氨基酸口服液中氨基酸含量檢測的方法不確定度分析

相麗新 張辰辰 王蕾

摘要：在本研究中，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)采用氨基酸分析儀測定氨基酸口服液中氨基酸的含量，利用bottom-up法對分析時(shí)，引入的測量不確定度六個(gè)因素包含稱量、重復(fù)性、定容、樣品稀釋、配制標(biāo)準(zhǔn)溶液、摩爾質(zhì)量進(jìn)行評定計(jì)算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)包含因子為2時(shí)，氨基酸拓展不確定度范圍達(dá)0.01%-0.04%，并且以谷氨酸作為研究對象，分析在不確定度分量計(jì)算時(shí)其對相對合成不確定度的貢獻(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在合成不確定中配置標(biāo)準(zhǔn)溶液以及重復(fù)性貢獻(xiàn)度較大。

關(guān)鍵詞：氨基酸口服液；氨基酸含量；檢測；不確定度

引言

不確定度是指在測量過程中由于誤差存在而對被測量值無法肯定的程度，是測量說明結(jié)果質(zhì)量的重要參考指標(biāo)。測量不確定度在化學(xué)領(lǐng)域中具有較廣的應(yīng)用，正確表達(dá)以及評定測量方法的測量不確定度成了國際通行要求，氨基酸分析儀具有較高的靈敏度，且重復(fù)性好，在氨基酸含量分析中具有十分重要的作用，目前其被廣泛用于飼料、醫(yī)藥、質(zhì)量控制、食品、生化等不同領(lǐng)域中。本研究以氨基酸口服液作為研究對象，能夠依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)采用氨基酸分析儀，對氨基酸口服液中氨基酸含量進(jìn)行檢測，并對可能引入的不確定度因素進(jìn)行詳細(xì)討論。

1. 材料和方法

在本研究中所使用的設(shè)備為氨基酸分析儀，其型號為LA8080；電子天平；移液管。所使用的溶液包括17種氨基酸混合溶液，其濃度為2.5微摩爾每毫升；超純水；濃鹽酸；具體實(shí)驗(yàn)方法：依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)氨基酸測量方法進(jìn)行測定，需要利用渦旋振蕩將氨基酸口服液中的樣品混合均勻，稱取0.5克樣品，加入少量0.02摩爾每升鹽酸進(jìn)行樣品溶解，將其轉(zhuǎn)移至容量瓶中，之后利用0.02摩爾每升的鹽酸溶液將其定容到刻度線，混合均勻，吸取1ml溶液置于10ml容量瓶中并使用鹽酸溶液將其定容的刻度線，混合均勻，將稀釋之后的樣品進(jìn)行濾膜過濾并完成上機(jī)檢測。

2. 不確定度評定方法

使用bottom-up法，該方法先指認(rèn)不確定度分量以及建立分析結(jié)果數(shù)學(xué)模型，之后鑒別不同分量歸宿，定量表征不確定度分量可采用A類評定方法、B類評定方法，最后合成總不確定度。在本研究中利用該方法對氨基酸分析儀測定氨基酸口服液中氨基酸含量不確定度進(jìn)行評定。以谷氨酸測定為例，計(jì)算該方法不確定度。首先確定谷氨酸含量數(shù)學(xué)模型中氨基酸的測定可采用外標(biāo)單點(diǎn)法進(jìn)行測量。

在具體計(jì)算中，氨基酸口服液中谷氨酸含量為W，樣品峰面積為As，標(biāo)準(zhǔn)品峰面積為Astd，標(biāo)準(zhǔn)品濃度為Cstd，樣品定容體積為V，標(biāo)準(zhǔn)品的摩爾質(zhì)量為Mstd，樣品重量為ms，稀釋因子為fd，進(jìn)一步可計(jì)算不同分量的不確定度。

3. 結(jié)果和討論

可利用魚骨圖的方式給出影響測定結(jié)果不確定度的關(guān)系，通常對測定結(jié)果不確定度貢獻(xiàn)較大的是標(biāo)準(zhǔn)溶液以及重復(fù)性等。因此需要針對這些因素引入不確定度評定。首先，對于A類不確定度，重復(fù)性包含稱量重復(fù)性、體積重復(fù)性、稀釋重復(fù)性、檢測重復(fù)性，為獲取整體重復(fù)性不確定度，平行進(jìn)行六次樣品測定。最終由于重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0054。

對于B類不確定度，比如由于樣品稱重導(dǎo)致的不確定度主要來源于天平準(zhǔn)確性以及稱量的隨機(jī)變化，稱量中隨機(jī)變化包含A類不確定度中，天平準(zhǔn)確性是由天平線性不確定度以及天平分辨率不確定度合成的。根據(jù)天平檢定證書，當(dāng)稱量質(zhì)量介于0-5克時(shí)，最大允許誤差為0.05毫克，這種情況下標(biāo)準(zhǔn)不確定度可假設(shè)為矩形分布，具體數(shù)值為0.29。天平分辨率為0.01毫克，可按照均勻分布，計(jì)算最終確定其不確定度為0.0058。最終獲得稱量標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.000058。按照上述方法依次分析定容、容量瓶、體積、溫度、樣品稀釋、標(biāo)準(zhǔn)溶液、谷氨酸摩爾質(zhì)量等導(dǎo)致的不確定度。合成最終不確定度是由A類相對不確定度和B類相對不確定度組合為0.0098%。

當(dāng)包含因子k為2，即置信空間為95%，這種情況下拓展不確定度為0.02%，因此，氨基酸口服液中谷氨酸測定結(jié)果為0.45%±0.02。

4. 合成不確定中不確定度分量的具體比例分析

為針對氨基酸分析儀測定氨基酸口服液中17種氨基酸含量的方法進(jìn)行評價(jià)，考慮分析各個(gè)不確定度在相對合成不確定度的中貢獻(xiàn)度，可以發(fā)現(xiàn)不確定度最大的是標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的。其次為重現(xiàn)性引入，在總不確定都中貢獻(xiàn)較小的是稱重、定容以及安谷氨酸摩爾質(zhì)量。在測定其他氨基酸含量時(shí)氨基酸分析儀引入的不確定度是與谷氨酸類似的。

5. 結(jié)束語

不確定度分析方法評價(jià)具有十分重要的意義，其是定量分析結(jié)果的重要構(gòu)成。本研究采用bottom-up法發(fā)針對氨基酸分析儀測定氨基酸口服液中17種氨基酸重現(xiàn)性，配置標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品稀釋、定容、稱量、摩爾質(zhì)量等多個(gè)因素導(dǎo)致的不確定度進(jìn)行準(zhǔn)確評價(jià)，考察在合成不確定度中個(gè)不確定度分量的貢獻(xiàn)度。

作者簡介：

相麗新（1981.3-），女，山東日照人，碩士研究生，工程師，研究方向：食品檢驗(yàn)。