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高效液相色谱法测定植物油中苯并(α)

发布时间:2014-04-21 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:697

苯并(α)芘是一种强致癌化合物,被国际癌症研究中心列为2A类致癌物,会对人体健康造成潜在威胁。人体中的苯并(α)芘从食物中的摄入量高于从空气和饮用水中的摄入量,而从食用油中的摄入量占食物中摄入量的1/3[1]。GB2716–2005[2]规定,食用植物油类产品中苯并(α)芘的安全限量为不超过10μg/kg。目前,苯并(α)芘的检测方法有荧光分光光度法[3]、液相色谱–紫外检测器法[4]、液相色谱–荧光检测器法[5–7]等。测量不确定度在实验室间比对、测量临界值的判断、方法的确认及检测工作国际化等方面具有重要意义。根据JJF1059–1999[8]的要求,笔者对高效液相色谱法测定植物油中苯并(α)芘含量的测量结果进行了不确定度评定。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

高效液相色谱仪:1100型,配荧光检测器,美国安捷伦公司;中性氧化铝小柱;乙腈、甲苯、四氢呋喃:均为色谱纯。

1.2色谱条件

色谱柱:多环芳烃分析柱(4.6mm×250mm,5μm);流动相:乙腈–水(体积比为88∶12),流速为1.0mL/min;荧光检测器:发射波长为406nm,

激发波长为384nm。

1.3溶液配制

苯并(α)芘标准溶液:精确称取12.5mg苯并(α)芘标准样品于25mL容量瓶中,用甲苯溶解,定容。分别用甲苯稀释成系列浓度的标准溶液,用以绘制

标准工作曲线。样品溶液:称取约0.4g植物油样品,用2mL石油醚溶解稀释。将稀释液过层析柱,向层析柱中加入20mL石油醚,洗脱,洗脱速度为1mL/min,收集洗脱液。将洗脱液在65℃的水浴中旋转蒸发至1mL,转移至样品瓶中,于35℃下氮吹至干,注入100μL乙腈四氢呋喃混合溶液,涡旋溶解,待测。

2数学模型

样品中苯并(α)芘含量测定采用外标法定量,结果计算公式为:

3不确定度的主要来源

3.1利用标准曲线得出试样中苯并(α)芘的浓度引入的不确定度包括标准样品引入的不确定度,标准工作液配制时玻璃仪器校准引入的不确定度、温度变化引入的不确定度及标准曲线拟合引入的不确定度。

3.2样品称量引入的不确定度

由天平的最大允许误差引起。

3.3体积引入的不确定度

由定容体积和进样体积的不确定度组成。

3.4样品处理过程引入的不确定度

测试样品的制备过程非常复杂,需经过均质、溶液转移、过滤、固相萃取等步骤,每一步操作都会引入不确定度,要采用检测方法确认的有关数据,如回收率对制样过程引入的不确定度进行评定。

4不确定度分量的评定

4.1由标准曲线求得试样中苯并(α)芘的浓度引入的相对标准不确定度

4.1.1标准样品纯度引入的不确定度在苯并(α)芘标准样品证书上查得其纯度为(99.6±0.5)%。在95%置信区间内,包含因子k=2。由苯并(α)芘纯度引入的相对标准不确定度:u1=0.5%/2=2.5×10–3

4.1.2标准物质称量引入的不确定度

用精确至0.1mg的电子分析天平称取苯并(α)芘标准样品,称量过程所引入的不确定度来自天平校准。天平校准的允许误差极值为±0.1mg,按正态分布,容量因子k=2,称样量为12.5mg,则称量标准样品时天平引入的相对标准不确定度:

4.1.3玻璃量具引入的不确定度

根据JJG196–2006[9],1mLA级分度吸量管允许最大误差为±0.008mL,按均匀分布,k=3,则1mLA级分度吸量管引入的相对标准不确定度[10]:

同理,查JJG196–2006得,5mLA级分度吸量管允许最大误差为±0.025mL;10,25,100mLA级单标容量瓶的允许误差分别为±0.020,±0.030,±0.10mL。以上各量按均匀分布,k=3,则各量引入的相对标准不确定度:

将以上数据合成,得玻璃量具引入的相对标准不确定度:

4.1.4温度变化引入的不确定度

实验室的温度波动范围一般为±3℃,水体积膨胀系数为2.1×10–4/℃,玻璃的膨胀系数为9.75×10–6/℃(可忽略不计)。计算标准不确定度时按照均匀分布,k=3,各吸量管及容量瓶因温度变化引入的不确定度列于表1。

将表1中数据合成,得温度变化引入的相对标准不确定度:

4.1.5标准曲线拟合引入的不确定度

用液相色谱仪分别测定5种浓度的苯并(α)芘标准溶液,每种浓度测3次,得到相应的峰面积A,测定结果见表2。实验数据用最小二乘法进行拟合,得到直线方程y=a+bx,a为截距,b为斜率。

由表2数据计算得:b=1095.559,a=0.739。标准曲线的标准偏差s=0.7317。

对被测样品测量两次,由下式[8]计算得苯并(α)芘浓度x0的标准偏差估计值s(x0)=5.037×10–5:

由标准曲线计算得被测样品浓度的相对标准不确定度:

则由标准曲线计算得试样中苯并(α)芘的浓度引入的相对标准不确定度:

4.2样品称量引入的不确定度

同4.1.2,用感量为0.1mg的电子分析天平称取0.4g植物油样品,称量引入的相对标准不确定度:

4.3样品处理液定容引入的不确定度

根据JJG196–2006,0.1mLA级分度吸量管允许最大误差为±0.002mL,按均匀分布,k=3,则0.1mLA级分度吸量管的相对标准不确定度:

如表1,温度变化引入的相对标准不确定度:u17=3.64×10–4,则样品处理液定容引入的相对标准

不确定度:

4.4试样均匀性和处理操作过程引入的不确定度

测量重复性主要受实验人员在样品处理过程中的操作一致性、样品均匀性和仪器性能的影响,该不确定度属A类评定,利用添加2.20μg/kg水平10次样品回收率测定结果(见表3)进行计算,标准不确定度采用平均值的标准偏差进行评定。样品处理过程引入的不确定度为:

4.5合成标准不确定度

由上述各相对标准不确定度合成植物油中苯并(α)芘含量测定的相对标准不确定度为:

4.6扩展标准不确定度

根据测量不确定度评定指南对一般实验室的要求[8],在置信概率P=95%时,取k=2,植物油中苯并(α)芘含量测定结果的相对扩展不确定度为:U95,rel=kurel(X)=2×0.0126=2.5%由实验数据的平均值计算得该植物油中苯并

(α)芘含量的最佳估计值:X=2.06μg/kg,故扩展不确定度:U95=XU95,rel=0.05μg/kg。

4.7测量结果报告

按照GB/T22509–2008检测方法,当取样量为0.40g时,植物油中苯并(α)芘的含量测定结果为(2.06±0.05)μg/kg,k=2。

5结论

植物油中苯并(α)芘的含量测定结果的不确定度主要由标准曲线得出试样中苯并(α)芘的浓度引入的不确定度和样品处理过程引入的不确定度所引起,其次是样品定容及称量引起的不确定度。实验中通过提高仪器稳定时间、选用更高精度的量具配制标准溶液、样品处理规范操作以提高回收率、增加测定次数等,可以进一步减小测量不确定度。

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