高效液相色譜法檢驗水產(chǎn)品中甲醛含量的不確定度探究

林栩+郭媛媛

摘 要：目的：探究高效液相色譜法檢驗水產(chǎn)品中甲醛含量的不確定度，進而評定此方法檢驗的正確性，以期進一步提升檢驗質(zhì)量控制的水平。方法：根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，依據(jù)測定的結(jié)果來建立其數(shù)學(xué)的模型，并科學(xué)評估各不確定度分量，再在計算擴展、合成的不確定度，最終得出測量不確定度報告。結(jié)果：高效液相色譜法檢驗水產(chǎn)品中甲醛含量是（4.16±0.13）mg/kg，而從高效液相色譜法檢測水產(chǎn)品甲醛含量不確定分量可以看出，標(biāo)準(zhǔn)溶液制備是導(dǎo)致不確定度的主要因素，其次是測量重復(fù)性、樣品處理的過程、樣品標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合；而樣品的定容、樣品的稱量不確定度可以忽略不計。結(jié)論：使用高效液相色譜法檢驗水產(chǎn)品中甲醛含量的不確定度，能夠有效提升水產(chǎn)品監(jiān)管的質(zhì)量和水平。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜法；水產(chǎn)品；甲醛含量；不確定度

甲醛是常見的致癌以及致突變的物質(zhì)，該物質(zhì)的毒性較強，極易危害到人們的身心健康及生命安全。我國已明令禁止國家標(biāo)準(zhǔn)外食品以任意一種形式使用甲醛；但不少商販為最大限度謀取私立，仍通過各種渠道、各種防腐方式在水產(chǎn)品中使用甲醛，最終導(dǎo)致甲醛含量超標(biāo)，造成食品安全問題[1]。

當(dāng)前，檢驗檢疫局多使用SC/T3025-2006標(biāo)準(zhǔn)中高效液相色譜法檢測甲醛，此種檢測方法的準(zhǔn)確性比較高，具有較高的抗干擾能力；但此種檢測方法的過程較為復(fù)雜。本次研究主要通過2，4-二硝基苯肼柱前衍生法檢測水產(chǎn)品中甲醛的不確定，其目的在于尋找出影響不確定的主要因素，進而為建立科學(xué)、有效地質(zhì)量控制方式提供科學(xué)依據(jù)以及理論基礎(chǔ)，進而提升水產(chǎn)品質(zhì)量管理力度?，F(xiàn)將研究報告總結(jié)如下：

1.實驗儀器和試藥

1.1實驗儀器

使用由日本島津公司生產(chǎn)的、型號為LC-20AD的高效液相色譜儀器，電子天平型號選擇XA204（生產(chǎn)企業(yè)：上海梅特勒托利多儀器有限公司）；甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液以及2，4-二硝基苯肼（DNPH）乙腈溶液、乙腈、色譜純的環(huán)己烷、鹽酸-氯化鈉溶液和磷酸氫二鈉溶液；水產(chǎn)品為市面上銷售的魷魚。

1.2檢驗方法

1.2.1檢驗原理

酸性環(huán)境下甲醛和DNPH衍生反應(yīng)生成2，4-二硝基苯腙；同時，使用高效液相色譜法測定苯腙類衍生物，其目的在于檢測水產(chǎn)品中的甲醛含量。其中衍生反應(yīng)的化學(xué)式為：C6H3（NO2）2NHNH2+HCH0→C6H3（N02）2NHN=C—H2+H2O[2]。

1.2.2檢測方法

制備標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法：依次稀釋甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，并將其配置為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

樣品的測定方法：均勻地搗碎樣品，并用超聲提取30min后過濾。其次，將提取液和DNPH放置在60℃的水中進行衍生，時間為20min；最后，采用環(huán)己烷進行提取。

1.2.3色譜的條件

①流動相為：乙腈-水（62：38），②色譜柱為：Welch Xtimate C18柱（250mm×4.6mm，5μm），③流速為：1.0mL/min，波長為365nm、柱溫為40℃；進樣量為：20μL。

1.3建立數(shù)學(xué)模型

數(shù)學(xué)模型建立如下：

X=C×V×1000/m×1000

式中，X是樣品中甲醛含量，C是標(biāo)準(zhǔn)曲線上所得試液甲醛濃度，V是試樣定容的體積，m是試液代表的質(zhì)量。

1.4不確定度分量的測量來源

依據(jù)檢驗的過程、樣品的處理以及數(shù)學(xué)模型，可以得出水產(chǎn)品中甲醛含量不確定分量的來源：標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合以及溶液制備、樣品的定容以及樣品的稱量、測量的重復(fù)性以及樣品處理的過程等。

2.結(jié)果

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合以及溶液制備時的不確定度

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)溶液制備時所產(chǎn)生的不確定度

標(biāo)準(zhǔn)溶液制備過程中，所產(chǎn)生的不確定度主要表現(xiàn)在三個方面：其一，配置過程中所使用玻璃量具的校準(zhǔn)度；其中，玻璃量具的校準(zhǔn)可以依據(jù)《常用玻璃量具檢驗規(guī)程》中相關(guān)的要求，并參照三角分布進行選擇；此外，還應(yīng)將制備過程中玻璃量具使用的次數(shù)（n）納入到不確定度的考慮范圍內(nèi)[3]。

式中，MPE是最大允許的誤差，u是不確定主度，urel是相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

其二，標(biāo)準(zhǔn)品純度；標(biāo)準(zhǔn)品的純度，可參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甲醇溶液不確定度，約為3%。其三：溫度效應(yīng)；實驗室的溫度波動應(yīng)將其控制在一定范圍內(nèi)，通?！鱐為±3℃：而溶液體積膨脹的系統(tǒng)α應(yīng)為2.1×10-4℃；使其符合矩形分布，k= 。由此可以得出，標(biāo)準(zhǔn)溶液制備時溫度效應(yīng)的不確定度，見表1：

2.1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合不確定度

標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度-色譜峰面積曲線的擬合主要使用的是最小二乘法，但在擬合的過程中，須對每個濃度進行三次測定（結(jié)果見表2）。經(jīng)曲線擬合后，可得出線性回歸的方程：A=998994C+108 546，其中，斜率b=998994，截距α=108 546，相關(guān)的系數(shù)R2=1，由此可以得出峰面積標(biāo)準(zhǔn)的偏差是：

上述公式中，SR是標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積殘差標(biāo)準(zhǔn)差，P是試液在使用了該曲線測定次數(shù)，其中，P=9；n則是標(biāo)準(zhǔn)系列總測定的次數(shù)，n=15； 則是試液在使用了該曲線測定9次以后，待測定濃度平均值， =0.8394g/L；

則是標(biāo)準(zhǔn)系列的平均濃度； 則是標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度殘差平方和。

2.2樣品的稱量以及樣品的定容不確定度

2.2.1樣品稱量不確定度

樣品稱量不確定度主要因稱量過程中天平MPE構(gòu)成，鑒定證書中天平MPE應(yīng)在±1mg之間，并滿足正態(tài)分布，其中，置信的概率是99.7%時的k=3，那么，u（mMPD）=1/3=0.34mg。但因樣品質(zhì)量主要是通過樣品稱量與容器清零所獲得，因此，共同到兩次電子天平，得出，

，其中，m為樣品的質(zhì)量，m=20.1820g。

2.2.2樣品定容不確定度

樣品稱量之后，采用100mL的容量瓶對樣品進行定容，其中，樣品定容體積相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度是 。

2.3測量重復(fù)性不確定度

測量重復(fù)性的不確定度可劃分為A類，本次研究主要對同一樣品進行9次重復(fù)性、獨立檢測，其結(jié)果見表3：

樣品制備過程中不確定度主要是對樣品添加三種不同質(zhì)量濃度的待測物，并分裂對其進行五次測量與回收，再在對其回收率進行評定，其中，評定的類別為A類，具體結(jié)果見表4：

2.4樣品回收率的不確定度

2.5合成的不確定度

合成的不確定度主要是根據(jù)各個不確定度的分量得出相對合成的不確定，其中：urel（Cstd）為1.13×10-2，urel（std）為1.54×10-3，urel（m）為2.34×10-5，urel（V定容）為1.54×10-3，urel（n）為1.54×10-3，urel（ree）為1.54×10-3。

而合成的不確定公式為：u=urel× =1.25×10-2。

2.6擴展的不確定度

若取置信的概率95%，k=2時，擴展不確定度則是U=k×u=2.49×10-2。

2.7測量不確定度的報告

本次研究水產(chǎn)品中，甲醛的含量是（0.84±0.025）mg/L，其中，樣品的制量是20.1820g；依據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型，可以得出結(jié)果是：（4.16±0.13）mg/kg。

3.結(jié)語

使用高效液相色譜法檢驗水產(chǎn)品中甲醛含量是（4.16±0.13）mg/kg，而從高效液相色譜法檢測水產(chǎn)品甲醛含量不確定分量可以看出，測定不確定度從大到小依次是：標(biāo)準(zhǔn)溶液制備、測量重復(fù)性、樣品處理的過程、樣品標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合、樣品的定容、樣品的稱量。而在整個實驗的過程中，通過使用高密度玻璃器具、提升標(biāo)準(zhǔn)溶液系列的標(biāo)準(zhǔn)點數(shù)、重復(fù)測量的次數(shù)以及嚴(yán)格參照規(guī)范對樣品進行處理，能夠有效降低測量的不確定度，進而提升檢驗結(jié)果的可靠性以及準(zhǔn)確性，最終提升實驗室控制的質(zhì)量以及水產(chǎn)品監(jiān)管的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]曹國華，鄭劍萍，杜瑋，等.柱前衍生高效液相色譜法測定鹽酸四環(huán)素原料藥中微量甲醛含量[J].中國藥業(yè)，2015，24（6）：42-44.

[2]杜光宇，張男.測定室內(nèi)空氣中甲醛含量的高效液相色譜法[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病，2016，42（2）：140-142.

[3]馬秋冉，張璐，戴青，等.柱前衍生化-高效液相色譜法檢測疫苗中游離甲醛含量[J].中國獸藥雜志，2016，50（8）：20-23.