LC-MS/MS法测定蒸馏酒中环己基氨基磺酸钠的不确定度评定

王文鹏 苏美东 王涛

摘 要：按照《食品安全国家标准 食品中环己基氨基磺酸钠的测定》，文章建立测定蒸馏酒中环己基氨基磺酸钠不确定度的数学模型，对不确定度来源进行分析。结果显示蒸馏酒中环己基氨基磺酸钠的含量为9.49 mg/kg时，测定结果的合成标准不确定度为0.214 mg/kg，扩展不确定度为0.428 mg/kg（k=2），其结果可表示为（9.49±0.428） mg/kg。结论表明不确定度主要来源为标准溶液的配制和测定。

关键词：液相色谱-质谱联用;蒸馏酒;环己基氨基磺酸钠;不确定度

Evaluation of Uncertainty in Determination of Sodium N-cyclohexylsulfamate in distilled liquor by LC-MS/MS

WANG Wenpeng1， SU Meidong2， WANG Tao1

（1.Yanan Center of Food Quality and Safety control， Yan 'an， 716000， China; 2.Shaanxi Province Quality Certification & Accreditation Association， Xi 'an， 710000， China）

Abstract： In accordance with GB 5009.97—2016 National food safety standard-Determination of sodium n-cyclohexylsulfamate in Food， a mathematical model for the determination of the uncertainty of sodium n-cyclohexylsulfamate in distilled liquor was established， and the source of the uncertainty was analyzed.The results showed that when the content of sodium n-cyclohexylsulfamate in distilled liquor was 9.49 mg/kg， the combined standard uncertainty was 0.214 mg/kg， the expanded uncertainty was 0.428 mg/kg （k=2）， and the result could be expressed as （9.49±0.428） mg/kg.The results show that the main source of uncertainty is the preparation and measurement of standard solution.

Keywords： liquid chromatography-mass spectrometry; distilled liquor; sodium n-cyclohexylsulfamate; uncertainty

不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。《检验检测机构资质认定能力评价 检验检测机构通用要求》（RB/T 214—2017）4.5.15要求检验检测机构应根据需要建立和保持应用评定测量不确定度的程序[1]。环己基氨基磺酸钠（Sodium N-cyclohexylsulfamate），俗称甜蜜素，是一种常用甜味剂，其甜度是蔗糖的30～40倍[2]。其毒理学显示：小鼠经口半数致死剂量为18 g/kg，FAO/WHO（1982）规定每日允许摄入量为0～11 mg/kg[3]。我国《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）对食品中甜蜜素用量进行了严格限制，其中蒸馏酒中不得添加甜蜜素[4]。该研究工作在《食品安全国家标准 食品中环己基氨基磺酸钠的测定》（GB 5009.97—2016）[5]第3法液相色谱-质谱/质谱法为基础上，参考相关文献[6-11]，对蒸馏酒中环己基氨基磺酸钠含量的不确定度进行评定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

LCMS8040三重四级杆液相色谱-串联质谱仪，配有电喷雾离子源（ESI源），日本岛津;涡旋混合器，IKA;电子天平（感量为0.001 g和0.01 mg），梅特勒。

环己基氨基磺酸钠标准物质由坛墨质检提供，纯度99.9%;甲醇、甲酸、乙酸铵均为色谱纯。

1.2 试验步骤与方法

按照国家标准《食品安全国家标准 食品中环己基氨基磺酸鈉的测定》（GB 5009.97—2016）[5]。称取酒样10.0 g，置于50 mL烧杯中，于60 ℃水浴上加热30 min，残渣全部转移至100 mL容量瓶中，用水定容并摇匀，经0.22 ?m水相微孔滤膜过滤后备用。

1.3 标准溶液的配制

精确称取0.118 21 g环己基氨基磺酸钠标准品，用水溶解并定容至100 mL，混匀，溶液折算为环己基氨基磺酸1.052 mg/mL（环己基氨基磺酸钠与环己基氨基磺酸的换算系数为0.890 9），作为标准储备液。用水将1.00 mL标准储备液定容至100 mL，浓度为10.52 ?g/mL，作为标准中间液。

环己基氨基磺酸标准曲线系列工作液：分别吸取适量体积的标准中间液，用水稀释，配成浓度分别为0.010 52 ?g/mL、0.052 60 ?g/mL、0.105 2 ?g/mL、0.526 0 ?g/mL、1.052 ?g/mL和2.104 ?g/mL的系列标准工作溶液。

1.4 仪器条件

1.4.1 液相色谱条件

色谱柱：C18柱，粒径1.7 ?m，150 mm×2.1 mm（岛津）;流动相：A为10 mmol/L乙酸铵溶液，B为甲醇，梯度洗脱程序见GB 5009.97—2016第三法;流速：0.25 mL/min;柱温：35 ℃;进样量：10 ?L。

1.4.2 质谱条件

离子源：电喷雾离子源（ESI源）;检测方式：多反应监测（MRM）;扫描方式：正负离子模式扫描;碰撞气：氩气;接口温度：300 ℃;DL管温度：250 ℃;加热模块温度：400 ℃。选择的离子对参数见表1。

1.4.3 建立数学模型

结果计算如下：

其中：X-试样中各待测组分的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）;C-从标准工作曲线中读出的供试品溶液中各待测组分的浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）;V-试样溶液最终定容体积，单位为毫升（mL）;m-称样量，单位为克（g）。

2 结果与分析

2.1 不确定度的识别

由试验方法、结果计算过程，可以看到不确定度的来源主要有样品称量、稀释体积、标准溶液及其配制、校准曲线拟合、样品测定等因素引入的不确定度。

2.2 样品称量的不确定度U1

称取10 g的酒样。所用天平检定证书给出的最大允差为±1.0 mg，取均匀分布，则样品称量相对标准不确定度为：

2.3 样品稀释体积的不确定度U2

样品稀释体积的不确定主要来源于容量瓶中的校准、重复性的贡献。其他如温度、玻璃的膨胀系数所引起的不确定贡献较小[8]。

20 ℃时100 mL容量瓶（A级）的容量允差为±0.10 mL，取均匀分布，其不确定度为：

取100 mL容量瓶重复充满10次，称量，其标准偏差为0.2 mL，重复性不确定度为：

因此样品稀释带入的相对不确定度为：

2.4 标准溶液稀释及配置不确定度U3

2.4.1 标准溶液引入的不确信度

查阅的环己基氨基磺酸钠标准物质证书，其相对扩展不确定度均为0.5%，由于未显示自由度，按矩形分布，则其相对不确定度Ustd：

所用所用天平检定证书给出的最大允差为±0.02 mg，取均匀分布，则样品称量相对标准不确定度为：

2.4.2 标准溶液配制引入的不确定度

（1）100 mL容量瓶引入的相对不确定度同2.3，为0.000 58。则标准储备液配制引入的不确定度为：

（2）10 μg/mL的标准工作液的配制引入的不确定度。配制时使用1 mL移液器分别吸取标准储备溶液1 mL于100 mL的容量瓶，用水定容，配制成10 ?g/mL混合溶液。此过程中使用100 mL容量瓶引入的不确定度为0.000 58。

1 mL移液器的校准证书显示容量误差为0.3%（k=2），其相对不确定度为：

则标准储备液的不确定合成为：

2.4.3 标准曲线配制的不确定度

分别采用100 ?L和1 mL移液器取标准中间液0.01 ?L、0.05 ?L、0.1 ?L、0.5 ?L、1.0 ?L和

2.0 ?L至10 mL容量瓶中，用水定容至刻度。两支移液器分别使用了3次。1 mL移液器引入不确定度见2.4.2（2），其使用了3次，则不确定度为0.001 2×3=0.003 6，同理100 ?L不确定度为0.005 5×3=0.016 5，10 mL容量瓶引入的不确定度为0.001 2，则标准曲线配制的不确定度为：

则标准溶液稀释及配制不确定度为：

2.5 标准曲线拟合引入的不确定度U4

标准曲线由6个质量浓度水平，分别是0.01 μg/mL、

0.05 μg/mL、0.1μg/mL、0.5 μg/mL、1.0 μg/mL和

2.0 μg/mL;每个质量浓度测定3次，样品溶液测定6次，按照外标法拟合，测得环己基氨基磺酸的线性方程为Y=379 928X-35 038.67，相关系数R2=0.999 1，测得蒸馏酒样品平均值浓度为0.976。

式中：p-样品测定次数;n-标准溶液测定总次

数;Ci-样品平均质量浓度，μg/mL;C-标准溶液平均质量浓度，μg/mL;Cj-各标准溶液质量浓度，μg/mL;Yj-各标准溶液浓度点的峰面积;A-校准曲线截距;B-校准曲线斜率。

计算所得：Sxx=10.06（μg/mL）2;Sy=9 427.3 μg/mL;U曲=0.013 34 μg/mL。

则由标准曲线引入的相对不确定度为：

2.6 样品测定引入的不确定度

取样品6份，按照标准规定制成溶液，测定6次，计算环己基氨基磺酸钠（以环己基氨基磺酸计）的含量，结果见表2。环己基氨基磺酸钠含量的平均值为9.49 mg/kg，样品测定引入的不确定度可以用相对标准偏差来确定，为0.004 6。

样品测定的相对标准偏差为：

2.7 相对不确定度的合成

2.7.1 合成不确定度

根据各不确定度分量计算环己基氨基磺酸鈉（以环己基氨基磺酸计）测定值的合成相对不确定度U为：

U=C样×Uc=9.49×0.022 5=0.214 mg/kg

2.7.2 扩展不确定度

取包含因子k=2（置信区间95%），白酒样品中环己基氨基磺酸钠（以环己基氨基磺酸计）的扩展不确定度计算为：

U（X）=k×U=2×0.214=0.428 mg/kg

3 结论

白酒中环己基氨基磺酸钠（以环己基氨基磺酸计）的测定结果为（9.49±0.428） mg/kg。通过对不确定度各分量的分析，可以得出标准溶液的配制和标准曲线是不确定度的主要来源，其次是样品测定，其他分量贡献较小，因此优化标准溶液配制方法和增加样品测定次数是减小不确定度的有效途径。

参考文献

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