＊吳絨 洪海 鐘泳琪 劉鈺泉 張電光 梁旭霞

（廣東省生物制品與藥物研究所 廣東 510440）

鉛等重金屬可能通過(guò)原料、生產(chǎn)及包裝過(guò)程不可避免的帶入化妝品中，也有為了達(dá)到祛斑美白功效刻意添加的，長(zhǎng)期使用鉛等重金屬超標(biāo)的化妝品會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害，在2021年國(guó)家化妝品監(jiān)督抽檢工作中，就有某泥膜以及某爽身粉含鉛的檢驗(yàn)結(jié)果超過(guò)《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的限值（Pb：10mg/kg），詳見(jiàn)國(guó)家藥監(jiān)局關(guān)于2批次化妝品檢出禁用原料的通告（2021年第100號(hào)）。因此需要關(guān)注鉛等金屬成分在日常化妝品中的含量，并對(duì)它們進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)JJF 1135-2005《化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定》和JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》中的有關(guān)規(guī)定，采用石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定化妝品中的鉛，同時(shí)評(píng)定其不確定度的來(lái)源。

1.實(shí)驗(yàn)部分

(1)標(biāo)準(zhǔn)工作系列溶液的配制

將麥克林批號(hào)為C10044818的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/mL in 1mol/L HNO3），按1:100比例稀釋，再以1:100比例稀釋，最終稀釋到0.100μg/mL，溶液介質(zhì)為5%（V/V）硝酸。再用經(jīng)過(guò)泡酸并清洗干凈的10.00mL的分度吸量管分別吸取0.00mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL，10.00mL的0.100μg/mL鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于50.0mL容量瓶中，搖勻定容，定容介質(zhì)1%（V/V）硝酸，制備的鉛標(biāo)準(zhǔn)工作液的濃度為：每毫升介質(zhì)中含2ng、4ng、8ng、12ng、16ng、20ng的鉛，臨用臨配。

(2)供測(cè)試樣液的制備和測(cè)量

按照引用規(guī)范規(guī)定的微波消解法進(jìn)行樣品前處理，選用10mL具塞比色管定容，1%（V/V）硝酸定容，將待測(cè)元素的鉛標(biāo)準(zhǔn)系列工作液分別注入德國(guó)耶拿ZEEnit 650P高級(jí)石墨爐原子吸收光譜儀中在選定的實(shí)驗(yàn)條件下分別測(cè)其吸光度值。將上述方法制備供試品溶液及試劑空白樣品，平行測(cè)定2次。

(3)儀器設(shè)備

德國(guó)耶拿ZEEnit 650P高級(jí)石墨爐原子吸收光譜儀，微波消解儀CEM-MARS6，電熱消解儀EHD-24，華志電子天平（PTX-FA210S），RephiLe PURIST超純水系統(tǒng)。

(4)分析不確定度來(lái)源和建立測(cè)量模型

按照《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（2015年版）第四章1.3第一法：石墨爐原子吸收分光光度法來(lái)測(cè)定化妝品中的鉛，測(cè)定流程為稱量-微波消解-定容-AAS測(cè)定（同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)系列配制及AAS校準(zhǔn)）-測(cè)定結(jié)果。待測(cè)樣品按上述樣品前處理過(guò)程消解完全后建立測(cè)量模型，消化后待測(cè)化妝品供試樣液體中鉛的濃度用C表示，測(cè)量模型如下：

式中，Y—吸光度值（A）；C—消化液中鉛含量（μg/L）；B—截距；A—斜率。

本實(shí)驗(yàn)室引用的規(guī)范中化妝品中鉛含量的分析測(cè)定結(jié)果表述為每千克化妝品中的鉛含量，因此計(jì)算公式如下：

式中，V—定容體積（mL）；M—樣品質(zhì)量（g）；d—稀釋系數(shù)。

圖1為本次測(cè)定過(guò)程可能引入的不確定來(lái)源魚刺圖，可以看出由于化妝品樣品的基體復(fù)雜、前處理過(guò)程可能引入污染、樣品未消化完全、不同的化妝品基體會(huì)影響結(jié)果的重復(fù)性，加以考慮后，測(cè)量模型中需加入修正因子，則測(cè)量模型擴(kuò)大為：

圖1 考慮不確定來(lái)源后的魚刺圖

2.結(jié)果與討論

(1)稀釋系數(shù)d所帶來(lái)的不確定度u(d)

在本次實(shí)驗(yàn)室過(guò)程中，待測(cè)樣液沒(méi)有進(jìn)行進(jìn)一步稀釋，因此稀釋系數(shù)為1。

(2)上機(jī)待測(cè)樣液中鉛含量的不確定度u(C0)

鉛標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液質(zhì)量濃度為每毫升含2ng、4ng、2ng、2ng、4ng、8ng、12ng、16ng、20ng鉛。校準(zhǔn)曲線的擬合一般采用線性最小二乘法，這一方法的使用通常需要的前提是假定橫坐標(biāo)量的不確定度遠(yuǎn)小于縱坐標(biāo)量的不確定度的基礎(chǔ)上，因此所測(cè)得的待測(cè)液樣品質(zhì)量濃度C樣品和樣品空白樣質(zhì)量濃度的C空白不確定度計(jì)算僅與吸光度不確定度有關(guān)。

鉛標(biāo)準(zhǔn)系列工作液在選定的實(shí)驗(yàn)條件下吸光度的2次測(cè)定結(jié)果如表1所示。

表1 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)系列工作液吸光度值進(jìn)行2次測(cè)定的結(jié)果

測(cè)定儀器根據(jù)測(cè)定結(jié)果采用最小二乘法自動(dòng)擬合線性方程為Y=0.00198+0.00346×C，相關(guān)系數(shù)r=0.999，斜率A=0.00346，截距B=0.00198，則根據(jù)貝塞爾公式擬合直線的標(biāo)準(zhǔn)偏差即殘差標(biāo)準(zhǔn)差見(jiàn)公式（4）：

從標(biāo)準(zhǔn)曲線求待測(cè)樣液中鉛含量時(shí)引入的相對(duì)的不確定度即標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度通過(guò)公式（6）計(jì)算。按照引用準(zhǔn)則對(duì)待上機(jī)測(cè)定的樣品溶液平行測(cè)量?jī)纱?，兩次測(cè)定的平均吸光度值為0.02836，由線性方程求得待測(cè)樣品溶液中鉛含量為C供試樣液=9.71μg/L。2個(gè)樣品空白濃度C空白為-0.3667ug/L （吸光度值為0.00082），將上述數(shù)據(jù)帶入公式（6）可得：

式中，P—被測(cè)試樣平行測(cè)量次數(shù)（mL），2；n—擬合直線的數(shù)據(jù)對(duì)總數(shù)，14；C供試樣液—一個(gè)試樣平行測(cè)量P次的質(zhì)量濃度平均值，9.71μg/L；C—本次實(shí)驗(yàn)7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液質(zhì)量濃度的均值，8.86μg/L。

(3)f重復(fù)性所帶來(lái)的不確定度u(f重復(fù)性)

對(duì)7個(gè)平行樣品進(jìn)行測(cè)量獲得，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2，其相對(duì)偏差為0.0193mg/kg，相對(duì)不確定度urel(f重復(fù)性)=0.0791。

表2 某化妝品樣品中鉛的含量重復(fù)測(cè)定結(jié)果

(4)定容體積V0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V)

10mL具塞比色管的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度有三個(gè)方面一是允許誤差u(VA)，二是溫度變化產(chǎn)生誤差u(VC)，三是充液重復(fù)性誤差u(VB)，其中u(VB)已在u(f重復(fù)性)中統(tǒng)一考慮已體現(xiàn)。

(5)樣品質(zhì)量M的不確定度u(M)

在對(duì)樣品稱量過(guò)程中引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(M)主要指天平的不確定度u(M1)，根據(jù)引用準(zhǔn)則此類誤差屬于B類不確定度。

(6)合成不確定度Uc(C)

假定沒(méi)有稀釋，則化妝品中鉛的含量為：

單個(gè)測(cè)定估值和標(biāo)準(zhǔn)不確定度具體數(shù)值見(jiàn)表3，將以上數(shù)據(jù)代入公式可求得：

表3 各分量的不確定度匯總表

為了計(jì)算上式的合成不確定度，將標(biāo)準(zhǔn)不確定度的每個(gè)分量代入下式：

擴(kuò)展不確定度由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子κ得到。κ一般取2，帶入公式得：

根據(jù)《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》（2015年版）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量某化妝品中鉛的含量為：（0.267±0.0236）mg/kg；κ=2。

(7)不確定度組成分量以及控制方法

由各分量的不確定度匯總表可以看出，不確定的主要分量顯然是消化后供試樣液中鉛含量的不確定，其次為重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度，其余均可忽略不計(jì)。重復(fù)條件下對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行多次獨(dú)立測(cè)定引入的不確定，一般都是由于測(cè)量裝置不完善、環(huán)境條件的改變，以及人員等各方面因素影響產(chǎn)生的測(cè)定誤差屬于隨機(jī)誤差具有抵償性，可通過(guò)多次測(cè)量取平均值來(lái)減少隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量值的影響。因此實(shí)際的檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，我們更需關(guān)注的是對(duì)按規(guī)范要求消解完全后的供試樣液中鉛含量進(jìn)行測(cè)量時(shí)引入的不確定，需要提高檢測(cè)人員的實(shí)際操作技能不斷進(jìn)行培訓(xùn)考核。

3.結(jié)論與討論

評(píng)定結(jié)果表明：在對(duì)整個(gè)不確定度評(píng)估來(lái)源量化過(guò)程中，不是所有的不確定分量都會(huì)對(duì)合成不確定有明顯的貢獻(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)中不確定度各分量占比為u(C0)＞u(f重復(fù)性)＞u(V)＞u(M)，重復(fù)性測(cè)量引入的不確定可通過(guò)多次測(cè)量取平均值來(lái)減少隨機(jī)誤差對(duì)測(cè)量值的影響，稱量及定容引起的不確定均可忽略不計(jì)。因此按照規(guī)范要求采用石墨爐原子吸收分光光度法測(cè)定化妝品中鉛含量的實(shí)際的檢驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中，要特別注意微波消解后供測(cè)試樣中鉛測(cè)定引入的不確定分量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制影響較大的不確定度的因素，并提高檢測(cè)人員的素養(yǎng)，以此提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本測(cè)量不確定度的評(píng)定方法可用于化妝品中鉛測(cè)定結(jié)果的評(píng)價(jià)，為測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度提供依據(jù)。