穩(wěn)定性同位素氘標(biāo)記蘇丹紅I-D5的均勻性分析

蔡銀萍

(濱州職業(yè)學(xué)院，山東 濱州 256600)

均勻性是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)最基本的屬性之一，是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備過程中的關(guān)鍵要素。為了檢驗(yàn)樣品是否均勻，通常隨機(jī)抽取一定數(shù)量的樣品，采用精密度高的實(shí)驗(yàn)方法，對抽取的樣品在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行測定，從而使樣品間的差異完全由樣品本身的不均勻性反映出來[1-2]。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范的要求：候選物應(yīng)滿足適用性、代表性，以及容易復(fù)制的原則[2]。候選物的均勻性的量值范圍應(yīng)適合該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的用途。對于分裝成的最小包裝單元的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)，同時抽取的單元數(shù)目對樣品的總體要求要有足夠的代表性，抽取的單元數(shù)取決于總體樣品的單元數(shù)和對樣品均勻程度的了解。

1 檢驗(yàn)方法及判斷依據(jù)

按照《標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則(5)：化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)通則》(GB/T15000.5-94)對所研制的標(biāo)準(zhǔn)品均隨機(jī)抽取n瓶，以其中一瓶作為基本比對點(diǎn)，其余n-1瓶作為檢驗(yàn)點(diǎn)，采用相應(yīng)的數(shù)理統(tǒng)計方法對各標(biāo)準(zhǔn)品的均勻性進(jìn)行檢測和研究。采用F檢驗(yàn)法和t檢驗(yàn)法聯(lián)合進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)。

所研制的蘇丹紅-I-D5標(biāo)準(zhǔn)品分裝成5 mg/瓶，共344瓶。

隨機(jī)抽取15瓶樣品，任選其中一瓶作為基本對比點(diǎn)，連續(xù)進(jìn)行14次測試(14次樣品轉(zhuǎn)化，平行測定)；其余14瓶作為檢查點(diǎn)，每瓶各測試一次(平行轉(zhuǎn)化與測定)；分別計算平均值和方差，以F檢驗(yàn)法和t檢驗(yàn)法聯(lián)合進(jìn)行均勻性的檢驗(yàn)。

用F檢驗(yàn)法檢驗(yàn)所取樣本方差的顯著性差異，有下列判斷公式：

式中：S12―數(shù)值較大的方差；S22―數(shù)值較小的方差；ν1，ν2分別為計算S12和S22的自由度，本課題組取ν1=ν2=14-1=13；Fα(ν1，ν2)―給定顯著性水平α及自由度(ν1，ν2)的統(tǒng)計檢驗(yàn)的臨界值，查表Fα(13，13)=2.58，當(dāng)滿足判定公式(1)時，則兩組的方差不存在顯著性差異。

用t檢驗(yàn)法檢驗(yàn)兩組的平均值是否存在顯著性差異，有下列判斷公式：

將式(3)和式(4)代入式(2)，整理得

當(dāng)滿足(5)式時，則兩組平均值不存在顯著性差異。若F檢驗(yàn)法和t檢驗(yàn)法的檢驗(yàn)結(jié)果不存在顯著性差異，則說明該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是均勻的。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 抽樣方法

2.2 抽樣方式

按隨機(jī)數(shù)表抽取樣本，去除重復(fù)和無用的，抽取15瓶蘇丹紅-I-D5樣品號為：3,24,56,97,117,132,140,147,167,227,234,244,258,299,327。將其編號為：S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10,S11,S12,S13,S14,S15。

2.3 檢驗(yàn)項(xiàng)目

本標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有2個特征值：含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)和D的同位素豐度(mol%或atom%)。

檢驗(yàn)項(xiàng)目2個：①采用高效液相色譜對所研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的含量進(jìn)行檢測，外標(biāo)法定量；②分別采用電噴霧質(zhì)譜儀和氣體同位素質(zhì)譜計對蘇丹紅-I-D5的同位素豐度進(jìn)行測定。

記錄結(jié)果，以F檢驗(yàn)法和t檢驗(yàn)法檢驗(yàn)蘇丹紅-I-D5的2個特性量值的均勻性，結(jié)果見表1～6。

2.4 檢驗(yàn)用儀器與色譜/質(zhì)譜條件[3-4]

用液相色譜法檢驗(yàn)其純度；用電噴霧質(zhì)譜儀檢驗(yàn)其同位素D(2H)的豐度(mol%或atom%)。

蘇丹紅-I-D5的化學(xué)純度分析方法：高效液相色譜儀，型號：高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLC：日本島津LCMS-2020)；色譜柱：C18柱(150 mm×4.6 mm (I.D.)，5 m，GL Sciences lnc)；流動相A：0.3%甲酸的水溶液∶丙酮=3∶1；流動相B：乙腈；A∶B=25∶75；進(jìn)樣量：10 L；柱溫：30℃；流速：1 mL·min-1，分流器分流0.8 mL·min-1；特征波長： =478 nm；流動相A、B按比例混勻(A∶B=25∶75)，配置濃度為0.5，1，2，5和10 g·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)分析液。進(jìn)行HPLC外標(biāo)法分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并求出對應(yīng)關(guān)系式。

蘇丹紅-I-D5的同位素豐度分析方法：采用TSQ Quantum Access 高效液相色譜-串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀 (美國，Themo Scientific公司)分析氘標(biāo)記的同位素豐度。電噴霧電壓：4 kV；調(diào)諧濾鏡電壓：70 V；干燥氣流量：10 L·min-1；霧化氣流量：4 L·min-1；加熱模塊溫度：350℃；脫溶劑管溫度：250℃；單掃描時間：0.1 s；蠕動泵流速：10μL·min-1；掃描模式：負(fù)離子模式；掃描范圍：m/z=([M-H]- 10) dalton=(242～262) dalton；譜圖疊加次數(shù)：> 20；平行實(shí)驗(yàn)次數(shù)：3次。

3 蘇丹紅-I-D5的化學(xué)純度的均勻性分析

在本實(shí)驗(yàn)中，選擇S10作為對比組，其他的作為檢測組。

表1、表2為蘇丹紅-I-D5的化學(xué)純度的檢測結(jié)果，表3為蘇丹紅I-D5的化學(xué)純度檢驗(yàn)結(jié)果的F檢驗(yàn)法和t檢驗(yàn)法的統(tǒng)計檢驗(yàn)結(jié)果。

表1 對比組純度檢驗(yàn)結(jié)果

表 2 檢驗(yàn)組純度結(jié)果

表3 數(shù)理統(tǒng)計檢驗(yàn)結(jié)果

表3(續(xù))

在顯著性水平α=0.05，檢測組和對比組的自由度均為13的情況下(F0.05(13，13)=2.58，t(0.05,26)=2.056)，純度結(jié)果的測定方差無顯著性差異，測定平均值無顯著性差異。1系列圖表說明蘇丹紅-I-D5的化學(xué)純度均勻性良好。

4 蘇丹紅-I-D5的同位素豐度的均勻性分析

在本實(shí)驗(yàn)中，選擇S10作為對比組，其他的作為檢測組。

表4、表5為D同位素豐度的檢測結(jié)果，表6為D同位素豐度檢驗(yàn)結(jié)果的F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)的統(tǒng)計檢驗(yàn)結(jié)果。

表4 檢驗(yàn)組同位素豐度結(jié)果

表5 對比組同位素豐度結(jié)果

表6 數(shù)理統(tǒng)計檢驗(yàn)結(jié)果

在顯著性水平α=0.05，檢測組和對比組的自由度均為13的情況下(F0.05(13，13)=2.58，t(0.05,26)=2.056)，D同位素檢驗(yàn)結(jié)果的測定方差無顯著性差異，測定平均值無顯著性差異。2系列圖表說明氘同位素豐度均勻性良好。

5 結(jié)果與討論

蘇丹紅-I-D5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為紅色固體純品，以電噴霧質(zhì)譜儀對其同位素豐度特性值進(jìn)行檢驗(yàn)、以高效液相色譜儀(HPLC)對其含量特性值檢驗(yàn)合格后，在干燥、潔凈的分裝實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分裝。經(jīng)HPLC和MS對兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性值進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)和穩(wěn)定性監(jiān)測，結(jié)果顯示：均勻性良好，并通過F和t檢驗(yàn)。