高效液相色谱法测定辣椒粉中辣椒素的不确定度评定

李卓，陈冬，舒蕊华，张亚峰

(西安市食品药品检验所，西安 710054)

高效液相色谱法测定辣椒粉中辣椒素的不确定度评定

李卓，陈冬，舒蕊华，张亚峰

(西安市食品药品检验所，西安 710054)

采用高效液相色谱法对辣椒粉中辣椒素含量进行了不确定度分析评价。应用不确定度理论分析数学模型，对辣椒素不确定度的来源进行了分析和量化。辣椒粉中辣椒素的相对扩展不确定度为8.4986%。结果表明：在影响检测结果的5个不确定度分量中，拟合曲线求溶液中目标离子引入的不确定度、标准溶液配制引入的不确定度是对结果影响较大的2个不确定度分量，可通过减少这些不确定度分量提高测量结果的质量。

辣椒素；辣椒粉；不确定度

不确定度是表征被测量物质真值所处的量值范围的评定结果，它是与测量结果相关联的参数，是对数据真实性的客观反映[1]。目前，我国正在按照ISO/IEC 17025《检测和校准实验室能力的通用要求》的规定，开展实验室认可活动来规范实验室管理[2]，可为检验结果的准确性、可靠性提供真实、有效的依据。分析测量结果的不确定度来源并定量，对测量结果进行不确定度评定，了解被检测指标真值所处范围及其大小，以及在实际检测工作中严格控制影响不确定度的主要因素，尽可能降低测量结果的不确定度，提高检测结果的准确性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

辣椒粉：市售；辣椒素标准品：Toronto Research Chemical，批号1-HBN-170-1，纯度98%；甲醇为色谱纯，其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

Ultimate 3000型高效液相色谱仪(配有UV检测器) 德国Thremo公司；MS105电子分析天平、ME204E电子分析天平 瑞士Mettler公司；旋转蒸发仪 美国Buchi公司。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液配制

准确称取辣椒素标准品5 mg于25 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容，配制成20 μg/mL标准溶液。再分别用1，2，3，2，5 mL单标移液管移取辣椒素标准溶液，用甲醇定容于10，10，10，5，10 mL容量瓶中，制成系列标准工作溶液。

1.3.2 样品制备

准确称取辣椒粉2.5 g于100 mL烧杯中，加入25 mL混合溶剂(甲醇∶四氢呋喃为1∶1)，用保鲜膜封口，用针孔扎几个小孔，然后于60 ℃水浴下超声波震荡提取30 min，用滤纸过滤，收集滤液，然后将滤渣连同滤液重新加25 mL混合溶剂，超声提取10 min，重复提2次，合并收集的滤液，用旋转蒸发器在70 ℃下浓缩至20 mL左右，用混合溶剂定容至50 mL，经0.45 μg/mL滤膜过滤上机。

1.3.3 色谱条件

流动相：甲醇∶水为65∶35；色谱柱：Agela，C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；柱温：30 ℃；流速：1.0 mL/min；检测波长：280 nm；进样体积：10 μL。

1.4 数学模型的建立与结果计算

式中：X为辣椒粉中辣椒素的含量(g/kg)；C为由标准曲线得到试样溶液中辣椒素的浓度(μg/mL)；m为辣椒粉的质量(g)；V为定容的体积(mL)。

2 来源分析

根据测定辣椒素的数学模型，其测定不确定的来源主要有：标准溶液配制引入的不确定度；标准工作曲线拟合求浓度引入的不确定度；样品称量引入的不确定度；样品定容引入的不确定度；样品的重复测定引入的不确定度。

根据对上述不确定度分量的分析，合成相对标准不确定度。在一定的置信概率下，得到扩展不确定度，最终量化高效液相色谱法测定辣椒粉中辣椒素的不确定度。

2.1 标准溶液配制引入的不确定度

2.1.1 标准物质引入的不确定度

2.1.2 标准物质称量引入的不确定度

2.1.3 配制25 mL标准品溶液体积引入的不确定度

2.1.3.1 容量瓶校准引入的不确定度

2.1.3.2 温度引入的不确定度

2.1.4 稀释标准溶液引入的相对标准不确定度

配制标准工作溶液引入的不确定度主要包括单标移液管、容量瓶以及温度效应。与2.1.3同理，实验涉及的量器容量允许差及相对标准不确定度见表1。

表1 标准溶液稀释过程引入的相对不确定度

由表1中数据合成可知，配制辣椒素标准工作溶液引入的相对标准不确定度为：

100%=1.3478%。

2.1.5 标准溶液引入的总不确定度

上述各因素互不相关，由辣椒素标准溶液配制所产生的不确定度为：

2.2 最小二乘法拟合标准曲线求样品浓度引入的不确定度

采用了5个水平的辣椒素标准溶液，分别进行1次测定，相应的峰面积与标准溶液浓度用最小二乘法进行拟合，结果见表2。

表2 最小二乘法拟合标准曲线数据

拟合曲线求样品溶液中辣椒素平均浓度C产生的标准不确定度为：

最小二乘法拟合标准曲线求样品浓度引入的相对不确定度为：

2.3 样品称量引入的相对标准不确定度

根据JJG 1306-2008《电子天平检定规程》，天平允许的最大误差为±0.5 mg，称取样品2.5 g，按矩形分布，称量引入的相对标准不确定度为：

2.4 样品定容引入的相对标准不确定度

样品定容于50 mL容量瓶中，50 mL容量瓶(A)级容量允差为±0.05 mL，温度在±5 ℃之间变动，与2.1.3同理，引入的相对标准不确定度为：

2.5 样品的重复性引入的不确定度

在重复条件下，对样品进行了6次独立测定，含量分别是0.5844，0.5825，0.5855，0.5834，0.5826，0.5827 g/kg，平均值为0.5835 g/kg，则由样品重复性引入的相对不确定度为：

2.6 测量不确定度的评定

2.6.1 合成标准不确定度根据上述不确定度分量的分析，合成相对标准不确定度为：

4.2493%。

2.6.2 相对扩展不确定度

取包含因子k=2(置信概率95%)，则高效液相色谱法测定辣椒粉中辣椒素的相对扩展不确定度为：

2.6.3 扩展不确定度

U=0.5835×8.4986%=0.0496 g/kg。

2.6.4 结果表示

用高效液相色谱法测定辣椒粉中辣椒素含量，测定结果为：

3 结论

通过对不确定度分量进行分析，发现有5个不确定度因素影响高效液相色谱法测定辣椒粉中辣椒素的检测结果：标准溶液的配制、标准工作曲线拟合求浓度、样品称量、样品溶液定容、样品的重复测定。在这5个分量中，对结果影响最大的分量主要为标准工作曲线拟合求浓度，次之为标准溶液的配制。而样品称量、样品溶液的定容和样品重复性引入的不确定度较小。针对这些不确定度因素，在实际检测过程中可通过纯度校正、稳定仪器状态、选择适当量器、增加标准溶液的实验点数等措施减小测量结果的不确定度，提高测量结果的可信度。

[1]中国实验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南[M].北京：中国计量出版社，2002.

[2]ISO/IEC 17025-2005，检测和校准实验室能力的通用要求[S].

[3]JJG 1306-2008，电子天平检定规程[S].

[4]JJF 196-2006，常用玻璃量器检定规程[S].

Uncertainty Evaluation for Determination of Capsaicin in Cayenne Pepper by HPLC

LI Zhuo, CHEN Dong, SHU Rui-hua, ZHANG Ya-feng

(Xi'an Institute for Food and Drug Control, Xi'an 710054, China)

The uncertainty of capsaicin in cayenne pepper determined by high performance liquid chromatography is evaluated. By analyzing calculation capsaicin with uncertainty theories, the sources of uncertainty of determination are traced and quantitated. The related expanded uncertainty of capsaicin in cayenne pepper is 8.4986%. As the results show that among 5 factors of uncertainty, the content of targeted ions from linear fitting and standard solution preparation influences the results greatly. The quality of determination results could be increased by reducing the amount of these factors.

capsaicin；cayenne pepper；uncertainty

2017-01-02

李卓(1984-)，女，陕西西安人，硕士，研究方向：食品检测。

TS264.2

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.05.031

1000-9973(2017)05-0135-03