液相色譜法測定化妝中苯甲酸的測量不確定度分析報告

鄭晶晶

【摘 要】：根據《化妝品衛生規范2007》第三部分高效液相色譜法測定化妝中苯甲酸，建立了高效液相色譜法測定化妝中苯甲酸的數學模型，并推導出不確定度計算公式，通過對公式中各變量的分析，最后計算出合成不確定度。

【關鍵詞】：高效液相色譜法；化妝品；不確定度；苯甲酸

一、引言

測量不確定度是根據所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負參數[1]。實驗報告所給出的測量數據結果，在給出被測量結果的最佳估計值的同時也給出測量結果的不確定度，這樣的結果才是一個完整的測量結果。本文根據國家質量監督檢驗檢疫總局發布的《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1-2012），對高效液相色譜法測定化妝中苯甲酸不確定度進行評定。

二、實驗方法

1. 主要儀器與材料

超高效液相色譜（沃特世ACQUITY UPLC H-Class），色譜柱：安捷倫C18，50 mm×2.1mm ，1.7μm，檢測器：PDA檢測器。

2.試樣的稱量處理與標準品配制

稱取樣品0.2g至10ml容量瓶中，加入70%的甲醇水溶液，超聲30 min，甲醇稀釋至刻度，天平準確稱量樣品6次。配制一系列苯甲酸標準溶液，用二極管陣列檢測器在波長：243 nm下檢測，根據色譜峰的保留時間定性，外標法定量。

流動相： 0.1%甲酸水溶液+乙腈 梯度洗脫，流速：0.5 mL/min，柱溫：室溫，進樣量：3uL。

三、數學模型

1.數學模型

式中： ω--樣液中苯甲酸的質量分數；單位為%；

C --從曲線上查出測試溶液中苯甲酸的質量濃度，單位為μg/mL

V --樣品定容體積，單位為mL

m --稱取的樣品量，單位為（g）；

2.相對合成標準不確定度（不確定度傳播率）為：

ucrel（ω）=

四、不確定度分量的評估

1. 由曲線計算測試溶液中苯甲酸的相對標準不確定度urel （C）

（一） 建立標準曲線引起的相對標準不確定度urel（C1）

1）由標準溶液的5個標準點的苯甲酸含量-峰面積值擬合的直線求得C（標準曲線）時所產生的相對標準不確定度urel（C1-1）

采用苯甲酸標準使用液（100μg/mL）配制苯甲酸標準工作溶液，各容量瓶中苯甲酸含量分別為：1、5、10、20、50μg/mL。每個濃度進樣測定3次，結果見表1。

用三次測量結果的平均值，對苯甲酸含量測定的標準溶液結果擬合得到下面的直線方程：

A= 7374.3C -37.358 R2 = 0.9999，則 B1=7374.3 B0= -37.358

其中 ：A為峰面積；C為苯甲酸濃度（μg/mL）。

對樣品中苯甲酸測量溶液測2次，由擬合的直線方程求得，平均值為Cx=19.1650μg/mL

由擬合的直線方程求得urel（C1-1）的標準不確定度按下式計算：

u rel（C1-1）= = =0.0180

標準溶液的儀器測量值（用儀器測量值計算）與理論公式計算值（擬合值）的標準偏差為：

s= = =174.502

標準溶液的殘差的平方和為：

Sxx= = =1546.8

式中：

P：方法規定測量樣品C的總次數（P=2）——方法規定的平行試驗次數。

N：測量校準溶液的總次數（N=mn=15）（m=3，n=5）

j：測量校準溶液的序數（J=1、2………N）

i：校準溶液的序數（i=1、2、3、4、5、6）

：n=5個標準/校準溶液濃度的平均值（ =13.3） =（C1+C2+…+Ci）/n

B1：斜率（B1=7402.5）.B1=7402.5 B0=-31.156

Cx=：測試液中苯甲酸的濃度（C=19.1650ug/mL ），由重復測量的平均值.

Ci：第i個校準溶液的濃度.

2） 建立標準曲線引入的相對標準不確定度ucrel（C）

ucrel （C1）= = = 0.0194

（二） 樣液中苯甲酸含量測量引入的標準不確定度分量ucrel（C2）

1）液相色譜儀校準時示值誤差引入的不確定度分量urel （C2-1）

校準證書給出：Urel =4%（k=2），則校準時示值誤差引入的不確定度為：

urel （C2-1）=0.004/2=0.002

2）樣品最終測量引入的相對標準不確定度分量（ucrel （C2））

urel（C2）= = =0.00642

2. 稱樣量m引入的相對標準不確定度分量（urel （m））

稱取樣品0.1944g，稱量不確定度來自二個方面，第一，稱量重復性引入的不確定度分量，在此不考慮天平的重復性。第二：天平校準時示值誤差引入的不確定度分量，檢定證書給出示值誤差為±0. 5mg ， 按均勻分布計算的不確定度為：

urel （C1-2-2）= /50g=0.00000579

五、結果表示

測量結果：（1）ω苯甲酸=（0.099±0.004）%；（k=2）。

（2） 苯甲酸= 0.099%，U=0.004%， K=2

參考文獻：

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局.測量不確定度評定與表示[s].JJF1059.1-2012