高效液相色谱法测定植物油中苯并芘的不确定度分析.总结

3 ，并对该检测方法的不确定度进行评高效液相色谱法测定植物油中苯并（ ）芘含量及其不确定度分析摘要 目的： 对高效液相色谱法测定植物油脂中苯并（ ）芘含量的测量不确定度进行分析，为评价检测数据的准确性提供科学依据。 方法：用 HPLC法测定植物油中苯并（ ）芘的含量，并根据测量不确定度评定与表示 (JJF1059 1999) 中有关规定评估其不确定度。 结果：取样量 2.00g 时，测定植物油中苯并（）芘含量为 (100.00 6.42) g/kg 。结论 ：本方法适用于高效液相色谱法测定植物油中苯并 芘的不确定度评定。关键词：测量不确定度；高效液相色谱法；苯并（ ）芘；植物油UncertaintyEvaluationof Determination ofBenzo pyrene inVegetableOil with HPLCAbstractObjective:To analyzethemeasurementuncertaintyofdeterminationof benzo pyrene invegetableoilwithHigh PerformanceLiquid Chromatography, and to provide a scientific basis for evaluatingthe detectionaccuracy.Methods: Wedeterminatedthe content of benzo pyrene in vegetable oil with HPLC, and evaluated the uncertainty of themeasurement according to JJF1059-1999.Results:The benzo pyrenecontent was (100.00 6.42)g/kg invegetableoil， when we Repeatedlydeterminated the sample (weighed 2.00 g).Conclusion:This method isapplicable to the uncertainty evaluation of HPLC determination of benzo pyrene in vegetable oil.Keywords: measurement uncertainty; performance liquid chromatography; benzo pyrene; vegetable oil苯并（ ）芘（ Benzo(a)pyrene ， BaP）是一种强致癌物质，食品植物油的理化指标中规定苯并（ ）芘的含量要低于 10 g/kg 1 。高效液相色谱荧光检测器法是测定苯并芘的一种常用的方法。本文按照 GB/T 24893-2010 的方法来测定植物油中的苯并（ ）芘 2 ，根据测量不确定度评定与表示 (JJF1059-1999)中有关规定对其测量不确定度进行了分析估，给出不确定度，来评价检测结果的质量。1 实验方法1.1仪器与试剂安捷伦 1260高效液相色谱仪配荧光检测器， TDL-5000B型离心机， Millipore 超纯水器，涡旋混合器，氮吹仪，超声波清洗仪， Waters公司的 oasis HLB(6cc/200mg)WAT106202萃取小柱， Waters公司的 sep-pak florsil (6cc/1g)WAT043390净化小柱，乙腈，四氢呋喃，甲醇，正己烷，二氯甲烷，为 Dikma纯试剂，丙酮，甲苯为优级纯。苯并（ ）芘标准溶液（ 0.2 mg/ml，溶于二氯甲烷，安瓿瓶装）由美国 accustandard 公司生产。测定的环境条件：温度 (20 5) ，相对湿度 75%。1.3检测条件色谱柱： waters PAH C18 (46 mm 150 mm， 5.0 m)；流动相： A：乙腈，-1B：水，等度洗脱（ A/B=90/10 ），流速： 1 mLmin；柱温： 25 ；每个样品波长： Ex=303nm，Em=425nm。1.4 样品处理测定2 ，处理后样液上机分参照 GB/T 24893-2010 的高效液相色谱荧光检测器法进行析，采用外标法单点定量。2 测量不确定度的评估测量不确定度的评估程序主要有以下 5 个步骤：确定数学模型； 分析直接测量分量各自的合成标准不确定度； 计算最终测量值的合成标准不确定度；计算扩展不确定度； 正确表示最终测量值结果。 以下按照这 5 个步骤对本次实验的测量不确定度进行评估。2.1分析测量数学模型苯并（ ）芘的含量计算公式为：X= AcVAsm式中： X 为试样中苯并（ ）芘的含量 ( g/kg) ；A 为样液中苯并（ ）芘的峰面积；c 为标准溶液中苯并（）芘的含量 ( g/kg) ；V 为样液最终定容体积（mL）； As 为标准溶液中苯并（ ）芘的峰面积； m 为试样的质量（ g）。2.2不确定度的来源分析从测定过程和确定的数学模型分析， 苯并（ ）芘含量测定的不确定度主要来源于：标准物质 u(S) 、样品峰面积的测定 u(As ) 、样品称量 u(m)、定容体积 u(V) 、样品处理操作过程 u(P) 的差异等几个方面。2.3不确定度的评定标准物质的不确定度标准物质不确定度包含标准溶液不确定度、 标准储备液和标准工作液配制过程引入的不确定度。标准液的不确定度评定苯并（ ）芘标准溶液证书提供的信息，该标准溶液的不确定度是 0.3%，按正态分布考虑，包含因子 k=3 ，属 B 类评定，则有相对标准不确定度为： u 标物 =0.3%/3= 0.001标准储备液配制过程产生的不确定度评定标准储备液配制过程是用 1mL分度吸量管取 1 ml 苯并（ ）芘的标准溶液放入 50ml 容量瓶中，加入甲醇溶液溶解并定容至 50mL，质量浓度为 4 g/mL。该过程使用的玻璃量具，按 JJG196 2006常用玻璃量器检定规程 4 的要求，均有相应的最大容量允差，按矩形分布考虑，k=3 。1mL分度吸量管（ A 级）标准不确定度来源为：按检定证书给定其最大允许误差为0.008mL，按照矩形分布换算成标准偏差为：u0=0.008/3 =0.00462(mL)urel(0) =0.00462mL/1mL=0.0046250mL 容量瓶 (A 级) 的标准不确定度来源为：按检定证书给定其最大允许误差为 0.05mL，按照矩形分布换算成标准偏差为：U1 =0.05/3 = 0.0289(mL)urel(1) =0.0289mL/50mL =0.000577充满液体至容量瓶刻度的变动性，通过重复测定进行统计，重复10 次统计出标准偏差为 0.11mL 从而引起的相对不确定度：urel(n) =0.11mL/50mL 0.0022 。-5体积膨胀系数为 2.1 10- 4/ ，甲醇体积膨胀系数为1.2 10-3 / 。容量瓶校准温度与使用温度不同引起的体积不确定值： 10-3 2.5 10-5 ) 505 =1 V2 = ( 甲 醇 玻 璃 ) VT =(1.2V=V0.29375(mL)按照矩形分布换算成标准偏差为：V/k = 0.29375/3 = 0.1696(mL)u=0.1696mL/50mL = 0.0034rel(t)以上 3 项合成得出 urel v =0.00057720.002220.00342 =0.0041因此，标准储备液配制过程的相对不确定度：u22= 0.004620.0041 =rel 储备液0.00622.3.1.3 标准工作液配制过程产生的不确定度评定标准工作液配制过程是用 1mL分度吸量管取1 ml 苯并（ ）芘的标准储备溶液放入 50ml 容量瓶中，加入甲醇溶液溶解并定容至50mL，质量浓度为 0.08 g/mL。本过程引入的不确定度与“标准储备液配制过程产生的不确定度”相同，因此，标准工作液配制过程的相对不确定度： urel 工作液 =0.0062由上述、节中不确定度分量，得到苯并（）芘标准物质的相对标准不确定度： u (S)=2220.001 +0.00620.0062 =0.0088rel样品峰面积测量的不确定度评定此项包含了重复进样峰面积测量产生的不确定度、 仪器数据处理系统引入的不确定度。峰面积重复测量产生的不确定度这类不确定度属 A 类评定，由表 1 数据计算。由于测量次数较少，根据 JJF 1059 1999测量不确定度评定与表示 3 中，采用极差法进行评定，其中n=7， C=2.70。标准不确定度： uA= R =(365 349) /2.70=5.93，峰面积重复测量的相对标准不C确定度： urelA = uA =0.0166 。A表 1 重复进样锋面积测量结果Table 1Results of replicate determination for peak area进样次 1234567平 均数值峰面积 349361365358352361353357（ A）仪器数据处理系统引入的不确定度根据仪器说明书，此液相色谱仪峰面积积分处理的最大误差为取 1%，按均匀分布考虑， B 类评定，峰面积的相对不确定度分量0.2%1%， u1 =1%/ 3 = 5.77 10-3根据安捷伦 1260 高效液相色谱仪测定进样器进样体积重复性0.5%)，按均匀分布考虑， B 类评定，则此项相对不确定度分量u2=0.5%/ 3 =2.89 10-3仪器数据处理系统引入的不确定度： u 仪 =(5.77103)22.89103 2=0.0064由此，得到样品峰面积测量的不确定度： urel (As)=(0.0235)220.0064 =0.01782.3.3 称样量的不确定度评定根据称量使用的电子天平的检定证书，最大允许误差是2.5mg，其置信水平 99%，按正态分布考虑，包含因子 k=3，则标准不确定度为 u(m) =2.5mg/3= 0.8333(mg) 。样品称样量为2.00g ，则其相对标准不确定度为：urel (m) = 0.8333mg/2.00g=0.000417样品处理后的总体积V 的标准不确定度容量瓶校准的不确定度样品处理后用 1ml 的 A 级单标线容量瓶定容，根据定规程其最大允许误差0.010ml, 按矩形分布考虑JJG196-90常用玻璃量具检u1=0.010/k=0.010ml/3=0.00577 （ml）相对不确定度 u 1rel =0.00577ml/1ml=0.00577实验室的温度波动范围一般为5，20玻璃膨胀系数为2.5 10-5 / ，水体积膨胀系数为 2.1 10- 4/ 。 1mL单标线容量瓶校准温度与使用温度不同引起的体积不确定度：V=V1V2 = ( 水 玻璃 ) VT =1.85 10-4 15=9.25 10-4 (mL)按照均匀分布换算成标准偏差为：-4/-4(mL)V/k = 9.0 103 = 5.34 10urel (Vt )=5.34 10-4mL/1mL =0.000534由以上两项合成得出u (V)=220.005770.000534 =0.00579rel试样处理操作过程产生的不确定度的评定此项包含了方法重复性测量的不确定度和加标回收率的不确定度。重复性测量的不确定度该不确定度属A 类评定，采用同一样品进行重复实验进行评估，步骤覆盖实验方法的全过程。实验依照GB/T 5009.12003食品卫生检验方法：理化5表 2 植物油中苯并（ ）芘的含量测量值水平Table 2Results of replicate determination for Benzo pyrene in arandomly inspected Vegetable oil编12345678号Xi94.68101.12105.32100.2898.60101.1298.88100.00X100.00测量重复性的标准不确定度为nX )2( X iuX = i 1=1.1( g/kg)n（ n-1）最佳估计值为 X =100.00 g/kg ，则测量重复性的相对不确定度为：u=u /X =1.1/100.00 =1.1-210rel （ X）X2.3.5.2加标回收率的不确定度因样品前处理过程中的损失， 通过添加苯并 （ ）芘 ( 质量浓度 200 g /L)计算加标回收率。实验结果得到，本法加标回收率为90.5%100.1%。加标回收率的不确定度按 JJF1059 19992 中，得到：22（b +b ） 。u R=+-12其中， b+=(100.1 100)% =0.1%，b=(100 92.5)%= 7.5% 。加标回收率的标准不确定度为：（2）uR=0.1%+7.5%=0.0219412所以，前处理过程引起的相对不确定度为：urel (P)=(1.1 10 2)22.194 10 2 2=0.024542.4相对标准不确定度各分量汇总表 3 相对标准不确定度各分量Table 3List of relative standard uncertainties over the wholedetermination procedure分量名称不确定的来源类型相对标准不确定度u (S)标准溶液、标准储B0.0088备液和标准工作液配制u (As)重复进样峰面积A0.01783测量u (m)样品称量B0.000417u (V)定容体积B0.00579u (P)样品处理操作过A0.02454程2.5合成标准不确定度评定由表 3 中各相对不确定度合成：u (X)=2（ ）2（）2（）2（）2（ ）umrel2.6扩展不确定度评定扩展不确定度可由合成标准不确定度乘以包含因子，取置信水平95%，则 k=2。试样中苯并（ ）芘含量测定的相对扩展不确定度u=urel (X) k=0.0642 。由表 2计算得试样中苯并 （）芘含量的最佳估计值 (X)=100.00 g/kg ，故其扩展不确定度 u=100.00 g/kg 0.0642=6.42 g/kg 。3 结论高效液相色谱法测定植物油中苯并 （ ）芘含量，当取样量为 2.00g ，k=2(95%置信度 ) ，测量植物油中苯并（ ）芘的含量结果为 (100.00 6.42) g/kg 。参考文献：1GB7104-94 食品中苯并 (a) 花限量卫生标准 S.1994.2 GB/T 24893-2010 动植物油脂多环芳烃的测定 S. 北京 :中国标准出版社 ,2010. 3JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示 S. 北京 : 中国计量出版社 , 1999. 4JJG196-2006 常用玻璃量器检定规程 S. 北京 : 中国计量出版社 , 2006. 5GB/T 5009.1 2003 食品卫生检验方法理化部分总则 S. 北京 : 中国标准出版社 , 2006.书是我们时代的生命 别林斯基书籍是巨大的力量 列宁书是人类进步的阶梯 高尔基书籍是人类知识的总统 莎士比亚书籍是人类思想的宝库 乌申斯基书籍 举世之宝 梭罗好的书籍是最贵重的珍宝 别林斯基书是唯一不死的东西丘特书籍使人们成为宇宙的主人 巴甫连柯书中横卧着整个过去的灵魂 卡莱尔人的影响短暂而微弱，书的影响则广泛而深远 普希金人离开了书，如同离开空气一样不能生活 科洛廖夫书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉 库法耶夫书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者 史美尔斯书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料 雨果