液相色谱法测定化妆中苯甲酸的测量不确定度分析报告

郑晶晶

【摘 要】：根据《化妆品卫生规范2007》第三部分高效液相色谱法测定化妆中苯甲酸，建立了高效液相色谱法测定化妆中苯甲酸的数学模型，并推导出不确定度计算公式，通过对公式中各变量的分析，最后计算出合成不确定度。

【关键词】：高效液相色谱法；化妆品；不确定度；苯甲酸

一、引言

测量不确定度是根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数[1]。实验报告所给出的测量数据结果，在给出被测量结果的最佳估计值的同时也给出测量结果的不确定度，这样的结果才是一个完整的测量结果。本文根据国家质量监督检验检疫总局发布的《测量不确定度评定与表示》（JJF 1059.1-2012），对高效液相色谱法测定化妆中苯甲酸不确定度进行评定。

二、实验方法

1. 主要仪器与材料

超高效液相色谱（沃特世ACQUITY UPLC H-Class），色谱柱：安捷伦C18，50 mm×2.1mm ，1.7μm，检测器：PDA检测器。

2.试样的称量处理与标准品配制

称取样品0.2g至10ml容量瓶中，加入70%的甲醇水溶液，超声30 min，甲醇稀释至刻度，天平准确称量样品6次。配制一系列苯甲酸标准溶液，用二极管阵列检测器在波长：243 nm下检测，根据色谱峰的保留时间定性，外标法定量。

流动相： 0.1%甲酸水溶液+乙腈 梯度洗脱，流速：0.5 mL/min，柱温：室温，进样量：3uL。

三、数学模型

1.数学模型

式中： ω--样液中苯甲酸的质量分数；单位为%；

C --从曲线上查出测试溶液中苯甲酸的质量浓度，单位为μg/mL

V --样品定容体积，单位为mL

m --称取的样品量，单位为（g）；

2.相对合成标准不确定度（不确定度传播率）为：

ucrel（ω）=

四、不确定度分量的评估

1. 由曲线计算测试溶液中苯甲酸的相对标准不确定度urel （C）

（一） 建立标准曲线引起的相对标准不确定度urel（C1）

1）由标准溶液的5个标准点的苯甲酸含量-峰面积值拟合的直线求得C（标准曲线）时所产生的相对标准不确定度urel（C1-1）

采用苯甲酸标准使用液（100μg/mL）配制苯甲酸标准工作溶液，各容量瓶中苯甲酸含量分别为：1、5、10、20、50μg/mL。每个浓度进样测定3次，结果见表1。

用三次测量结果的平均值，对苯甲酸含量测定的标准溶液结果拟合得到下面的直线方程：

A= 7374.3C -37.358 R2 = 0.9999，则 B1=7374.3 B0= -37.358

其中 ：A为峰面积；C为苯甲酸浓度（μg/mL）。

對样品中苯甲酸测量溶液测2次，由拟合的直线方程求得，平均值为Cx=19.1650μg/mL

由拟合的直线方程求得urel（C1-1）的标准不确定度按下式计算：

u rel（C1-1）= = =0.0180

标准溶液的仪器测量值（用仪器测量值计算）与理论公式计算值（拟合值）的标准偏差为：

s= = =174.502

标准溶液的残差的平方和为：

Sxx= = =1546.8

式中：

P：方法规定测量样品C的总次数（P=2）——方法规定的平行试验次数。

N：测量校准溶液的总次数（N=mn=15）（m=3，n=5）

j：测量校准溶液的序数（J=1、2………N）

i：校准溶液的序数（i=1、2、3、4、5、6）

：n=5个标准/校准溶液浓度的平均值（ =13.3） =（C1+C2+…+Ci）/n

B1：斜率（B1=7402.5）.B1=7402.5 B0=-31.156

Cx=：测试液中苯甲酸的浓度（C=19.1650ug/mL ），由重复测量的平均值.

Ci：第i个校准溶液的浓度.

2） 建立标准曲线引入的相对标准不确定度ucrel（C）

ucrel （C1）= = = 0.0194

（二） 样液中苯甲酸含量测量引入的标准不确定度分量ucrel（C2）

1）液相色谱仪校准时示值误差引入的不确定度分量urel （C2-1）

校准证书给出：Urel =4%（k=2），则校准时示值误差引入的不确定度为：

urel （C2-1）=0.004/2=0.002

2）样品最终测量引入的相对标准不确定度分量（ucrel （C2））

urel（C2）= = =0.00642

2. 称样量m引入的相对标准不确定度分量（urel （m））

称取样品0.1944g，称量不确定度来自二个方面，第一，称量重复性引入的不确定度分量，在此不考虑天平的重复性。第二：天平校准时示值误差引入的不确定度分量，检定证书给出示值误差为±0. 5mg ， 按均匀分布计算的不确定度为：

urel （C1-2-2）= /50g=0.00000579

五、结果表示

测量结果：（1）ω苯甲酸=（0.099±0.004）%；（k=2）。

（2） 苯甲酸= 0.099%，U=0.004%， K=2

参考文献：

[1]国家质量监督检验检疫总局.测量不确定度评定与表示[s].JJF1059.1-2012