气相色谱法测定消毒剂中邻苯二甲醛含量的不确定度评定

徐贤良 杨彬 陈璐 苏冠民

邻苯二甲醛（O-phthalaldehyde，OPA）是国内外新型的高水平消毒剂，早在1994年就有报道[1]，1999年美国食品与药品安全管理局（FDA）对其认证后，其成为新型消毒剂在国外得到广泛使用，因具有高效﹑广谱﹑低腐蚀﹑刺激性小﹑使用浓度低等优点[2]，特别在各种内镜消毒时，可缩短消毒时间，提高设备周转效率，逐渐替代戊二醛消毒剂。

目前邻苯二甲醛含量检测方法主要有滴定法﹑紫外分光光度法﹑高效液相色谱法﹑气相色谱法等[3-5]。本文参照2008版《消毒技术规范》[6]，对消毒剂中领苯二甲醛的含量进行气相色谱法测定﹑外标法定量，并根据JJF1059—2012《测量不确定度评定与表示》[7]对消毒剂中邻苯二甲醛含量的不确定度进行分析评估，明确了测定过程中各个不确定度分量的来源并找出了影响准确度的主要因素，为提高检测结果的准确性提供了数据支持。

1 方法

1.1 测定方法及程序

1.1.1 仪器及试剂 Agilent 7890A气相色谱仪（配FID检测器）﹑DB-624 毛细管色谱柱（30 m× 0.32 mm ×1.8 μm）均购于美国Agilent公司，Milli-QAdvantageA10超纯水系统购于美国Millipore密理博公司，ME204E电子天平购于瑞士METTLER-TOLEDO公司，邻苯二甲醛标准品（OPA，纯度99%）购于TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.，LTD。

1.1.2 色谱条件 温度：色谱柱温度180℃，汽化室温度250℃，FID检测器温度250℃，柱流速：1.0 ml/min，分流比：30 : 1，气体流量：氢气40 ml/min，空气450 ml/min，氮气40 ml/min;进样量 1 μl。

1.1.3 标准曲线 准确称取邻苯二甲醛标准品0.998 0 g，用50%乙醇溶液溶解，移入100 ml容量瓶中，用50%乙醇溶液定容至刻度，摇匀；配制成浓度为9.98 mg /ml标准储备液，分别准确吸取0.00﹑0.10﹑0.20﹑0.50﹑1.00 ml至10 ml容量瓶中，用50%乙醇溶液定容至刻度，摇匀。配成邻苯二甲醛质量浓度分别为0.00 mg/ml﹑0.099 8 mg/ml﹑0.199 6 mg/ml﹑0.499 mg/ml﹑0.998 g/L 的标准系列溶液；在设定的色谱条件下分别取1.0 μl注入气相色谱仪，记录各次浓度的峰面积。以邻苯二甲醛的含量为横坐标，以峰面积为纵坐标制作标准曲线。

1.1.4 样品处理 准确吸取1.00 ml样品于10 ml容量瓶中，加入50%乙醇定容至刻度，混匀，过膜，上机。根据标准曲线的线性回归方程﹑样品的峰面积及稀释倍数计算样品中邻苯二甲醛的含量。

1.2 数学模型

式中：C（C8H6O2）为样品中邻苯二甲醛有效成分质量百分含量（%）；C1为由线性方程计算出的有效成分浓度，g/L；V是样品定容体积，ml；W是样品实际取样量，g。

1.3 不确定度分量的识别﹑分析和量化

按照数学模型和方法概要，测定过程中的不确定来源有：

（1）重复性试验uArei。

（2）样品体积V1引入的相对标准不确定度uB1rel。

（3）稀释样品体积V引入的相对标准不确定度uB2rel。

（4）标准物质引入的相对标准不确定度uB3rel；配制标准溶液引入的相对标准不确定度uB4rel和标准曲线的校准拟合引入的相对标准不确定度uB5rel。

（5）进样体积引入的相对不确定度分量uB6rel。

2 结果

2.1 不确定度来源及量化

2.1.1 测量重复性uArei对样品溶液进行平行双样测定，取平均值作为测量结果，根据方法试验得到重复测量的标准偏差S为0.061 78 mg/ml，则平均值的标准不确定度uA==0.043 69 mg/ml，uAreL=0.043 69 mg/ml÷6.22 mg/ml=0.70%。

2.1.2 取样体积uB1rel1 ml刻度吸管引入的不确定度有三个分量，分别为刻度吸管最大允许误差﹑重复性取样﹑实验室温温差引入的不确定度。其中重复性取样引入的不确定度分量已经包括在测定重复性的uArei中，不需再单独评定，只需评定另外两个分量。

对1 ml A级刻度吸管，依据检定规定，最大允许误差为±0.008 ml，按矩形分布计算刻度吸管校正引起的标准不确定度=0.008 ml÷=0.004 6 ml。实验室温差引入的标准不确定度：实验室温差在±3℃范围内变化，（1 ml×3℃×2.1×10-4/℃）=0.000 63 ml。按矩形分布计算，则温差引起的标准不确定度=0.000 63÷=0.000 36 ml。

这两项不确定分量引起的体积V1的不确定度为：u（V1）

2.1.3 样品稀释体积uB2rel对于10 ml A级容量瓶，10 ml A级容量瓶的最大允许误差为±0.01 ml，按三角分布计算，则容量瓶校正引起的标准不确定度=0.01÷=0.004 ml。

温差引入的标准不确定度：（10 ml×3℃×2.1×10-4/℃）=0.006 3 ml。按矩形分布计算，则温差引起的标准不确定度=0.006 3÷=0.003 6 ml。

这两项不确定度分量引起的体积V的不确定度为：u（V）

2.1.4 标准物质引起的相对标准不确定度UB3rel（1）标准物质纯度的不确定度：邻苯二甲醛标准品购于TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.，LTD，其纯度为99%以上，按矩形分布计算，其对照品纯度的不确定度=（1-0.99）/=5.77×10-3。（2）十万分之一天平的示值不确定度：天平说明书显示称量允许误差为±0.1 mg，按矩形分布计算，示值不确定度=0.1/=0.058 mg。（3）称量引入的不确定度：天平说明书显示称量重复性（标准偏差）≤0.05 mg，则其引入的不确定度=0.05 mg，邻苯二甲醛取样量为0.998 0 g，则标准物质引起的相对标准不确定度

2.1.5 标准溶液配制引起的相对标准不确定度uB4rel标准储备液稀释使用了1 ml移液管和10 ml﹑100 ml容量瓶，引入的不确定度计算如下。

（1）容量瓶引入的不确定度

校准：100 ml A级容量瓶的最大允许偏差为±0.1 ml，按三角分布计算，引入的不确定度=0.1/=0.041 ml。

重复性：重复吸取实验用水10次，计算标准偏差为0.07 ml，其不确定度=0.07 ml。

温度：由于实验室温差范围为（20±5）℃，按矩形分布计算，其不确定度=（100×5×2.1×10-4）/=0.06 ml。

（2）10 ml容量瓶使用不确定度

“是的，反抗高贵的喵星族，只有一条路。”喵星飞鼠大使的声音在空中回荡着，“那就是——死路。”他说着，瞬间便蹿到壶天晓面前，一个前勾爪正中壶天晓的胸口，震得壶天晓一直退到一块突起的岩石旁才停下来。

校准：10 ml容量瓶的最大允许偏差为±0.02 ml，按三角分布计算，引入的不确定度=0.02/=0.008 ml。

重复性：重复吸取实验用水10次，计算标准偏差为0.017 ml，其不确定度=0.017 ml。

温度：由于实验室温差范围为（20±5）℃，按矩形分布计算，其不确定度

10 ml容量瓶引入的不确定度=0.020 ml。

（3）1 ml移液管使用不确定度

校准: 1 ml A级移液管的最大允许偏差为±0.007 ml，按三角分布计算，则引入的不确定度=0.007/=2.86×10-3ml。

重复性: 重复吸取实验用水10次，计算标准偏差为0.007 ml，其不确定度=0.007 ml。

温度: 由于实验室温差范围为（20±5）℃，按矩形分布计算，其不确定度 =（1×5×2.1×10-4）/ =6.06×10-4ml。

因此，标准溶液配制引起的相对不确定度为：

2.1.6 标准曲线拟合带来的不确定度分量UB5rel重复测定标准系列中每个浓度三次，按最小二乘法原理进行标准曲线拟合，邻苯二甲醛的校准曲线：y=273.08x+1.5428，r=0.9999。

曲线拟合引入的标准不确定度计算公式为：

式中：SR：标准系列响应信号残差的标准差。

n2：标准系列的测定次数。

n1：样品中待测物质浓度 的测定次数。

标准系列的平均浓度，。

——参与拟合的每一次测量的每一标准溶液浓度。

——待测物含量。

标准曲线拟合引入的相对标准不确定度为 uB5=0.020 0，uB5rel=0.020 0÷6.22×100%=0.32% 。

2.1.7 进样体积引入的不确定度分量uB6rel采用微量注射器进样，根据JJG700-2016《气相色谱仪检定规程》附录A《微量注射器的校准》[8]的规定，每个体积点的相对标准偏差应该控制在1%以内，按矩形分布计算，uB7rel=1%/=0.58%。

2.2 计算合成标准不确定度及扩展不确定度

根据数学模型计算邻苯二甲醛的合成标准不确定度

2.3 样品检测结果

经检测，消毒剂中邻苯二甲醛含量为：。

3 讨论

本研究采用外标法对消毒剂中邻苯二甲醛含量测定结果不确定度的来源进行分析及评估。和内标法比较，方法简单且成本低，从而简化了不确定度评估过程。本研究得出引起结果不确定度的主要原因是标准溶液配置和测量重复性，其次是样品的处理和标准曲线拟合。本研究使用经山东计量院检定合格的气相色谱仪，在仪器稳定后对标准及样品进行检测，仪器稳定性引入的随机误差可有重复进样消除，因此可忽略其对结果不确定度的影响。该测定方法本身非常准确可靠，由于随机误差对结果不确定度影响很大，应特别注意检测过程中标准系列的配制，人员操作熟练程度等影响合成标准不确定度的关键因素。

当今国内外已广泛采用不确定度来表征测量结果的质量，在消毒产品的卫生监督执法及相关标准制定时，测量不确定度的研究对其质量的控制具有及其重要的意义，在检测过程中重视不确定度来源，降低测定的不确定度，可有效保证检测结果的准确性。该检测方法和不确定度分析方法也可用于其他产品中邻苯二甲醛的不确定度分析，且适用于类似实验的不确定度分析。

[1] Alfa MJ，Sitter DL． In hospital evaluation of ortho-phthalaldehyde as a high level disinfectant for flexible endoscopes[J]． J Hosp Infect，1994，26（1）：15-26．

[2] 常文军，蔡全才，徐荷，等． 邻苯二甲醛消毒剂研究进展[J]． 中国消毒学杂志，2004，21（1）：67-69，53．

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[6] 卫生部卫生法制与监督司． 消毒技术规范[S]． 2008．

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