基于Top-down技術(shù)評(píng)定液相色譜法測(cè)定棉籽油中游離棉酚的不確定度

孫曉晗 李爍

作者簡(jiǎn)介：孫曉晗（1991—），女，山東濰坊人，碩士，工程師。研究方向：檢驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)量控制。

摘 要：目的：利用Top-down技術(shù)評(píng)定液相色譜法測(cè)定棉籽油中游離棉酚的不確定度。方法：按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物性食品中游離棉酚的測(cè)定》（GB 5009.148—2014）規(guī)定的分析方法，在期間精密度條件下，對(duì)棉籽油質(zhì)控樣品中游離棉酚的含量進(jìn)行測(cè)定，基于Top-down法的原理對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果：在證明分析結(jié)果呈正態(tài)性、獨(dú)立性且偏倚受控的情況下，不確定度為1.56 mg·kg-1。結(jié)論：Top-down技術(shù)將不確定度評(píng)定與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制工作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，客觀地監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的期間精密度水平，在化學(xué)分析領(lǐng)域具有很強(qiáng)的可操作性。

關(guān)鍵詞：游離棉酚；不確定度；液相色譜法

Evaluation of Uncertainty of Determination of Free Gossypol in Cottonseed Oil by Liquid Chromatography Based on Top-Down Technique

SUN Xiaohan， LI Shuo

（Jinan Inspection and Testing Center for Food and Drug Control， Jinan 250102， China）

Abstract： Objective： To evaluate the uncertainty of determination of free gossypol in cottonseed oil by liquid chromatography with Top-down technique. Method： According to the analysis method specified in GB 5009.148—2014， the content of free gossyol in the quality control sample of cottonseed oil was determined under the condition of period precision， and the detection data was analyzed based on the principle of Top-down method. Result： An uncertainty of 1.56 mg·kg-1 was assessed with normality， independence， and controlled bias demonstrated. Conclusion： The Top-down technique combines the uncertainty assessment with the internal quality control of the laboratory， objectively monitors the period precision level of the laboratory， and has strong operability in the field of chemical analysis.

Keywords： free gossypol; uncertainty; liquid chromatography

游離棉酚是有活性醛基和活性羥基的萘醛類(lèi)化合物，其生物毒性較大，人們食用含有過(guò)量棉酚的食物后會(huì)損傷心、肝、腎等器官，甚至導(dǎo)致不育[1]。不確定度評(píng)定可以幫助評(píng)估測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，是一項(xiàng)重要的質(zhì)量控制手段[2]。國(guó)內(nèi)常用的不確定度評(píng)定方法有Bottom-up法（又稱(chēng)GUM法）。其是通過(guò)不確定度傳播規(guī)律和概率分布規(guī)律確定輸出量，最終確定擴(kuò)展不確定度[3-4]。近年來(lái)Top-down評(píng)定技術(shù)（又稱(chēng)Globe法）[5]逐漸興起，該評(píng)定方法運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理對(duì)受控結(jié)果進(jìn)行評(píng)定，彌補(bǔ)了GUM法不能很好適配復(fù)雜化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)的不足，被廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域[6-7]。本文結(jié)合食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室液相色譜法測(cè)定棉籽油中游離棉酚的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，根據(jù)Top-down技術(shù)在數(shù)據(jù)受控的情況下評(píng)定棉籽油中游離棉酚的不確定度。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器設(shè)備

食用棉籽油，市售。

丙酮；磷酸；無(wú)水乙醇；抗壞血酸（維生素C）；甲醇；棉酚標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞95%）；棉籽油質(zhì)控樣品（棉酚質(zhì)量濃度為50 mg·kg-1，國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）。

美國(guó)沃特世公司液相色譜聯(lián)用儀（2695型，帶紫外檢測(cè)器）；渦旋振蕩器；天平（感量為0.01 g和

0.000 01 g）；2 mL、15 mL離心管；離心機(jī)（轉(zhuǎn)速≥10 000 r·min-1）；一次性有機(jī)相微孔濾頭（帶0.22 μm微孔濾膜）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物性食品中游離棉酚的測(cè)定》（GB 5009.148—2014）[8]，稱(chēng)取1 g（精確至0.01 g）棉籽油質(zhì)控樣品（質(zhì)量濃度為50 mg·kg-1）于15 mL離心管中，加入5 mL用抗壞血酸飽和的無(wú)水乙醇（0.1%維生素C，現(xiàn)用現(xiàn)配），渦旋5 min，冷藏靜置分層（1 h以上），取上清液于2 mL離心管，14 000 r·min-1離心5 min，上清液過(guò)0.22 μm微孔濾膜，收集濾液于進(jìn)樣瓶中以備進(jìn)樣。以不含游離棉酚的棉籽油為陰性樣品，按同一操作方法進(jìn)行空白試驗(yàn)。

1.2.2 儀器工作條件及測(cè)定

色譜柱：RP-C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相：甲醇∶磷酸溶液（0.2%）=85∶15；流速：

1.0 mL·min-1；柱溫：35 ℃±1 ℃；測(cè)定波長(zhǎng)：235 nm；

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制完全按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物性食品中游離棉酚的測(cè)定》（GB 5009.148—2014）[8]操作。

2 結(jié)果與分析

2.1 游離棉酚質(zhì)控樣品測(cè)定結(jié)果

在期間精密度測(cè)量條件下對(duì)游離棉酚理論質(zhì)量濃度為50 mg·kg-1的棉籽油質(zhì)控樣品（QCS）進(jìn)行定期檢測(cè)，得到30組數(shù)據(jù)。根據(jù)Grubbs檢驗(yàn)法，按式（1）對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行離群值檢驗(yàn)。

（1）

式中：G為Grubbs統(tǒng)計(jì)量；x可疑為數(shù)據(jù)中的可疑離群值，mg·kg-1，包括30組數(shù)據(jù)中的最大值（xmax）和最小值（xmin）；x為30組數(shù)據(jù)的平均值，mg·kg-1；s為標(biāo)準(zhǔn)偏差，mg·kg-1。

由表1得xmax=49.8 mg·kg-1，xmin=47.2 mg·kg-1，x=48.72 mg·kg-1，s=0.69 mg·kg-1，則Gmax=1.565，Gmin=2.203。查閱Grubbs臨界表，G（0.05，30）=2.745，Gmax和Gmin均低于G（0.05，30），表明在95%的置信概率下30組數(shù)據(jù)無(wú)離群值。

2.2 游離棉酚質(zhì)控樣品數(shù)據(jù)的正態(tài)性和獨(dú)立性檢驗(yàn)

將30組數(shù)據(jù)按照值升序排列，根據(jù)下列公式分別計(jì)算wi和wi（MRi）：

（2）

（3）

（4）

（5）

式中：xi為第i次檢測(cè)結(jié)果，mg·kg-1；x為30組數(shù)據(jù)的平均值，mg·kg-1；s為標(biāo)準(zhǔn)偏差，mg·kg-1；wi為標(biāo)準(zhǔn)偏差情況下的標(biāo)準(zhǔn)化值；MRi為移動(dòng)極差，mg·kg-1；為移動(dòng)極差的平均值，mg·kg-1；sR為期間精密度標(biāo)準(zhǔn)差，mg·kg-1；wi（MRi）為期間精密度標(biāo)準(zhǔn)差情況下的標(biāo)準(zhǔn)化值。經(jīng)計(jì)算，=

0.876 mg·kg-1，sR=0.78 mg·kg-1，MRi、wi和wi（MRi）的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

正態(tài)統(tǒng)計(jì)量A2和正態(tài)統(tǒng)計(jì)量的修正值A(chǔ)2*的計(jì)算公式為

（6）

（7）

（8）

式中：Ai為第i次檢測(cè)結(jié)果的正態(tài)統(tǒng)計(jì)量；pi為正態(tài)概率值，根據(jù)wi（或wi（MRi））查閱得到，具體數(shù)值見(jiàn)表1中pi（s）或pi（MRi）；n為測(cè)定次數(shù)（n=30），A2和A2*分別為正態(tài)統(tǒng)計(jì)量和正態(tài)統(tǒng)計(jì)量修正值；當(dāng)將wi轉(zhuǎn)換為pi值即pi（s）值代入上式計(jì)算時(shí)，得到的正態(tài)統(tǒng)計(jì)量及其修正值分別表示為As2和As2*，以評(píng)估數(shù)據(jù)的正態(tài)性；當(dāng)將wi（MRi）轉(zhuǎn)換為pi值即pi（MRi）值代入上式計(jì)算時(shí)，得到的正態(tài)統(tǒng)計(jì)量及其修正值分別表示為AMR2和AMR2*，以評(píng)估數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。經(jīng)計(jì)算，As2=0.291 7，As2*=0.299 7；AMR2=0.320 4，AMR2*=

0.329 2。As2*和AMR2*值均小于0.752，表明在95%概率下，該組檢測(cè)數(shù)據(jù)既具有正態(tài)性又具有獨(dú)立性。

2.3 系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)

本文采用游離棉酚質(zhì)控樣品的理論質(zhì)量濃度50 mg·kg-1，實(shí)測(cè)質(zhì)量濃度為48.72 mg·kg-1，偏倚b=48.72-50=-1.28 mg·kg-1，重復(fù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差（s）為0.69 mg·kg-1，根據(jù)《檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中常用不確定度評(píng)定方法與表示》（GB/T 27411—2012）的要求，偏倚|b|＜2s，表明檢測(cè)數(shù)據(jù)偏倚受控，但接近臨界值需要注意監(jiān)測(cè)。

2.4 不確定度評(píng)定

通過(guò)以上檢驗(yàn)，驗(yàn)證了30組數(shù)據(jù)是在偏倚受控的期間精密度測(cè)量條件下測(cè)得的，此時(shí)在95%概率下，棉籽油質(zhì)控樣中游離棉酚含量的不確定度U=2sR=2×0.78=1.56 mg·kg-1，即棉籽油質(zhì)控樣中游離棉酚含量的測(cè)定結(jié)果為（48.72±1.56） mg·kg-1（k=2）。

3 結(jié)論

在期間精密度測(cè)量條件下，利用Top-down技術(shù)評(píng)定液相色譜法測(cè)定棉籽油中游離棉酚的不確定度，既能避免復(fù)雜不確定度分量的計(jì)算，又能充分利用實(shí)驗(yàn)室積累的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，客觀地監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室的期間精密度水平，促使實(shí)驗(yàn)室在結(jié)合本單位整體質(zhì)控方案的基礎(chǔ)上將測(cè)量不確定度工作落到實(shí)處。

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