高效液相色譜法測定辣椒粉中辣椒素的不確定度評定

李卓，陳冬，舒蕊華，張亞峰

(西安市食品藥品檢驗所，西安 710054)

高效液相色譜法測定辣椒粉中辣椒素的不確定度評定

李卓，陳冬，舒蕊華，張亞峰

(西安市食品藥品檢驗所，西安 710054)

采用高效液相色譜法對辣椒粉中辣椒素含量進行了不確定度分析評價。應用不確定度理論分析數學模型，對辣椒素不確定度的來源進行了分析和量化。辣椒粉中辣椒素的相對擴展不確定度為8.4986%。結果表明：在影響檢測結果的5個不確定度分量中，擬合曲線求溶液中目標離子引入的不確定度、標準溶液配制引入的不確定度是對結果影響較大的2個不確定度分量，可通過減少這些不確定度分量提高測量結果的質量。

辣椒素；辣椒粉；不確定度

不確定度是表征被測量物質真值所處的量值范圍的評定結果，它是與測量結果相關聯的參數，是對數據真實性的客觀反映[1]。目前，我國正在按照ISO/IEC 17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》的規定，開展實驗室認可活動來規范實驗室管理[2]，可為檢驗結果的準確性、可靠性提供真實、有效的依據。分析測量結果的不確定度來源并定量，對測量結果進行不確定度評定，了解被檢測指標真值所處范圍及其大小，以及在實際檢測工作中嚴格控制影響不確定度的主要因素，盡可能降低測量結果的不確定度，提高檢測結果的準確性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒粉：市售；辣椒素標準品：Toronto Research Chemical，批號1-HBN-170-1，純度98%；甲醇為色譜純，其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

Ultimate 3000型高效液相色譜儀(配有UV檢測器) 德國Thremo公司；MS105電子分析天平、ME204E電子分析天平 瑞士Mettler公司；旋轉蒸發儀 美國Buchi公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液配制

準確稱取辣椒素標準品5 mg于25 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容，配制成20 μg/mL標準溶液。再分別用1，2，3，2，5 mL單標移液管移取辣椒素標準溶液，用甲醇定容于10，10，10，5，10 mL容量瓶中，制成系列標準工作溶液。

1.3.2 樣品制備

準確稱取辣椒粉2.5 g于100 mL燒杯中，加入25 mL混合溶劑(甲醇∶四氫呋喃為1∶1)，用保鮮膜封口，用針孔扎幾個小孔，然后于60 ℃水浴下超聲波震蕩提取30 min，用濾紙過濾，收集濾液，然后將濾渣連同濾液重新加25 mL混合溶劑，超聲提取10 min，重復提2次，合并收集的濾液，用旋轉蒸發器在70 ℃下濃縮至20 mL左右，用混合溶劑定容至50 mL，經0.45 μg/mL濾膜過濾上機。

1.3.3 色譜條件

流動相：甲醇∶水為65∶35；色譜柱：Agela，C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；柱溫：30 ℃；流速：1.0 mL/min；檢測波長：280 nm；進樣體積：10 μL。

1.4 數學模型的建立與結果計算

式中：X為辣椒粉中辣椒素的含量(g/kg)；C為由標準曲線得到試樣溶液中辣椒素的濃度(μg/mL)；m為辣椒粉的質量(g)；V為定容的體積(mL)。

2 來源分析

根據測定辣椒素的數學模型，其測定不確定的來源主要有：標準溶液配制引入的不確定度；標準工作曲線擬合求濃度引入的不確定度；樣品稱量引入的不確定度；樣品定容引入的不確定度；樣品的重復測定引入的不確定度。

根據對上述不確定度分量的分析，合成相對標準不確定度。在一定的置信概率下，得到擴展不確定度，最終量化高效液相色譜法測定辣椒粉中辣椒素的不確定度。

2.1 標準溶液配制引入的不確定度

2.1.1 標準物質引入的不確定度

2.1.2 標準物質稱量引入的不確定度

2.1.3 配制25 mL標準品溶液體積引入的不確定度

2.1.3.1 容量瓶校準引入的不確定度

2.1.3.2 溫度引入的不確定度

2.1.4 稀釋標準溶液引入的相對標準不確定度

配制標準工作溶液引入的不確定度主要包括單標移液管、容量瓶以及溫度效應。與2.1.3同理，實驗涉及的量器容量允許差及相對標準不確定度見表1。

表1 標準溶液稀釋過程引入的相對不確定度

由表1中數據合成可知，配制辣椒素標準工作溶液引入的相對標準不確定度為：

100%=1.3478%。

2.1.5 標準溶液引入的總不確定度

上述各因素互不相關，由辣椒素標準溶液配制所產生的不確定度為：

2.2 最小二乘法擬合標準曲線求樣品濃度引入的不確定度

采用了5個水平的辣椒素標準溶液，分別進行1次測定，相應的峰面積與標準溶液濃度用最小二乘法進行擬合，結果見表2。

表2 最小二乘法擬合標準曲線數據

擬合曲線求樣品溶液中辣椒素平均濃度C產生的標準不確定度為：

最小二乘法擬合標準曲線求樣品濃度引入的相對不確定度為：

2.3 樣品稱量引入的相對標準不確定度

根據JJG 1306-2008《電子天平檢定規程》，天平允許的最大誤差為±0.5 mg，稱取樣品2.5 g，按矩形分布，稱量引入的相對標準不確定度為：

2.4 樣品定容引入的相對標準不確定度

樣品定容于50 mL容量瓶中，50 mL容量瓶(A)級容量允差為±0.05 mL，溫度在±5 ℃之間變動，與2.1.3同理，引入的相對標準不確定度為：

2.5 樣品的重復性引入的不確定度

在重復條件下，對樣品進行了6次獨立測定，含量分別是0.5844，0.5825，0.5855，0.5834，0.5826，0.5827 g/kg，平均值為0.5835 g/kg，則由樣品重復性引入的相對不確定度為：

2.6 測量不確定度的評定

2.6.1 合成標準不確定度根據上述不確定度分量的分析，合成相對標準不確定度為：

4.2493%。

2.6.2 相對擴展不確定度

取包含因子k=2(置信概率95%)，則高效液相色譜法測定辣椒粉中辣椒素的相對擴展不確定度為：

2.6.3 擴展不確定度

U=0.5835×8.4986%=0.0496 g/kg。

2.6.4 結果表示

用高效液相色譜法測定辣椒粉中辣椒素含量，測定結果為：

3 結論

通過對不確定度分量進行分析，發現有5個不確定度因素影響高效液相色譜法測定辣椒粉中辣椒素的檢測結果：標準溶液的配制、標準工作曲線擬合求濃度、樣品稱量、樣品溶液定容、樣品的重復測定。在這5個分量中，對結果影響最大的分量主要為標準工作曲線擬合求濃度，次之為標準溶液的配制。而樣品稱量、樣品溶液的定容和樣品重復性引入的不確定度較小。針對這些不確定度因素，在實際檢測過程中可通過純度校正、穩定儀器狀態、選擇適當量器、增加標準溶液的實驗點數等措施減小測量結果的不確定度，提高測量結果的可信度。

[1]中國實驗室國家認可委員會.化學分析中不確定度的評估指南[M].北京：中國計量出版社，2002.

[2]ISO/IEC 17025-2005，檢測和校準實驗室能力的通用要求[S].

[3]JJG 1306-2008，電子天平檢定規程[S].

[4]JJF 196-2006，常用玻璃量器檢定規程[S].

Uncertainty Evaluation for Determination of Capsaicin in Cayenne Pepper by HPLC

LI Zhuo, CHEN Dong, SHU Rui-hua, ZHANG Ya-feng

(Xi'an Institute for Food and Drug Control, Xi'an 710054, China)

The uncertainty of capsaicin in cayenne pepper determined by high performance liquid chromatography is evaluated. By analyzing calculation capsaicin with uncertainty theories, the sources of uncertainty of determination are traced and quantitated. The related expanded uncertainty of capsaicin in cayenne pepper is 8.4986%. As the results show that among 5 factors of uncertainty, the content of targeted ions from linear fitting and standard solution preparation influences the results greatly. The quality of determination results could be increased by reducing the amount of these factors.

capsaicin；cayenne pepper；uncertainty

2017-01-02

李卓(1984-)，女，陜西西安人，碩士，研究方向：食品檢測。

TS264.2

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.05.031

1000-9973(2017)05-0135-03