HPLC測定化妝品中鄰傘花烴-5-醇的不確定度評定

符秋美，石興紅，楊淡梅，劉兆賓，邱穎姮，王曉煒

(深圳市藥品檢驗研究院國家藥品監督管理局化妝品監測評價重點實驗室，廣東 深圳 518057)

鄰傘花烴-5-醇(IPMP)具有抗真菌防腐，延長產品保質期的效果，被廣泛應用于化妝品、藥品、牙膏等領域。在《已使用化妝品原料目錄》(2021年版)、《牙膏用原料規范》(GB 22115-2008)、《歐盟化妝品法規(EC)No 1223/2009》等國內外相關法規中均對鄰傘花烴-5-醇作為防腐劑在化妝品、牙膏等產品中使用時的用量進行了規定，其在產品中的最大允許使用濃度均為0.1%。本文采用《化妝品安全技術規范》(2015年版)第四章 理化檢驗方法 4.2吡硫鎓鋅等19種組分[1]對化妝品中鄰傘花烴-5-醇的含量進行測定，并分析評定測量不確定度。測量不確定度是表征合理地賦予被測量之值的分散性與測量結果相關聯系的參數，是被測量客觀值在某一量值范圍內的一個評定，其大小決定了測量結果的實用價值。

1 儀器與實驗材料

1.1 儀器設備

LC-20A高新液相色譜儀，日本島津公司；XS105DU電子天平(十萬分之一)，瑞士梅特勒；Synergy R System純水器，默克密理博公司。

1.2 試劑與耗材

20 mL、10 mL、5 mL容量瓶，1 mL、5mL移液管，1 mL刻度移液管依據JJG 196-2006常用玻璃量器檢定規程檢定為A級[2]；鄰傘花烴-5-醇標準品，含量99.92 %，美國IL；甲醇，色譜純，美國Fisher公司；磷酸二氫鈉，廣州化學試劑廠，分析純；乙二胺四乙酸二鈉，北京百靈威科技有限公司，分析純；三乙胺，麥克林，色譜純。

2 試驗方法

2.1 溶液配制

磷酸二氫鈉溶液(pH=3.80)：稱取磷酸二氫鈉3.9 g，乙二胺四乙酸二鈉0.186 g，于500 mL燒杯中，加水溶解，移至1000 mL容量瓶，準確量取三乙胺2 mL，至同一1000 mL容量瓶中，用水定容至刻度，混勻，即得磷酸二氫鈉溶液。用磷酸調節pH=3.80。

2.2 鄰傘花烴-5-醇系列標準溶液的制備

稱取鄰傘花烴-5-醇標準品約10 mg，精密稱定于25 mL容量瓶中，加甲醇溶解并用甲醇定容至刻度，搖勻；得標準儲備溶液。分別精密量取標準儲備溶液0.25 mL、0.25 mL、0.5 mL、1 mL、1 mL、分別于不同20 mL、10 mL、10 mL、10 mL、5 mL容量瓶中，用甲醇稀釋并定容至刻度，得標準系列溶液S1～S5。即配制成5.3557 mg/L、10.7114 mg/L、21.4228 mg/L、42.8457 mg/L、85.6914 mg/L、標準系列溶液。

2.3 樣品溶液的制備

準確稱取樣品1.0 g，精確至0.001 g，置于具塞比色管中，加入甲醇8 mL，渦旋振蕩30 s，使試樣與甲醇充分混勻，超聲提取20 min，用甲醇定容至10 mL，搖勻，以10000 r/min離心5 min。取上清液經0.22 μm濾膜過濾，取續濾液1 mL，用甲醇稀釋至5 mL，即得供試品溶液。

2.4 測 定

分別吸取鄰傘花烴-5-醇標準系列溶液、樣品溶液，注入高效液相色譜儀，記錄色譜圖。以標準系列溶液濃度為橫坐標，鄰傘花烴-5-醇峰面積為縱坐標，再計算試樣溶液中鄰傘花烴-5-醇的質量濃度。

2.5 數學模型

樣品中鄰傘花烴-5-醇的含量計算公式為：

(1)

其中：

ρ樣=(A樣-B0標)/B1標

式中：ω為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質量分數，%；P樣為樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質量濃度，mg/L；V樣為樣品稀釋體積，mL；m樣為樣品取樣量，g；A樣為測定樣品溶液的色譜峰面積；B0標為標準曲線線性方程的截距；B1標為標準曲線線性方程的斜率，L/mg。

3 不確定度來源分析與計算

3.1 不確定度的來源

由上述數學模型式(1)可知，不確定度的來源主要有：供試品溶液中鄰傘花烴-5-醇濃度的不確定度、供試品稀釋體積的不確定度及供試品稱樣量的不確定度[3]。不確定度來源因果分析見圖1、圖2。

圖1 ω′的不確定度來源因果圖

圖2 ω的不確定度來源因果圖

測量模型表示為：ω′+ω+Rω

式中，ω′為考慮重復性影響后樣品中鄰傘花烴-5-醇的質量分數，%；ω為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質量分數，%；Rω為ω的測量重復性修正量，其值為零，不確定度非零，%。

由不確定度傳播律及JJF1059.1—2012公式(29)[4]，得：

(2)

(3)

u(ω)=ur(ω)×ω

(4)

式中，uc(ω′)為ω′合成標準不確定度，%；u(ω)為ω的標準不確定度，%；u(Rω)為ω的測量重復性的標準不確定度，%；ur(ω)為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質量分數的相對標準不確定度；ur(m樣)為樣品取樣量的相對標準不確定度；ur(V樣)為樣品稀釋體積的相對標準不確定度；ur(ρ樣)為樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質量濃度的相對標準不確定度；ω為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質量分數，%。

3.2 不確定度分量評定

3.2.1 樣品取樣量的相對標準不確定度ur(m樣)的評定

3.2.2 樣品稀釋體積的相對標準不確定度ur(V樣)的評定

由2.3樣品溶液的制備過程可得：

(5)

式中：V樣為樣品稀釋倍數，mL；V1為樣品第一次稀釋的定容體積，mL，本評定為10 mL；V2為樣品第二次稀釋的定容體積，mL，本評定為5 mL；V01為樣品第一次稀釋的移取體積，mL，本評定為1 mL。

由于上式屬于各輸入量相乘的函數關系，認為各輸入量近似無關，V樣的相對標準不確定度為：

(6)

綜上，10 mL具塞比色管：

(8)

5 mL容量瓶：

(10)

1 mL單標移液管：

(12)

將式(8)、(10)、(12)帶入式(6)，得：

=0.008791

(13)

3.2.3 樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質量濃度的相對標準不確定度ur(ρ樣)的評定

樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質量濃度的不確定度主要由標準曲線擬合引入[6]，本評定假定制備校準標準溶液的不確定度可以忽略，由ρ=(A-B0)/B1及JJF1135-2005公式(14)[7-8]，得：

=0.3577 mg/L

(14)

ur(ρ樣)=[u(ρ樣)/ρ樣]=0.01505

(15)

其中：

(16)

表1 系列標準溶液峰面積值

3.2.4 樣品中鄰傘花烴-5-醇的質量分數的不確定度u(ω)的合成

表2 樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質量分數重復測量數據

u(ω)=ur(ω)×ω=0.01743×0.1127%=0.001964%

標準差：

(17)

3.3 評定測量重復性的標準不確定度[10]

化妝品中鄰傘花烴-5-醇的含量測定時，取前兩個平行樣的測量平均值，為本次檢驗的測得值。為提高自由度，平行操作10份，以貝塞爾公式計算標準差，按照A類不確定度評定，數據見表2。

日常檢驗取兩次測樣的平均值報告檢測結果，故：

(18)

3.4 合成標準不確定度uc(ω′)

由樣品中鄰傘花烴-5-醇的含量的標準不確定度及測量重復性的標準不確定度計算：

(19)

3.5 評定擴展標準不確定度U及結果

取置信區間為95 %，包含因子k=2，則擴展不確定度U=uc(ω′)×2=0.0061 %，鄰傘花烴-5-醇含量的測量結果為0.11% ± 0.006%。

4 結 論

采用高效液相色譜法測定化妝品中鄰傘花烴-5-醇的含量，由實際計算得知，其測量不確定度主要來源于標準曲線擬合及重復性測量，而樣品取樣量及稀釋引入的不確定度可忽略不計。因此，需定期對儀器進行檢測，以保證儀器處于穩定良好的狀態。