氣相色譜法測定消毒劑中鄰苯二甲醛含量的不確定度評定

徐賢良 楊彬 陳璐 蘇冠民

鄰苯二甲醛（O-phthalaldehyde，OPA）是國內外新型的高水平消毒劑，早在1994年就有報道[1]，1999年美國食品與藥品安全管理局（FDA）對其認證后，其成為新型消毒劑在國外得到廣泛使用，因具有高效﹑廣譜﹑低腐蝕﹑刺激性小﹑使用濃度低等優點[2]，特別在各種內鏡消毒時，可縮短消毒時間，提高設備周轉效率，逐漸替代戊二醛消毒劑。

目前鄰苯二甲醛含量檢測方法主要有滴定法﹑紫外分光光度法﹑高效液相色譜法﹑氣相色譜法等[3-5]。本文參照2008版《消毒技術規范》[6]，對消毒劑中領苯二甲醛的含量進行氣相色譜法測定﹑外標法定量，并根據JJF1059—2012《測量不確定度評定與表示》[7]對消毒劑中鄰苯二甲醛含量的不確定度進行分析評估，明確了測定過程中各個不確定度分量的來源并找出了影響準確度的主要因素，為提高檢測結果的準確性提供了數據支持。

1 方法

1.1 測定方法及程序

1.1.1 儀器及試劑 Agilent 7890A氣相色譜儀（配FID檢測器）﹑DB-624 毛細管色譜柱（30 m× 0.32 mm ×1.8 μm）均購于美國Agilent公司，Milli-QAdvantageA10超純水系統購于美國Millipore密理博公司，ME204E電子天平購于瑞士METTLER-TOLEDO公司，鄰苯二甲醛標準品（OPA，純度99%）購于TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.，LTD。

1.1.2 色譜條件 溫度：色譜柱溫度180℃，汽化室溫度250℃，FID檢測器溫度250℃，柱流速：1.0 ml/min，分流比：30 : 1，氣體流量：氫氣40 ml/min，空氣450 ml/min，氮氣40 ml/min;進樣量 1 μl。

1.1.3 標準曲線 準確稱取鄰苯二甲醛標準品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，搖勻；配制成濃度為9.98 mg /ml標準儲備液，分別準確吸取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，搖勻。配成鄰苯二甲醛質量濃度分別為0.00 mg/ml﹑0.099 8 mg/ml﹑0.199 6 mg/ml﹑0.499 mg/ml﹑0.998 g/L 的標準系列溶液；在設定的色譜條件下分別取1.0 μl注入氣相色譜儀，記錄各次濃度的峰面積。以鄰苯二甲醛的含量為橫坐標，以峰面積為縱坐標制作標準曲線。

1.1.4 樣品處理 準確吸取1.00 ml樣品于10 ml容量瓶中，加入50%乙醇定容至刻度，混勻，過膜，上機。根據標準曲線的線性回歸方程﹑樣品的峰面積及稀釋倍數計算樣品中鄰苯二甲醛的含量。

1.2 數學模型

式中：C（C8H6O2）為樣品中鄰苯二甲醛有效成分質量百分含量（%）；C1為由線性方程計算出的有效成分濃度，g/L；V是樣品定容體積，ml；W是樣品實際取樣量，g。

1.3 不確定度分量的識別﹑分析和量化

按照數學模型和方法概要，測定過程中的不確定來源有：

（1）重復性試驗uArei。

（2）樣品體積V1引入的相對標準不確定度uB1rel。

（3）稀釋樣品體積V引入的相對標準不確定度uB2rel。

（4）標準物質引入的相對標準不確定度uB3rel；配制標準溶液引入的相對標準不確定度uB4rel和標準曲線的校準擬合引入的相對標準不確定度uB5rel。

（5）進樣體積引入的相對不確定度分量uB6rel。

2 結果

2.1 不確定度來源及量化

2.1.1 測量重復性uArei對樣品溶液進行平行雙樣測定，取平均值作為測量結果，根據方法試驗得到重復測量的標準偏差S為0.061 78 mg/ml，則平均值的標準不確定度uA==0.043 69 mg/ml，uAreL=0.043 69 mg/ml÷6.22 mg/ml=0.70%。

2.1.2 取樣體積uB1rel1 ml刻度吸管引入的不確定度有三個分量，分別為刻度吸管最大允許誤差﹑重復性取樣﹑實驗室溫溫差引入的不確定度。其中重復性取樣引入的不確定度分量已經包括在測定重復性的uArei中，不需再單獨評定，只需評定另外兩個分量。

對1 ml A級刻度吸管，依據檢定規定，最大允許誤差為±0.008 ml，按矩形分布計算刻度吸管校正引起的標準不確定度=0.008 ml÷=0.004 6 ml。實驗室溫差引入的標準不確定度：實驗室溫差在±3℃范圍內變化，（1 ml×3℃×2.1×10-4/℃）=0.000 63 ml。按矩形分布計算，則溫差引起的標準不確定度=0.000 63÷=0.000 36 ml。

這兩項不確定分量引起的體積V1的不確定度為：u（V1）

2.1.3 樣品稀釋體積uB2rel對于10 ml A級容量瓶，10 ml A級容量瓶的最大允許誤差為±0.01 ml，按三角分布計算，則容量瓶校正引起的標準不確定度=0.01÷=0.004 ml。

溫差引入的標準不確定度：（10 ml×3℃×2.1×10-4/℃）=0.006 3 ml。按矩形分布計算，則溫差引起的標準不確定度=0.006 3÷=0.003 6 ml。

這兩項不確定度分量引起的體積V的不確定度為：u（V）

2.1.4 標準物質引起的相對標準不確定度UB3rel（1）標準物質純度的不確定度：鄰苯二甲醛標準品購于TOKYO CHEMICAL INDUSTRY CO.，LTD，其純度為99%以上，按矩形分布計算，其對照品純度的不確定度=（1-0.99）/=5.77×10-3。（2）十萬分之一天平的示值不確定度：天平說明書顯示稱量允許誤差為±0.1 mg，按矩形分布計算，示值不確定度=0.1/=0.058 mg。（3）稱量引入的不確定度：天平說明書顯示稱量重復性（標準偏差）≤0.05 mg，則其引入的不確定度=0.05 mg，鄰苯二甲醛取樣量為0.998 0 g，則標準物質引起的相對標準不確定度

2.1.5 標準溶液配制引起的相對標準不確定度uB4rel標準儲備液稀釋使用了1 ml移液管和10 ml﹑100 ml容量瓶，引入的不確定度計算如下。

（1）容量瓶引入的不確定度

校準：100 ml A級容量瓶的最大允許偏差為±0.1 ml，按三角分布計算，引入的不確定度=0.1/=0.041 ml。

重復性：重復吸取實驗用水10次，計算標準偏差為0.07 ml，其不確定度=0.07 ml。

溫度：由于實驗室溫差范圍為（20±5）℃，按矩形分布計算，其不確定度=（100×5×2.1×10-4）/=0.06 ml。

（2）10 ml容量瓶使用不確定度

“是的，反抗高貴的喵星族，只有一條路。”喵星飛鼠大使的聲音在空中回蕩著，“那就是——死路。”他說著，瞬間便躥到壺天曉面前，一個前勾爪正中壺天曉的胸口，震得壺天曉一直退到一塊突起的巖石旁才停下來。

校準：10 ml容量瓶的最大允許偏差為±0.02 ml，按三角分布計算，引入的不確定度=0.02/=0.008 ml。

重復性：重復吸取實驗用水10次，計算標準偏差為0.017 ml，其不確定度=0.017 ml。

溫度：由于實驗室溫差范圍為（20±5）℃，按矩形分布計算，其不確定度

10 ml容量瓶引入的不確定度=0.020 ml。

（3）1 ml移液管使用不確定度

校準: 1 ml A級移液管的最大允許偏差為±0.007 ml，按三角分布計算，則引入的不確定度=0.007/=2.86×10-3ml。

重復性: 重復吸取實驗用水10次，計算標準偏差為0.007 ml，其不確定度=0.007 ml。

溫度: 由于實驗室溫差范圍為（20±5）℃，按矩形分布計算，其不確定度 =（1×5×2.1×10-4）/ =6.06×10-4ml。

因此，標準溶液配制引起的相對不確定度為：

2.1.6 標準曲線擬合帶來的不確定度分量UB5rel重復測定標準系列中每個濃度三次，按最小二乘法原理進行標準曲線擬合，鄰苯二甲醛的校準曲線：y=273.08x+1.5428，r=0.9999。

曲線擬合引入的標準不確定度計算公式為：

式中：SR：標準系列響應信號殘差的標準差。

n2：標準系列的測定次數。

n1：樣品中待測物質濃度 的測定次數。

標準系列的平均濃度，。

——參與擬合的每一次測量的每一標準溶液濃度。

——待測物含量。

標準曲線擬合引入的相對標準不確定度為 uB5=0.020 0，uB5rel=0.020 0÷6.22×100%=0.32% 。

2.1.7 進樣體積引入的不確定度分量uB6rel采用微量注射器進樣，根據JJG700-2016《氣相色譜儀檢定規程》附錄A《微量注射器的校準》[8]的規定，每個體積點的相對標準偏差應該控制在1%以內，按矩形分布計算，uB7rel=1%/=0.58%。

2.2 計算合成標準不確定度及擴展不確定度

根據數學模型計算鄰苯二甲醛的合成標準不確定度

2.3 樣品檢測結果

經檢測，消毒劑中鄰苯二甲醛含量為：。

3 討論

本研究采用外標法對消毒劑中鄰苯二甲醛含量測定結果不確定度的來源進行分析及評估。和內標法比較，方法簡單且成本低，從而簡化了不確定度評估過程。本研究得出引起結果不確定度的主要原因是標準溶液配置和測量重復性，其次是樣品的處理和標準曲線擬合。本研究使用經山東計量院檢定合格的氣相色譜儀，在儀器穩定后對標準及樣品進行檢測，儀器穩定性引入的隨機誤差可有重復進樣消除，因此可忽略其對結果不確定度的影響。該測定方法本身非常準確可靠，由于隨機誤差對結果不確定度影響很大，應特別注意檢測過程中標準系列的配制，人員操作熟練程度等影響合成標準不確定度的關鍵因素。

當今國內外已廣泛采用不確定度來表征測量結果的質量，在消毒產品的衛生監督執法及相關標準制定時，測量不確定度的研究對其質量的控制具有及其重要的意義，在檢測過程中重視不確定度來源，降低測定的不確定度，可有效保證檢測結果的準確性。該檢測方法和不確定度分析方法也可用于其他產品中鄰苯二甲醛的不確定度分析，且適用于類似實驗的不確定度分析。

[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．

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[3] 田佩瑤，李潔，魏建榮，等． 紫外分光光度法快速測定消毒劑鄰苯二醛 [J]． 中國消毒學雜志，2004，21（4）：316-317．

[4] 魏文華，董四平，楊賀樂． 高效液相色譜法測定消毒劑中鄰苯二甲醛的含量[J]． 中國消毒學雜志，2012，29（6）：482-483，486．

[5] 周香玉，馬騰鮫，趙立文． 毛細管氣相色譜法測定消毒產品中鄰苯二甲醛[J]． 中國消毒學雜志，2006，23（4）：308-310．

[6] 衛生部衛生法制與監督司． 消毒技術規范[S]． 2008．

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[8] 胡樹國，金美蘭，蓋良京，等． JJG700-2016氣相色譜儀檢定規程[M]． 北京：中國計量出版社，1999：1536-1537．