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HPLC測(cè)定化妝品中鄰傘花烴-5-醇的不確定度評(píng)定

2022-05-20 07:36符秋美石興紅楊淡梅劉兆賓邱穎姮王曉煒
廣州化工 2022年8期
關(guān)鍵詞:定容容量瓶甲醇

符秋美,石興紅,楊淡梅,劉兆賓,邱穎姮,王曉煒

(深圳市藥品檢驗(yàn)研究院國(guó)家藥品監(jiān)督管理局化妝品監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 深圳 518057)

鄰傘花烴-5-醇(IPMP)具有抗真菌防腐,延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期的效果,被廣泛應(yīng)用于化妝品、藥品、牙膏等領(lǐng)域。在《已使用化妝品原料目錄》(2021年版)、《牙膏用原料規(guī)范》(GB 22115-2008)、《歐盟化妝品法規(guī)(EC)No 1223/2009》等國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)中均對(duì)鄰傘花烴-5-醇作為防腐劑在化妝品、牙膏等產(chǎn)品中使用時(shí)的用量進(jìn)行了規(guī)定,其在產(chǎn)品中的最大允許使用濃度均為0.1%。本文采用《化妝品安全技術(shù)規(guī)范》(2015年版)第四章 理化檢驗(yàn)方法 4.2吡硫鎓鋅等19種組分[1]對(duì)化妝品中鄰傘花烴-5-醇的含量進(jìn)行測(cè)定,并分析評(píng)定測(cè)量不確定度。測(cè)量不確定度是表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)系的參數(shù),是被測(cè)量客觀值在某一量值范圍內(nèi)的一個(gè)評(píng)定,其大小決定了測(cè)量結(jié)果的實(shí)用價(jià)值。

1 儀器與實(shí)驗(yàn)材料

1.1 儀器設(shè)備

LC-20A高新液相色譜儀,日本島津公司;XS105DU電子天平(十萬分之一),瑞士梅特勒;Synergy R System純水器,默克密理博公司。

1.2 試劑與耗材

20 mL、10 mL、5 mL容量瓶,1 mL、5mL移液管,1 mL刻度移液管依據(jù)JJG 196-2006常用玻璃量器檢定規(guī)程檢定為A級(jí)[2];鄰傘花烴-5-醇標(biāo)準(zhǔn)品,含量99.92 %,美國(guó)IL;甲醇,色譜純,美國(guó)Fisher公司;磷酸二氫鈉,廣州化學(xué)試劑廠,分析純;乙二胺四乙酸二鈉,北京百靈威科技有限公司,分析純;三乙胺,麥克林,色譜純。

2 試驗(yàn)方法

2.1 溶液配制

磷酸二氫鈉溶液(pH=3.80):稱取磷酸二氫鈉3.9 g,乙二胺四乙酸二鈉0.186 g,于500 mL燒杯中,加水溶解,移至1000 mL容量瓶,準(zhǔn)確量取三乙胺2 mL,至同一1000 mL容量瓶中,用水定容至刻度,混勻,即得磷酸二氫鈉溶液。用磷酸調(diào)節(jié)pH=3.80。

2.2 鄰傘花烴-5-醇系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

稱取鄰傘花烴-5-醇標(biāo)準(zhǔn)品約10 mg,精密稱定于25 mL容量瓶中,加甲醇溶解并用甲醇定容至刻度,搖勻;得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。分別精密量取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液0.25 mL、0.25 mL、0.5 mL、1 mL、1 mL、分別于不同20 mL、10 mL、10 mL、10 mL、5 mL容量瓶中,用甲醇稀釋并定容至刻度,得標(biāo)準(zhǔn)系列溶液S1~S5。即配制成5.3557 mg/L、10.7114 mg/L、21.4228 mg/L、42.8457 mg/L、85.6914 mg/L、標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2.3 樣品溶液的制備

準(zhǔn)確稱取樣品1.0 g,精確至0.001 g,置于具塞比色管中,加入甲醇8 mL,渦旋振蕩30 s,使試樣與甲醇充分混勻,超聲提取20 min,用甲醇定容至10 mL,搖勻,以10000 r/min離心5 min。取上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾,取續(xù)濾液1 mL,用甲醇稀釋至5 mL,即得供試品溶液。

2.4 測(cè) 定

分別吸取鄰傘花烴-5-醇標(biāo)準(zhǔn)系列溶液、樣品溶液,注入高效液相色譜儀,記錄色譜圖。以標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度為橫坐標(biāo),鄰傘花烴-5-醇峰面積為縱坐標(biāo),再計(jì)算試樣溶液中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量濃度。

2.5 數(shù)學(xué)模型

樣品中鄰傘花烴-5-醇的含量計(jì)算公式為:

(1)

其中:

ρ樣=(A樣-B0標(biāo))/B1標(biāo)

式中:ω為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;P樣為樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量濃度,mg/L;V樣為樣品稀釋體積,mL;m樣為樣品取樣量,g;A樣為測(cè)定樣品溶液的色譜峰面積;B0標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程的截距;B1標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程的斜率,L/mg。

3 不確定度來源分析與計(jì)算

3.1 不確定度的來源

由上述數(shù)學(xué)模型式(1)可知,不確定度的來源主要有:供試品溶液中鄰傘花烴-5-醇濃度的不確定度、供試品稀釋體積的不確定度及供試品稱樣量的不確定度[3]。不確定度來源因果分析見圖1、圖2。

圖1 ω′的不確定度來源因果圖

圖2 ω的不確定度來源因果圖

測(cè)量模型表示為:ω′+ω+Rω

式中,ω′為考慮重復(fù)性影響后樣品中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;ω為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;Rω為ω的測(cè)量重復(fù)性修正量,其值為零,不確定度非零,%。

由不確定度傳播律及JJF1059.1—2012公式(29)[4],得:

(2)

(3)

u(ω)=ur(ω)×ω

(4)

式中,uc(ω′)為ω′合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度,%;u(ω)為ω的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,%;u(Rω)為ω的測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,%;ur(ω)為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;ur(m樣)為樣品取樣量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;ur(V樣)為樣品稀釋體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;ur(ρ樣)為樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;ω為樣品中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%。

3.2 不確定度分量評(píng)定

3.2.1 樣品取樣量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(m樣)的評(píng)定

3.2.2 樣品稀釋體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(V樣)的評(píng)定

由2.3樣品溶液的制備過程可得:

(5)

式中:V樣為樣品稀釋倍數(shù),mL;V1為樣品第一次稀釋的定容體積,mL,本評(píng)定為10 mL;V2為樣品第二次稀釋的定容體積,mL,本評(píng)定為5 mL;V01為樣品第一次稀釋的移取體積,mL,本評(píng)定為1 mL。

由于上式屬于各輸入量相乘的函數(shù)關(guān)系,認(rèn)為各輸入量近似無關(guān),V樣的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

(6)

綜上,10 mL具塞比色管:

(8)

5 mL容量瓶:

(10)

1 mL單標(biāo)移液管:

(12)

將式(8)、(10)、(12)帶入式(6),得:

=0.008791

(13)

3.2.3 樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度ur(ρ樣)的評(píng)定

樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量濃度的不確定度主要由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入[6],本評(píng)定假定制備校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度可以忽略,由ρ=(A-B0)/B1及JJF1135-2005公式(14)[7-8],得:

=0.3577 mg/L

(14)

ur(ρ樣)=[u(ρ樣)/ρ樣]=0.01505

(15)

其中:

(16)

表1 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積值

3.2.4 樣品中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不確定度u(ω)的合成

表2 樣品溶液中鄰傘花烴-5-醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)

u(ω)=ur(ω)×ω=0.01743×0.1127%=0.001964%

標(biāo)準(zhǔn)差:

(17)

3.3 評(píng)定測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[10]

化妝品中鄰傘花烴-5-醇的含量測(cè)定時(shí),取前兩個(gè)平行樣的測(cè)量平均值,為本次檢驗(yàn)的測(cè)得值。為提高自由度,平行操作10份,以貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,按照A類不確定度評(píng)定,數(shù)據(jù)見表2。

日常檢驗(yàn)取兩次測(cè)樣的平均值報(bào)告檢測(cè)結(jié)果,故:

(18)

3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(ω′)

由樣品中鄰傘花烴-5-醇的含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算:

(19)

3.5 評(píng)定擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度U及結(jié)果

取置信區(qū)間為95 %,包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度U=uc(ω′)×2=0.0061 %,鄰傘花烴-5-醇含量的測(cè)量結(jié)果為0.11% ± 0.006%。

4 結(jié) 論

采用高效液相色譜法測(cè)定化妝品中鄰傘花烴-5-醇的含量,由實(shí)際計(jì)算得知,其測(cè)量不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合及重復(fù)性測(cè)量,而樣品取樣量及稀釋引入的不確定度可忽略不計(jì)。因此,需定期對(duì)儀器進(jìn)行檢測(cè),以保證儀器處于穩(wěn)定良好的狀態(tài)。

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