基于Top-down技術(shù)評定液相色譜法測定棉籽油中游離棉酚的不確定度

孫曉晗 李爍

作者簡介：孫曉晗（1991—），女，山東濰坊人，碩士，工程師。研究方向：檢驗(yàn)檢測質(zhì)量控制。

摘 要：目的：利用Top-down技術(shù)評定液相色譜法測定棉籽油中游離棉酚的不確定度。方法：按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物性食品中游離棉酚的測定》（GB 5009.148—2014）規(guī)定的分析方法，在期間精密度條件下，對棉籽油質(zhì)控樣品中游離棉酚的含量進(jìn)行測定，基于Top-down法的原理對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果：在證明分析結(jié)果呈正態(tài)性、獨(dú)立性且偏倚受控的情況下，不確定度為1.56 mg·kg-1。結(jié)論：Top-down技術(shù)將不確定度評定與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制工作有機(jī)結(jié)合起來，客觀地監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室的期間精密度水平，在化學(xué)分析領(lǐng)域具有很強(qiáng)的可操作性。

關(guān)鍵詞：游離棉酚；不確定度；液相色譜法

Evaluation of Uncertainty of Determination of Free Gossypol in Cottonseed Oil by Liquid Chromatography Based on Top-Down Technique

SUN Xiaohan， LI Shuo

（Jinan Inspection and Testing Center for Food and Drug Control， Jinan 250102， China）

Abstract： Objective： To evaluate the uncertainty of determination of free gossypol in cottonseed oil by liquid chromatography with Top-down technique. Method： According to the analysis method specified in GB 5009.148—2014， the content of free gossyol in the quality control sample of cottonseed oil was determined under the condition of period precision， and the detection data was analyzed based on the principle of Top-down method. Result： An uncertainty of 1.56 mg·kg-1 was assessed with normality， independence， and controlled bias demonstrated. Conclusion： The Top-down technique combines the uncertainty assessment with the internal quality control of the laboratory， objectively monitors the period precision level of the laboratory， and has strong operability in the field of chemical analysis.

Keywords： free gossypol; uncertainty; liquid chromatography

游離棉酚是有活性醛基和活性羥基的萘醛類化合物，其生物毒性較大，人們食用含有過量棉酚的食物后會損傷心、肝、腎等器官，甚至導(dǎo)致不育[1]。不確定度評定可以幫助評估測量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，是一項(xiàng)重要的質(zhì)量控制手段[2]。國內(nèi)常用的不確定度評定方法有Bottom-up法（又稱GUM法）。其是通過不確定度傳播規(guī)律和概率分布規(guī)律確定輸出量，最終確定擴(kuò)展不確定度[3-4]。近年來Top-down評定技術(shù)（又稱Globe法）[5]逐漸興起，該評定方法運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對受控結(jié)果進(jìn)行評定，彌補(bǔ)了GUM法不能很好適配復(fù)雜化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)的不足，被廣泛應(yīng)用于食品檢測、環(huán)境監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域[6-7]。本文結(jié)合食品檢測實(shí)驗(yàn)室液相色譜法測定棉籽油中游離棉酚的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)Top-down技術(shù)在數(shù)據(jù)受控的情況下評定棉籽油中游離棉酚的不確定度。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器設(shè)備

食用棉籽油，市售。

丙酮；磷酸；無水乙醇；抗壞血酸（維生素C）；甲醇；棉酚標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞95%）；棉籽油質(zhì)控樣品（棉酚質(zhì)量濃度為50 mg·kg-1，國家藥品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。

美國沃特世公司液相色譜聯(lián)用儀（2695型，帶紫外檢測器）；渦旋振蕩器；天平（感量為0.01 g和

0.000 01 g）；2 mL、15 mL離心管；離心機(jī)（轉(zhuǎn)速≥10 000 r·min-1）；一次性有機(jī)相微孔濾頭（帶0.22 μm微孔濾膜）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物性食品中游離棉酚的測定》（GB 5009.148—2014）[8]，稱取1 g（精確至0.01 g）棉籽油質(zhì)控樣品（質(zhì)量濃度為50 mg·kg-1）于15 mL離心管中，加入5 mL用抗壞血酸飽和的無水乙醇（0.1%維生素C，現(xiàn)用現(xiàn)配），渦旋5 min，冷藏靜置分層（1 h以上），取上清液于2 mL離心管，14 000 r·min-1離心5 min，上清液過0.22 μm微孔濾膜，收集濾液于進(jìn)樣瓶中以備進(jìn)樣。以不含游離棉酚的棉籽油為陰性樣品，按同一操作方法進(jìn)行空白試驗(yàn)。

1.2.2 儀器工作條件及測定

色譜柱：RP-C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相：甲醇∶磷酸溶液（0.2%）=85∶15；流速：

1.0 mL·min-1；柱溫：35 ℃±1 ℃；測定波長：235 nm；

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制完全按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物性食品中游離棉酚的測定》（GB 5009.148—2014）[8]操作。

2 結(jié)果與分析

2.1 游離棉酚質(zhì)控樣品測定結(jié)果

在期間精密度測量條件下對游離棉酚理論質(zhì)量濃度為50 mg·kg-1的棉籽油質(zhì)控樣品（QCS）進(jìn)行定期檢測，得到30組數(shù)據(jù)。根據(jù)Grubbs檢驗(yàn)法，按式（1）對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行離群值檢驗(yàn)。

（1）

式中：G為Grubbs統(tǒng)計(jì)量；x可疑為數(shù)據(jù)中的可疑離群值，mg·kg-1，包括30組數(shù)據(jù)中的最大值（xmax）和最小值（xmin）；x為30組數(shù)據(jù)的平均值，mg·kg-1；s為標(biāo)準(zhǔn)偏差，mg·kg-1。

由表1得xmax=49.8 mg·kg-1，xmin=47.2 mg·kg-1，x=48.72 mg·kg-1，s=0.69 mg·kg-1，則Gmax=1.565，Gmin=2.203。查閱Grubbs臨界表，G（0.05，30）=2.745，Gmax和Gmin均低于G（0.05，30），表明在95%的置信概率下30組數(shù)據(jù)無離群值。

2.2 游離棉酚質(zhì)控樣品數(shù)據(jù)的正態(tài)性和獨(dú)立性檢驗(yàn)

將30組數(shù)據(jù)按照值升序排列，根據(jù)下列公式分別計(jì)算wi和wi（MRi）：

（2）

（3）

（4）

（5）

式中：xi為第i次檢測結(jié)果，mg·kg-1；x為30組數(shù)據(jù)的平均值，mg·kg-1；s為標(biāo)準(zhǔn)偏差，mg·kg-1；wi為標(biāo)準(zhǔn)偏差情況下的標(biāo)準(zhǔn)化值；MRi為移動極差，mg·kg-1；為移動極差的平均值，mg·kg-1；sR為期間精密度標(biāo)準(zhǔn)差，mg·kg-1；wi（MRi）為期間精密度標(biāo)準(zhǔn)差情況下的標(biāo)準(zhǔn)化值。經(jīng)計(jì)算，=

0.876 mg·kg-1，sR=0.78 mg·kg-1，MRi、wi和wi（MRi）的計(jì)算結(jié)果見表1。

正態(tài)統(tǒng)計(jì)量A2和正態(tài)統(tǒng)計(jì)量的修正值A(chǔ)2*的計(jì)算公式為

（6）

（7）

（8）

式中：Ai為第i次檢測結(jié)果的正態(tài)統(tǒng)計(jì)量；pi為正態(tài)概率值，根據(jù)wi（或wi（MRi））查閱得到，具體數(shù)值見表1中pi（s）或pi（MRi）；n為測定次數(shù)（n=30），A2和A2*分別為正態(tài)統(tǒng)計(jì)量和正態(tài)統(tǒng)計(jì)量修正值；當(dāng)將wi轉(zhuǎn)換為pi值即pi（s）值代入上式計(jì)算時(shí)，得到的正態(tài)統(tǒng)計(jì)量及其修正值分別表示為As2和As2*，以評估數(shù)據(jù)的正態(tài)性；當(dāng)將wi（MRi）轉(zhuǎn)換為pi值即pi（MRi）值代入上式計(jì)算時(shí)，得到的正態(tài)統(tǒng)計(jì)量及其修正值分別表示為AMR2和AMR2*，以評估數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。經(jīng)計(jì)算，As2=0.291 7，As2*=0.299 7；AMR2=0.320 4，AMR2*=

0.329 2。As2*和AMR2*值均小于0.752，表明在95%概率下，該組檢測數(shù)據(jù)既具有正態(tài)性又具有獨(dú)立性。

2.3 系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)

本文采用游離棉酚質(zhì)控樣品的理論質(zhì)量濃度50 mg·kg-1，實(shí)測質(zhì)量濃度為48.72 mg·kg-1，偏倚b=48.72-50=-1.28 mg·kg-1，重復(fù)測量標(biāo)準(zhǔn)偏差（s）為0.69 mg·kg-1，根據(jù)《檢測實(shí)驗(yàn)室中常用不確定度評定方法與表示》（GB/T 27411—2012）的要求，偏倚|b|＜2s，表明檢測數(shù)據(jù)偏倚受控，但接近臨界值需要注意監(jiān)測。

2.4 不確定度評定

通過以上檢驗(yàn)，驗(yàn)證了30組數(shù)據(jù)是在偏倚受控的期間精密度測量條件下測得的，此時(shí)在95%概率下，棉籽油質(zhì)控樣中游離棉酚含量的不確定度U=2sR=2×0.78=1.56 mg·kg-1，即棉籽油質(zhì)控樣中游離棉酚含量的測定結(jié)果為（48.72±1.56） mg·kg-1（k=2）。

3 結(jié)論

在期間精密度測量條件下，利用Top-down技術(shù)評定液相色譜法測定棉籽油中游離棉酚的不確定度，既能避免復(fù)雜不確定度分量的計(jì)算，又能充分利用實(shí)驗(yàn)室積累的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，客觀地監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室的期間精密度水平，促使實(shí)驗(yàn)室在結(jié)合本單位整體質(zhì)控方案的基礎(chǔ)上將測量不確定度工作落到實(shí)處。

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