HPLC法测定果汁中糖精钠含量的不确定度分析

HPLC法测定果汁中糖精钠含量的不确定度分析

李玉萍

李玉萍（江门市新会区疾病预防控制中心广东江门529100）

【摘要】目的规范HPLC法测定果汁糖精钠含量的不确定度分析程序，使不确定度评定合理。方法调节仪器最佳测定条件，测定果汁糖精钠溶液标准系列建立工作曲线，并连续测量6次样品，获得未知样品糖精钠浓度，依据分析仪运用工作软件自动建立工作曲线,读出被测样品浓度原理建立数学模型，分析HPLC法测定果汁糖精钠含量的误差性质和来源,确定不确定度的主要因素，计算糖精钠的测量不确定度。结果本法测定果汁中糖精钠含量为0.198g/Kg,扩展不确定度U95=0.00507g/Kg(νeff=8)。结论根据分析仪器的测定数据输出方式建立数学模型，进行不确定度评定,方法直观简明，与实际工作相符合。

【关键词】HPLC糖精钠测量不确定度果汁

【中图分类号】R155.5【文献标识码】B【文章编号】2095-1752（2012）15-0304-02

在实际仪器分析工作中，现代分析仪运用工作软件，自动建立工作曲线读出被测样品浓度,本文据此原理建立数学模型[1],进行了HPLC法测定果汁中糖精钠的不确定度分析[2、3]，现报告如下。

1材料与方法

1.1主要仪器与试剂

岛津CLASS-VP液相色谱仪，紫外检测器，C18色谱柱，超声波清洗器，甲醇（色谱纯）。

1.2色谱条件

色谱柱：C18色谱柱，250mm×4.6mm

流动相:甲醇（色谱纯）＋乙酸铵溶液=13+87

流速:1.0ml/min

检测波长:230nm

进样量:20ul

1.3标准物质

标准液用1.00±1mg/mL的糖精钠标样（中计量科学研究所）。

1.4测量方法简述

1.4.1称取5.000g样品,加入1+1氨水50ul摇匀，用水定容至50ml。移入离心管中4000r/min离心5min，吸取上清液用微孔滤膜过滤。

1.4.2工作曲线：取5、10、25、50、100ul加纯水到1.00ml，含量分别为5、10、25、50、100ug/mL。

1.4.3滤液与标准系列各20ul注入色谱仪进行分离，以其标准溶液峰的保留时间为依据定性，以其峰面积求出样品中糖精钠含量。

2测量数学模型

由公式：导出：

u2rel（x）=u2rel（l）+u2rel（C标）+u2rel（v1）+u2rel（m）+u2rel（A样）

4不确定度的分量计算

4.1线性拟合引起的不确定度分量u(l)

4.1.1标准曲线数据见表1

表1糖精钠标准液测定的数据及分析

序号标准溶液（ug/mL）x1-x-峰面积y0(y0-y-)2

15-33.00335061320456213306025

210-28.0059205959700124423364

325-13.00142799614266361849600

45012.0027885032809361135056164

510062.005584705557481197891236

平均38.00

回归方程y=55309x+43911，r=1，x-=38.00，n=5，回归直线的标准偏差SR

自由度ν1=5-2=3

4.2标准物质的标准不确定度分量u(c标)

标准物质来自国家标准物质研究中心，糖精钠标样浓度值为1.00±1mg/mL，取置信水准95%，k=2，则有：

u(c标)=1/2=0.5（ug/mL）

urel（C标）=[u(c标)/c标]=0.5/100.0=0.5×10-2

u2rel（C标）=（0.5×10-2）2=0.25×10-4

自由度:ν2=∞

4.3容量体积的不确定度分量u（v1）

4.3.150ml容量瓶的最大允差为±0.02ml，即半宽度为±0.02ml，属均匀分布，则容量瓶的标准不确定度为：

u（v50）=0.02/=0.01155（ml）

urel（v50）=u(v50)/v50=0.01155/50=2.31×10-4

u2rel（v50）=（2.31×10-4）2=5.34×10-8

4.3.2100ml容量瓶的最大允差为0.1ml，即半宽度为0.1ml，属均匀分布，则容量瓶的标准不确定度为：

u（v100）=0.1/=0.058（ml）

urel（v100）=u(v100)/v100=0.058/100=5.8×10-4

u2rel（v100）=（5.8×10-4）2=3.36×10-7

4.3.310ml移液管体积的最大允差为0.02ml，即半宽度为0.02ml，属均匀分布，则容量瓶的标准不确定度为：

u（v10）=0.02/=0.01155（ml）

urel（v10）=u(v10)/v10=0.01155/10=1.15×10-3

u2rel（v10）=（1.15×10-3）2=1.32×10-6

4.3.4容量体积的不确定度分量u（v1）

u2rel（v1）=u2rel（v50）+u2rel（v100）+u2rel（v10）=（5.34×10-8+3.36×10-7+1.32×10-6）=2.92×10-6

按最大允差所评定出的不确定度是可靠的，其自由度：ν3=∞。

4.4称量的标准不确定度分量u（m）

4.4.1天平的标准不确定度分量u（m1）

天平的允差为100.00±0.01g，即半宽度为±0.01g，按均匀分布，属B类，则天平的标准不确定度为：

u（m1）=0.01/=0.00577（g）

urel（m1）=u(m)/m=0.00577/100=5.77×10-5

u2rel（m1）=（5.77×10-5）2=3.33×10-9

4.4.2称量的变动性不确定度分量u（m2）

根据50g内变动性标准偏差为0.07g，称量的变动性不确定度为：

u（m2）=0.07/=0.0404（g）

urel（m2）=u(m2)/m=0.0404/50=8.08×10-4

u2rel（m2）=（8.08×10-4）2=6.53×10-7

4.4.3称量的标准不确定度分量u（m）

u2rel（m）=u2rel（m1）+u2rel（m2）=（3.33×10-9+6.53×10-7）=6.56×10-7

自由度:ν4=∞

4.5测量过程中样品产生的不确定度分量u（A样）

7扩展不确定度

U=kpuc=tp(νeff)uc

查t分布表，取置信水准p=95%，νeff=8，得k95=2.31，所以：

U=1.984urel（x）=2.311.11%=2.56%

8测量结果不确定度报告

果汁中糖精钠测量结果报告为

X=C样±UC样=（19.845±0.509）ug/mL

X=（0.198±0.006）g/Kg

9讨论

检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结果进行测量不确定度评定,本文分析了HPLC法测定果汁糖精钠含量的误差性质和来源,确定不确定度的主要由标准物质的标准不确定度分量、测量过程中样品产生的不确定度分量、容量体积的不确定度分量、称量的标准不确定度分量、线性拟合引起的不确定度分量组成[4、5]，因此，想要获得较小的不确定度测定结果，应重点关注标准溶液的选用、样品重复测定等环节，在日检测过程中应该规范标准溶液的使用，最好选用标准溶液证书相对不确定较低的，同时，在检测过程应保证仪器的稳定性、规范标准溶液配制过程，减少工作曲线拟合和样品的配制过程中带入的不确定度，提高检测工作的质量。

参考文献

[1]上海市计量测试技术研究院编著常用测量不确定度评定方法及应用实例[M].中国计量出版社.2001,1:642-646.

[2]JJF1059-1999测量不确定度评定与表示[S].

[3]GB/T23495-2009食品中糖精钠、糖精钠和糖精钠的测定高效液相色谱法[S].

[4]宋明顺.测量不确定度评定与数据处理[M]中国计量出版社.2001.

[5]刘立,潘秀荣.量化分析测量不确定度指南[M].中国计量出版社.2003.