伍 曦

（貴州省食品檢驗(yàn)檢測院，貴州貴陽 550001）

測量不確定度（Uncertainty of Measurement）是測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個參數(shù)，用于表征合理賦予被測量值的分散性。由測量所得的值只是被測量的估計(jì)值，測量過程中的隨機(jī)性及系統(tǒng)性均會導(dǎo)致測量不確定度。完整的測量結(jié)果應(yīng)包含被測量的估計(jì)值以及與測量不確定度有關(guān)的信息[1]。不確定度評定在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)檢測、實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制以及官方檢測報告中越來越受到重視。蘆薈苷，又稱為蘆薈素、蘆薈甙，其主要為好望角蘆薈、庫拉索蘆薈、斑紋蘆薈等的提取物。蘆薈苷具有抗菌性，可以促進(jìn)血液循環(huán)、凈化血液、軟化血管、降低血液黏度與血壓，從而降低動脈硬化和腦溢血的發(fā)生率[2]。因此，在保健食品中應(yīng)用比較廣泛。然而，蘆薈苷易被分解氧化為蘆薈大黃素，蘆薈大黃素結(jié)構(gòu)與大黃素相似，這種1,8-二羥基蒽醌結(jié)構(gòu)，有致癌和腎損傷危險[3]。因此，在含蘆薈苷的保健食品中測定蘆薈苷的含量尤為重要。根據(jù)《化學(xué)分析不確定度評定》（JJF 1135—2005）和《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012），采用高效液相色譜法對保健食品中蘆薈苷的含量進(jìn)行測定，建立其不確定度的模型，分析在實(shí)驗(yàn)過程中所產(chǎn)生的不確定度來源，找到主要的影響因素，以提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，為選擇蘆薈苷含量測定的方法及結(jié)果的質(zhì)量控制提供科學(xué)有效的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

高效液相色譜儀：型號e2695，Waters；電子天平：型號XS205DU，METTLER TOLEDO；超聲波清洗機(jī)：型號KQ-500DA，昆山市超聲儀器有限公司；蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)品：中國食品藥品檢驗(yàn)研究院，95.0%，110787- 201206；甲醇：色譜純，默克；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水，純水制備系統(tǒng)為Millipore 公司生產(chǎn)，型號為Milli-Q。

1.2 檢測方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

精密稱取14.80 mg 蘆薈苷（中國食品藥品檢驗(yàn)研究院，95.0%，110787-201206）置于10 mL 容量瓶中，加入55%甲醇溶解混勻。準(zhǔn)確移取上述溶液1 mL 于25 mL 容量瓶中，用55%甲醇定容，搖勻待用。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精密吸取蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)溶液4 μL、6 μL、8 μL、10 μL 和13 μL，依次注入高效液相色譜儀，記錄峰面積，以蘆薈苷的量（ng）為橫坐標(biāo)，響應(yīng)值峰面積（A）為縱坐標(biāo)建立線性回歸方程。

1.2.3 樣品制備

將樣品混勻，準(zhǔn)確稱取1 g，置于50 mL容量瓶中，加55%甲醇適量超聲5 min，加55%甲醇定容至刻度，經(jīng)0.45 μm 濾膜過濾上機(jī)。

1.2.4 色譜條件

色譜柱：SHISEIDO C185.0 μm，4.6 mm×250 mm；柱號：AKAD09668；流動相：55 ∶45（甲醇∶水）；流速：1.0 mL/min；檢測器：紫外檢測器；檢測波長：293 nm；進(jìn)樣量：10 μL。

2 數(shù)學(xué)模型

蘆薈苷含量計(jì)算公式如下：

式中：X為樣品中蘆薈苷含量，mg/kg；C為標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出的蘆薈苷的濃度，μg/mL；V為樣品最終定容體積，mL；m樣為樣品稱樣量，g。

3 測量不確定度來源分析

由圖1 知，樣品中蘆薈苷含量x的合成相對不確定度為：

圖1 保健食品中蘆薈苷的測定不確定度來源

4 不確定度分量的量化

4.1 樣品產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(C樣)

4.1.1 樣品稱量引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(m)

（1）天平的分辨力u1萬分之一的天平，天平的分辨力為0.1 mg，屬于均勻分布，不確定度為u1=0.29×0.000 1=0.000 029 g。

（2）天平的變動性u2稱量的變動性引入的不確定度，準(zhǔn)確至±0.000 1 g，按均勻分布不確定為因此蘆薈苷樣品相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為則其對樣品產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(m)=0.000 064 6。

4.1.2 樣品定容過程及樣品進(jìn)樣量所引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)

體積的標(biāo)準(zhǔn)測量不確定度分量主要由容器體積的不確定度、容器和溶液溫度與校正溫度不同所引起的不確定度組成。

本次試驗(yàn)中樣品的定量總體積為50 mL，使用50 mL A 級量瓶定容，允許誤差分別為±0.05 mL[4]，按照均勻分布換算成標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為容量瓶和溶液溫度與校正時的溫度不同引起的體積不確定度，本次試驗(yàn)中的環(huán)境溫度與校準(zhǔn)時基本相同，此因素引起的不確定度可忽略不計(jì)。得出相對不確定度為：

4.2 對照溶液濃度C對的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel(Cs)

4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

56.24 μg/mL 蘆薈苷對照溶液是由標(biāo)準(zhǔn)品（1 406 μg/mL）稀釋制得。不確定度來源包括對照品本身的不確定度、稀釋過程中不確定度和進(jìn)樣量引起的不確定度。

（1）天平的分辨力u1十萬分之一的天平，天平的分辨力為0.01 mg，屬于均勻分布，不確定度為u1=0.29×0.000 1=0.000 029 g

（2）天平的變動性u2稱量的變動性引入的不確定度，準(zhǔn)確至±0.000 01 g，按均勻分布不確定為因此蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)品相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為則其對標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(m標(biāo))=0.000 436。

4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋時移液產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(C稀)

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量主要由容器體積的不確定度、容器充滿液體至其刻度的估讀誤差，以及容器和溶液溫度與校正溫度不同引起的不確定度組成。

稱取0.014 80 g 蘆薈苷標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL 容量瓶中，得到近148 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)使用液。稀釋過程使用1 mL 移液管吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備液，25 mL 容量瓶定容，得到混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。1 mL 移液管所產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為容量瓶的最大允許誤差為±0.03 mL，按照均勻分布評定，則容量瓶和溶液溫度與校正時的溫度不同引起的體積不確定度，在本試驗(yàn)中環(huán)境溫度與校準(zhǔn)時相同，該因素引起的不確定度忽略不計(jì)。上述不確定度分量相互獨(dú)立，合成得：

將urel(m標(biāo))，urel(C稀)合成得urel(Cs)=0.004 12。

4.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線求cx 時產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(L)

按1.2.4 高效液相色譜儀的條件，測定蘆薈苷的峰面積，線性方程為A=ac+b=2.514 9c+1.801 3，r=1.000 0。將進(jìn)樣量ng 換算成進(jìn)樣體積為10 μL 時的濃度曲線分別為cx=55.16 μg/mL，方程為A=25.148 6c+1.801 3，不同濃度下蘆薈苷的峰面積如表1 所示，線性回歸法測量蘆薈苷不確定度計(jì)算過程如表2 所示。

表1 不同濃度下蘆薈苷的峰面積

表2 線性回歸法測量蘆薈苷不確定度計(jì)算過程

則標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制過程中，求cx時產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(L)=0.012 2。

式中：u為繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線求cx時產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，μg/mL；a為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率；b為標(biāo)準(zhǔn)曲線截距；p為樣品溶液的測定次數(shù)；n為標(biāo)準(zhǔn)系列的測定次數(shù)；C—為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液蘆薈苷濃度的平均值，μg/mL；Ci為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液蘆薈苷的濃度，μg/mL；Ai為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的峰面積。

4.4 平行試驗(yàn)重復(fù)性引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(R)的計(jì)算

對樣品進(jìn)行了6 次重復(fù)測量，進(jìn)樣量10 μL，其測量結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)偏差如表3 所示。

由表3 可知，樣品6 次重復(fù)測量含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.003 1，則保健食品中蘆薈苷含量的測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

表3 樣品6 次重復(fù)測量結(jié)果

4.5 樣品中蘆薈苷含量檢測的合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(x)的評定

高效液相色法測定保健食品中蘆薈苷含量的測量不確定度匯總見表4。

表4 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表

代入公式（1）得到：

則蘆薈苷含量測量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4.6 擴(kuò)展不確定度的分析

取包含因子k=2（近似95%置信概率），則擴(kuò)展不確定度為：

擴(kuò)展不確定度是根據(jù)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子k=2 得到，其置信概率近似為95%，按近似于正態(tài)分布處理。

4.7 結(jié)果報告

5 結(jié)論

本文根據(jù)《化學(xué)分析測量不確定度評定》（JJF 1135—2005）和《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）標(biāo)準(zhǔn)和不確定度文獻(xiàn)，結(jié)合本研究進(jìn)行高效液相色譜法測定保健食品中蘆薈苷含量的不確定度評定，按照實(shí)驗(yàn)過程選出不確定度的來源包括測量重復(fù)性、稱量、定容以及標(biāo)準(zhǔn)溶液配制等過程。根據(jù)計(jì)算模型計(jì)算出各步驟的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值，由最后結(jié)果可得知標(biāo)準(zhǔn)曲線所產(chǎn)生的不確定度最大，其次是標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該盡量選擇準(zhǔn)確度較高的標(biāo)準(zhǔn)品、容量瓶和移液管來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制，同時盡量使樣品中蘆薈苷的含量介于標(biāo)準(zhǔn)曲線的中間部分。