LC-MS/MS法測定蒸餾酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉的不確定度評定

王文鵬 蘇美東 王濤

摘 要：按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》，文章建立測定蒸餾酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉不確定度的數(shù)學(xué)模型，對不確定度來源進(jìn)行分析。結(jié)果顯示蒸餾酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉的含量為9.49 mg/kg時，測定結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.214 mg/kg，擴(kuò)展不確定度為0.428 mg/kg（k=2），其結(jié)果可表示為（9.49±0.428） mg/kg。結(jié)論表明不確定度主要來源為標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和測定。

關(guān)鍵詞：液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用;蒸餾酒;環(huán)己基氨基磺酸鈉;不確定度

Evaluation of Uncertainty in Determination of Sodium N-cyclohexylsulfamate in distilled liquor by LC-MS/MS

WANG Wenpeng1， SU Meidong2， WANG Tao1

（1.Yanan Center of Food Quality and Safety control， Yan 'an， 716000， China; 2.Shaanxi Province Quality Certification & Accreditation Association， Xi 'an， 710000， China）

Abstract： In accordance with GB 5009.97—2016 National food safety standard-Determination of sodium n-cyclohexylsulfamate in Food， a mathematical model for the determination of the uncertainty of sodium n-cyclohexylsulfamate in distilled liquor was established， and the source of the uncertainty was analyzed.The results showed that when the content of sodium n-cyclohexylsulfamate in distilled liquor was 9.49 mg/kg， the combined standard uncertainty was 0.214 mg/kg， the expanded uncertainty was 0.428 mg/kg （k=2）， and the result could be expressed as （9.49±0.428） mg/kg.The results show that the main source of uncertainty is the preparation and measurement of standard solution.

Keywords： liquid chromatography-mass spectrometry; distilled liquor; sodium n-cyclohexylsulfamate; uncertainty

不確定度的含義是指由于測量誤差的存在，對被測量值的不能肯定的程度。《檢驗檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評價 檢驗檢測機(jī)構(gòu)通用要求》（RB/T 214—2017）4.5.15要求檢驗檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)需要建立和保持應(yīng)用評定測量不確定度的程序[1]。環(huán)己基氨基磺酸鈉（Sodium N-cyclohexylsulfamate），俗稱甜蜜素，是一種常用甜味劑，其甜度是蔗糖的30～40倍[2]。其毒理學(xué)顯示：小鼠經(jīng)口半數(shù)致死劑量為18 g/kg，F(xiàn)AO/WHO（1982）規(guī)定每日允許攝入量為0～11 mg/kg[3]。我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）對食品中甜蜜素用量進(jìn)行了嚴(yán)格限制，其中蒸餾酒中不得添加甜蜜素[4]。該研究工作在《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》（GB 5009.97—2016）[5]第3法液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法為基礎(chǔ)上，參考相關(guān)文獻(xiàn)[6-11]，對蒸餾酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉含量的不確定度進(jìn)行評定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

LCMS8040三重四級桿液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀，配有電噴霧離子源（ESI源），日本島津;渦旋混合器，IKA;電子天平（感量為0.001 g和0.01 mg），梅特勒。

環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由壇墨質(zhì)檢提供，純度99.9%;甲醇、甲酸、乙酸銨均為色譜純。

1.2 試驗步驟與方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》（GB 5009.97—2016）[5]。稱取酒樣10.0 g，置于50 mL燒杯中，于60 ℃水浴上加熱30 min，殘渣全部轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用水定容并搖勻，經(jīng)0.22 ?m水相微孔濾膜過濾后備用。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

精確稱取0.118 21 g環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品，用水溶解并定容至100 mL，混勻，溶液折算為環(huán)己基氨基磺酸1.052 mg/mL（環(huán)己基氨基磺酸鈉與環(huán)己基氨基磺酸的換算系數(shù)為0.890 9），作為標(biāo)準(zhǔn)儲備液。用水將1.00 mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液定容至100 mL，濃度為10.52 ?g/mL，作為標(biāo)準(zhǔn)中間液。

環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)曲線系列工作液：分別吸取適量體積的標(biāo)準(zhǔn)中間液，用水稀釋，配成濃度分別為0.010 52 ?g/mL、0.052 60 ?g/mL、0.105 2 ?g/mL、0.526 0 ?g/mL、1.052 ?g/mL和2.104 ?g/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.4 儀器條件

1.4.1 液相色譜條件

色譜柱：C18柱，粒徑1.7 ?m，150 mm×2.1 mm（島津）;流動相：A為10 mmol/L乙酸銨溶液，B為甲醇，梯度洗脫程序見GB 5009.97—2016第三法;流速：0.25 mL/min;柱溫：35 ℃;進(jìn)樣量：10 ?L。

1.4.2 質(zhì)譜條件

離子源：電噴霧離子源（ESI源）;檢測方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）;掃描方式：正負(fù)離子模式掃描;碰撞氣：氬氣;接口溫度：300 ℃;DL管溫度：250 ℃;加熱模塊溫度：400 ℃。選擇的離子對參數(shù)見表1。

1.4.3 建立數(shù)學(xué)模型

結(jié)果計算如下：

其中：X-試樣中各待測組分的含量，單位為毫克每千克（mg/kg）;C-從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線中讀出的供試品溶液中各待測組分的濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）;V-試樣溶液最終定容體積，單位為毫升（mL）;m-稱樣量，單位為克（g）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度的識別

由試驗方法、結(jié)果計算過程，可以看到不確定度的來源主要有樣品稱量、稀釋體積、標(biāo)準(zhǔn)溶液及其配制、校準(zhǔn)曲線擬合、樣品測定等因素引入的不確定度。

2.2 樣品稱量的不確定度U1

稱取10 g的酒樣。所用天平檢定證書給出的最大允差為±1.0 mg，取均勻分布，則樣品稱量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.3 樣品稀釋體積的不確定度U2

樣品稀釋體積的不確定主要來源于容量瓶中的校準(zhǔn)、重復(fù)性的貢獻(xiàn)。其他如溫度、玻璃的膨脹系數(shù)所引起的不確定貢獻(xiàn)較小[8]。

20 ℃時100 mL容量瓶（A級）的容量允差為±0.10 mL，取均勻分布，其不確定度為：

取100 mL容量瓶重復(fù)充滿10次，稱量，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2 mL，重復(fù)性不確定度為：

因此樣品稀釋帶入的相對不確定度為：

2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋及配置不確定度U3

2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確信度

查閱的環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書，其相對擴(kuò)展不確定度均為0.5%，由于未顯示自由度，按矩形分布，則其相對不確定度Ustd：

所用所用天平檢定證書給出的最大允差為±0.02 mg，取均勻分布，則樣品稱量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

（1）100 mL容量瓶引入的相對不確定度同2.3，為0.000 58。則標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制引入的不確定度為：

（2）10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制引入的不確定度。配制時使用1 mL移液器分別吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液1 mL于100 mL的容量瓶，用水定容，配制成10 ?g/mL混合溶液。此過程中使用100 mL容量瓶引入的不確定度為0.000 58。

1 mL移液器的校準(zhǔn)證書顯示容量誤差為0.3%（k=2），其相對不確定度為：

則標(biāo)準(zhǔn)儲備液的不確定合成為：

2.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制的不確定度

分別采用100 ?L和1 mL移液器取標(biāo)準(zhǔn)中間液0.01 ?L、0.05 ?L、0.1 ?L、0.5 ?L、1.0 ?L和

2.0 ?L至10 mL容量瓶中，用水定容至刻度。兩支移液器分別使用了3次。1 mL移液器引入不確定度見2.4.2（2），其使用了3次，則不確定度為0.001 2×3=0.003 6，同理100 ?L不確定度為0.005 5×3=0.016 5，10 mL容量瓶引入的不確定度為0.001 2，則標(biāo)準(zhǔn)曲線配制的不確定度為：

則標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋及配制不確定度為：

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度U4

標(biāo)準(zhǔn)曲線由6個質(zhì)量濃度水平，分別是0.01 μg/mL、

0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.5 μg/mL、1.0 μg/mL和

2.0 μg/mL;每個質(zhì)量濃度測定3次，樣品溶液測定6次，按照外標(biāo)法擬合，測得環(huán)己基氨基磺酸的線性方程為Y=379 928X-35 038.67，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 1，測得蒸餾酒樣品平均值濃度為0.976。

式中：p-樣品測定次數(shù);n-標(biāo)準(zhǔn)溶液測定總次

數(shù);Ci-樣品平均質(zhì)量濃度，μg/mL;C-標(biāo)準(zhǔn)溶液平均質(zhì)量濃度，μg/mL;Cj-各標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度，μg/mL;Yj-各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度點的峰面積;A-校準(zhǔn)曲線截距;B-校準(zhǔn)曲線斜率。

計算所得：Sxx=10.06（μg/mL）2;Sy=9 427.3 μg/mL;U曲=0.013 34 μg/mL。

則由標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的相對不確定度為：

2.6 樣品測定引入的不確定度

取樣品6份，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定制成溶液，測定6次，計算環(huán)己基氨基磺酸鈉（以環(huán)己基氨基磺酸計）的含量，結(jié)果見表2。環(huán)己基氨基磺酸鈉含量的平均值為9.49 mg/kg，樣品測定引入的不確定度可以用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來確定，為0.004 6。

樣品測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

2.7 相對不確定度的合成

2.7.1 合成不確定度

根據(jù)各不確定度分量計算環(huán)己基氨基磺酸鈉（以環(huán)己基氨基磺酸計）測定值的合成相對不確定度U為：

U=C樣×Uc=9.49×0.022 5=0.214 mg/kg

2.7.2 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2（置信區(qū)間95%），白酒樣品中環(huán)己基氨基磺酸鈉（以環(huán)己基氨基磺酸計）的擴(kuò)展不確定度計算為：

U（X）=k×U=2×0.214=0.428 mg/kg

3 結(jié)論

白酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉（以環(huán)己基氨基磺酸計）的測定結(jié)果為（9.49±0.428） mg/kg。通過對不確定度各分量的分析，可以得出標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線是不確定度的主要來源，其次是樣品測定，其他分量貢獻(xiàn)較小，因此優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法和增加樣品測定次數(shù)是減小不確定度的有效途徑。

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