，實(shí)驗(yàn)室溫度波動(dòng)在±5℃范圍內(nèi)，按矩形分布考慮，。各分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定見表3。

表3 各玻璃器皿使用的不確定度

根據(jù)表3數(shù)據(jù)，合成得標(biāo)準(zhǔn)品溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(curve)

按照1.4配制系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液測定2次，以4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量濃度(ρ)對(duì)應(yīng)的峰面積(A)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算得線性方程為A=46 711ρ-1 003.6，相關(guān)系數(shù)為0.999 95。對(duì)同一樣品溶液測定6次，得樣品中4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量濃度平均值為ρ=8.187 3 μg／mL。按式(2)、(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(curve)：

式中：s(A)——各標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

n——標(biāo)準(zhǔn)溶液測定次數(shù)，n=2；

m——標(biāo)準(zhǔn)溶液個(gè)數(shù)，m=6；

Ai——第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積測定值；

a——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率；

ρi——第i個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度，μg／mL；

b——標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距；

p——樣品平行測定次數(shù)，p=6；

ρ——樣品溶液中4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量濃度，μg／mL；

——標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液的平均質(zhì)量濃度，μg／mL。

計(jì)算得標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定：urel(curve)=u(curve)／ρ=0.064 32／8.187 3=0.007 86

以上各不確定度分量互不相關(guān)，合成得樣品溶液測定引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2 樣品處理引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.2.1 樣品稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ms)

樣品的平均稱樣量為ms=0.254 4 g，其不確定度來源有 3 項(xiàng)：（1）重復(fù)性；（2）分辨率；（3）示值誤差。樣品稱量時(shí)各分量的不確定度評(píng)定結(jié)果見表4。

表4 樣品稱量時(shí)各分量的不確定度

按照表4合成得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2.2 樣品溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(Vs)

稱樣后，加混合溶劑提取稀釋定容至25 mL，再精密量取1 mL，稀釋至10 mL。其不確度來源有：（1）移液管、具塞試管、容量瓶校準(zhǔn)引入的不確定度；（2）溫度導(dǎo)致溶液膨脹引入的的不確定度，結(jié)果見表5（計(jì)算方法同表3）。

表5 樣品溶液配制時(shí)各玻璃器皿引入的不確定度

根據(jù)表5數(shù)據(jù)，合成得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2.3 樣品測定重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(s)

對(duì)樣品中4-甲基芐亞基樟腦的含量測定了6次，結(jié)果分別為 0.790%、0.818%、0.817%、0.810%，0.804%、0.797%，計(jì)算得6次測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.0111%，平均含量w=0.804%，則樣品測定重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2.4 樣品提取回收率引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(R)

取空白樣品6份，進(jìn)行了加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)，各測定 2 次 (n=6，N=2)，結(jié)果見表 6。

表6 樣品提取的回收率數(shù)據(jù)

則樣品提取回收率引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

以上各不確定度分量urel(ms)、urel(Vs)、urel(s)、urel(R)互不相關(guān)，合成得樣品處理引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3 儀器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

儀器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度用連續(xù)測量標(biāo)準(zhǔn)品溶液的重復(fù)性表示，取濃度為5.108 5 μg／mL的4-甲基芐亞基樟腦標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測定5次(n=5)，峰面積測定結(jié)果分別為237 543、240 154、240 199、245 454、237 783，計(jì)算得峰面積平均值A(chǔ)=240 227，標(biāo)準(zhǔn)偏差s(L)=3 182，則儀器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4 合成不確定度

以上各相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel(ρ)、urel(S)、urel(L)互不相關(guān)，合成得4-甲基芐亞基樟腦含量測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定：

實(shí)驗(yàn)中測得樣品中4-甲基芐亞基樟腦的含量w=0.804%，則4-甲基芐亞基樟腦含量測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

根據(jù)JJF 1135—2005 《化學(xué)分析測量不確定度評(píng)定》和JJF 1059.1—2012 《測量不確定度評(píng)定與標(biāo)示》［7，19］，取包含因子k=2，置信區(qū)間為 95% 時(shí)，擴(kuò)展不確定為U=ku(w)=2×0.014 8%=0.030%，當(dāng)樣品中4-甲基芐亞基樟腦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.804%時(shí)，結(jié)果表示為(0.804±0.030)%，k=2。

5 結(jié)論

以能力驗(yàn)證樣品為研究對(duì)象，按照《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》2015年版5.1的檢測方法對(duì)4-甲基芐亞基樟腦的含量測定進(jìn)行不確定度分析。根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，對(duì)不確定度的各分量進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果表明，4-甲基芐亞基樟腦含量測定的不確定度最主要的來源是標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、樣品的提取回收率和標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的不確定度，其次是標(biāo)準(zhǔn)品稱量、儀器測量重復(fù)性、樣品測量重復(fù)性引入的不確定度，最后是樣品溶液的配制、標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制和樣品的稱量引入的不確定度。因此，在實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理過程中，應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液的濃度與樣品溶液的濃度接近，標(biāo)準(zhǔn)品稱量時(shí)可選擇精度更高的天子天平，對(duì)儀器設(shè)備定期進(jìn)行期間核查，實(shí)驗(yàn)人員可適量增加平行試驗(yàn)的次數(shù)來降低不確定度，標(biāo)準(zhǔn)品采購時(shí)要考察各個(gè)品牌的純度與不確定度，從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，減少不確定度，最終優(yōu)化和完善實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理。