QuEChERS柱-高效液相色譜/三重四極桿質譜聯用法測定防曬噴霧中胡莫柳酯的不確定度評定

潘秀麗,邵長春,馮 翀,張 蘭

蘭州市食品藥品檢驗檢測研究院,甘肅 蘭州 730050

0 引言

防曬劑作為防曬化妝品的一種功效成分,能夠避免過量的紫外線對人體皮膚的傷害,已經被廣泛應用[1],然而,防曬劑有一定的刺激性,使用過量防曬劑對皮膚傷害很大[2-3],國內外對防曬劑的使用均有嚴格規定,我國頒布的《化妝品衛生規范》(2015年版)明確限定了防曬劑在化妝品中的使用量。

胡莫柳酯是防曬劑中的一種,因其價格低廉、功效好而被廣泛應用在防曬化妝產品中,關于胡莫柳酯含量的檢測方法多有報道,從高效液相色譜、氣相色譜到質譜類,隨著方法精密度的漸漸提高,使得胡莫柳酯檢測結果更準確,更接近于真實值,不確定度作為檢測結果的補充值,對檢驗結果的判定至關重要。不確定度結果值直接影響結論的判定[4-6],GB/T 27025—2008《檢測和校準實驗室能力的通用要求》[7]規定,必要時須要提供測定結果的不確定度。經查閱文獻發現,缺乏評定防曬產品中胡莫柳酯的不確定度的相關論文。為了提高檢驗結果的準確性和檢驗結論的可靠性,計算胡莫柳酯的不確定度非常有必要。本文根據 JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》和 CNAS-GL006:2019《化學分析中不確定度的評估指南》[8-9],對防曬噴霧中胡莫柳酯的不確定度進行評定。從而使檢測結果更真實可靠。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 儀器

高效液相色譜/三重四極桿質譜聯用儀,Agilent 1260-6460,安捷倫科技有限公司;千分之一天平,型號為MS105DU,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;十萬分之一天平,型號為XSE205DU,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;離心機,型號為H1850,湖南湘儀實驗室開發有限公司;智能恒溫槽,型號為SCG-6,寧波新芝生物科技股份有限公司;IKA振蕩器,型號為VXR,艾卡(廣州)儀器設備有限公司。

1.1.2 試劑

甲酸,色譜純,東京化成工業株式會社生產;甲醇,色譜純,默克股份兩合公司生產;乙腈,色譜純,默克股份兩合公司生產;乙酸銨,優級純,天津市凱信化學工業有限公司生產。

1.1.3 QuEChERS試劑盒

型號為5982-1010、G7750-10001。

1.1.4 對照品

胡莫柳酯(批號為G164621;純度為98.8%),生產單位為CATO。

1.2 試驗方法

1.2.1 前處理

準確稱取樣品1.0 g(精確到0.001 g)于50 mL容量瓶中,加入1 mL無水乙醇,渦旋1 min,用提取液(乙腈-水,體積比4：1)定容至刻度,混勻后轉移至50 mL離心管中,加入QuEChERS鹽包1包,混勻,40 ℃下超聲振蕩30 min,在0 ℃下于3 900 r/min離心10 min。吸取離心好的樣品溶液3 mL于QuEChERS凈化管中,渦旋2 min,在0 ℃下10 000 r/min離心10 min。如要稀釋,取上清液,用乙腈-水(體積比4：1)進行適當稀釋,經0.22 μm有機濾膜過濾后作為待測溶液。

1.2.2 色譜條件

Agilent C18(2.1 mm×50 mm,1.8 μm);流動相A為含0.1%甲酸的2 mmol/L乙酸銨溶液,流動相B為含0.1%甲酸的乙腈溶液,等度洗脫(A：B=30：70),柱溫為35 ℃,進樣量為2 μL,流速0.2 mL/min。

1.2.3 質譜條件

電噴霧(ESI)離子源;掃描模式為正離子模式;檢測方式為多反應監測(MRM);干燥氣溫度為325 ℃;干燥氣流速為6 L/min; 霧化器壓力為45 psi;鞘氣溫度為400 ℃;鞘氣流速為12 L/min;毛細管電壓為4 000 V。其他參數見表1。

表1 胡莫柳酯的質譜條件

1.2.4 標準溶液配制

準確稱取10.62 mg胡莫柳酯對照品,置于10 mL容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,配制成濃度為1.049 mg/mL的標準儲備液。精密量取50 μL胡莫柳酯標準儲備液于50 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,配制成濃度為1.049 μg/mL的標準使用液,取標準使用液進行標準曲線配制,配制成濃度為10.49、20.98、52.45、104.9、157.4、262.2、524.5 ng/mL的系列標準溶液。

2 測量模型

根據試驗過程,樣品中胡莫柳酯含量計算公式為:

(1)

式中:X為胡莫柳酯的含量(mg/kg);C為樣品濃度(ng/mL);V為樣品溶液定容體積(mL);m為樣品稱樣量(g)。

3 測量不確定度的來源

由測量模型,測量不確定度的來源主要有如下幾種。

1)樣品稱樣量m的標準不確定度u(m)。

2)樣品溶液定容體積V的標準不確定度u(V)。

3)樣品濃度C的標準不確定度u(C),主要包括標準溶液配制時引入的標準不確定度u1(C)、工作曲線擬合時所引入的標準不確定度u2(C)。

4)重復性試驗引入的標準不確定度u(rep)。

4 各標準不確定度分量的評定

4.1 天平稱取試樣質量(m)引入的相對標準不確定度urel(m)的評定

4.2 樣品溶液定容體積(V)的相對標準不確定度urel(V)的評定

4.3 樣品濃度(C)引入的相對標準不確定度

一級標準儲備液配制引入的相對標準不確定度為:

將一級標準儲備液稀釋成濃度為1.049 μg/mL的二級標準溶液,所用的器具為100 μL移液槍和50 mL A級容量瓶,二級標準溶液配制過程中引入的相對標準不確定度如表2所示。

表2 二級標準溶液配制過程中器具引入的相對標準不確定度

乙腈的膨脹系數為1.37×10-3/℃。

4.4 工作曲線擬合時引入的相對標準不確定度u2rel(C)

工作曲線擬合時引入的樣品溶液中胡莫柳酯濃度的標準不確定度用下式計算[13]。

(2)

建立工作曲線使用的胡莫柳酯標準溶液濃度和峰面積如表3所示。

表3 工作曲線中標準溶液濃度和相應的峰面積

由譜圖查得標準曲線為y=8 822.747x-45 124.62。

4.5 重復性試驗引入的相對標準不確定度urel(rep)的評定

稱取6份樣品,按測定方法測定,結果見表4所示。

表4 重復性檢測結果

由表4可知,重復性引入的標準不確定度為:

重復性試驗相對標準不確定度為urel(rep)=0.093 9/4.94=0.019 0。

5 胡莫柳酯質量分數的合成標準不確定度和擴展不確定度

將各相對標準不確定度分量列表如表5所示。

表5 各相對標準不確定度分量

合成標準不確定度為u(X)=4.94×0.070 6=0.349 mg/kg。

取包含因子k=2,胡莫柳酯質量分數的擴展不確定度為U(X)=0.349×2=0.698 mg/kg。

胡莫柳酯的質量分數為X=(4.94±0.698) mg/kg(k=2)。

6 結論

本文建立了胡莫柳酯測量不確定度的評定方法,比較各相對標準不確定度的分量,影響胡莫柳酯不確定度的主要因素是樣品溶液濃度和重復性試驗,其中標準曲線擬合過程中引入的相對標準不確定度是樣品溶液濃度不確定度的主要來源。

在日常的檢驗中,要通過規范操作流程,提高標準曲線線性,優化儀器,提高儀器精密度,盡可能地降低標準曲線擬合過程中引入的誤差。同時增加重復性試驗次數,采用科學方法舍去可疑值,提高平行樣測定的精密度和準確性,從而使測定結果更接近真實值。

本試驗立足高效液相色譜/三重四極桿質譜聯用儀,采用QuEChERS方法做前處理,開發出新的檢測防曬類化妝品中胡莫柳酯的方法,通過不確定度評定,證明試驗過程引入的誤差在允許范圍之內,檢測結果準確可靠,能滿足市場監管中對胡莫柳酯監測的需求。