ICP-MS法测定金银花中汞含量的不确定度评定.pdf

农业与技术 农业科学 法测定金银花中汞含量的不确定度评定卢敏茹周劲松马恩耀孙心恒罗丽娟林俊燕刘劲涛(广东汉潮中药科技有限公司/广东省传统中药创新中心 广东 广州 广州采芝林药业有限公司 广东 广州 广药采芝林(梅州)药业有限公司 广东 梅州)摘 要:对 法测定金银花中汞含量的不确定度进行评定 分析测定过程中不确定度的主要来源 建立数学模型 计算并合成各不确定度分量并扩展 对不确定度进行评定 结果表明:金银花中汞含量为 在置信水平为 时 扩展不确定度为 标准曲线的配制和标准曲线拟合是不确定度的主要来源 该评定模型可为 法测定金银花中汞含量的测量不确定度评定提供参考 标准曲线的配制和标准曲线拟合对测定结果有较大影响 实验室应重点监控关键词:金银花 汞 不确定度 电感耦合等离子体质谱法中图分类号:文献标识码:/收稿日期:基金项目:广东省重点领域研发计划(项目编号:)广州市荔湾区科技计划项目(项目编号:)广州市重点研发计划(项目编号:)作者简介:卢敏茹()女 本科 助理工程师 研究方向:中药材、食品质量安全分析研究 通讯作者周劲松()男 博士 高级工程师 研究方向:中药及制剂分析、中药炮制研究 金银花()为忍冬科植物忍冬()的干燥花蕾或带初开的花 通常被用作食品成分添加到如广东凉茶或糖水中 或被用作药物添加 如 年版 中国药典的双黄连口服液和维生素 银翘片等中成药配方是应用广泛、备受关注的药食同源药材 汞是最毒的重金属污染物之一 人类对汞的吸收可能会产生致畸和神经毒性作用 对人类健康具有高灵敏、高精度、线性广、干扰小、分析快等优点 目前 关于通过 测定金银花中汞含量的不确定性研究报告较少 本研究使用微波分解样品 采用 方法测定金银花中的汞含量 并根据 测量不确定度评定与表示的相关规定 确定了测量结果中最重要的不确定度来源 建立了评估模型模式 分析了影响 法测定金银花中汞含量的因素 对其进行重点监测 以降低引入的不确定度分量范围 为准确测定金银花的汞含量提供了一定的参考作用 仪器、试剂及方法 仪器微波消解仪 安东帕 电感耦合等离子体质谱仪 安捷伦 电子天平 瑞士梅特勒 超纯水机 赛多利斯 试剂硝酸 优级纯 德国默克公司 ()汞()元素标准溶液()国家有色金属 铋标准溶液调谐液()安捷伦如无特殊说明 本研究实验用水均为实验室自制一级水 样品从市售金银花中随机取样、采购 经鉴定确认为忍冬科植物忍冬的干燥花蕾 方法 标准溶液的制备精密量取适量汞标准溶液()倒入 容量瓶中 用体积分数为 的硝酸溶液稀释 得到 的汞标准贮备溶液 精密量取 、汞标准贮备溶液()倒入 容量瓶中精密量取 汞标准贮备溶液()倒入 容量瓶中 用体积分数为 的硝酸溶液稀释至刻度 摇匀 得到、的 农业科学 农业与技术 汞标准工作溶液 此系列工作溶液即配即用 供试品溶液的制备取约 金银花 精确称重 放入耐高温高压微波消解管内 加入 硝酸(优质纯)密闭消解管 放入高温高压微波消解仪内 建立消解程序以消解样品 消解完成后 冷却消解管至室温后打开消解管 将所有消解液转移到 容量瓶中 分几次用少量水冲洗消解管盖及消解管内壁 洗涤液合并入容量瓶中 用水稀释至刻度 摇匀 过滤 除不加样品 其余同此法做空白试验 加标供试品溶液的制备取约 金银花 精确称重 加入汞标准贮备液 其他步骤与供试品溶液的制备()相同 测定氩气流量 辅助气体流量 载气流量 稀释气体流量 蠕动泵速度 测定次数 选择测定 及内标 以测量值 (次读数的平均值)与内标 的比值为纵坐标 标准浓度为横坐标 拟合标准曲线 不确定度评定 数学模型建立数学模型:式中 为样品中汞含量 为仪器测量的浓度 为供试品溶液定容体积 为样品质量 不确定度来源分析分析测量过程中 不确定度分量主要来源有样品称量(质量)、样品定容(体积)、测量浓度(标准溶液配制、标准物质)以及仪器分析方法(标准曲线拟合、方法准确度、测量重复性)图 各不确定度来源鱼骨图 不确定度分量的分析及计算 质量 引入的不确定度质量 是在扣除皮重后通过称量得到 从制造商的说明书中确定了扣除皮重称量的 个不确定度来源:称量重复性 可读性 天平最大允差(包括天平的线性及其灵敏度)由于减量称量是用同一架天平在很窄范围内进行 因此天平灵敏度可以忽略 只计算天平最大允差的不确定度试验方法的测量重复性不确定度评估在本文 进行 此分量已经包括每个步骤的重复性 基于不确定度分量之间的包容性和相关性考虑 不再对其他步骤的重复性进行不确定度评估综上 质量 引入的不确定度评估只考虑天平最大允差引入的不确定度根据校准证书 天平的最大允差 为 取均匀分布 天平允差引入的标准不确定度为()则质量 引入标准不确定度为 相对不确定度为()体积 引入的不确定度分析定容体积过程可知 由定容体积 引入的不确定度主要来源有供试品溶液定容器具允差、温度效应(包括器具体积膨胀和液体体积膨胀)温度效应可通过估算温度范围和体积膨胀系数 计算出由实验中温度变化引起的不确定度 由于由液体获得的体积膨胀明显大于由器具容量获得的体积膨胀 因此仅考虑液体体积膨胀 供试品溶液容器具允差引入的不确定度查 常用玻璃量器(下称 量器)可知 定容过程使用到的 容量瓶允许误差为 取三角分布 则定容器具(容量瓶)允差引入的不确定度为 温度效应引入的不确定度实验室温度一直保持在规定范围内 温度变化范围为 水的体积 膨 胀 系 数 ()取均匀分布 则 容量瓶温度波动引起的液体体积膨胀引入的不确定度为 合成 及 得出定容时体积 引入的标准不确定度为()相 农业与技术 农业科学对不确定度 为()()标准溶液配制引入的不确定度配制标准溶液使用了 容量瓶 次 容量瓶 次 刻度吸量管 次 分析标准溶液配制过程 可知此不确定度分量主要来源有标准溶液定容器具允差、温度效应 其中 温度效应的评估方法按 只对由液体获得的体积膨胀进行不确定度估算 标准溶液定容器具允差引入的不确定度根据 量器、容量瓶、刻度吸量管的允许误差分别为、取三角分布 则 容量瓶、容量瓶允差的标准不确定度分别为 、刻度吸量管允差的标准不确定度为 温度效应引入的不确定度按 的评估方法、容量瓶、吸量管由温度波动引起的液体体积膨胀引入的不确定度分别为()、()、()以上可知 合成 容量瓶引入的相对不确定度为()()合成 容量瓶引入的相对不确定度为()()合成 吸量管引入的相对不确定度为()()合成标准溶液配制引入的相对不确定为()()()()标准物质引入的不确定度查汞标准物质证书可知浓度为 相对扩展不确定度为 扩展因子 可得标准物质(汞)的相对不确定度为()标准曲线拟合引入的不确定度本实验用内标法定量 以测量值 (次读数的平均值)与内标 的比值为纵坐标 标准浓度为横坐 标 拟 合 标 准 曲 线 得 到 曲 线 方 程 为 线性相关系数 评估由标准曲线拟合引入的不确定度为()()()()式中为待测溶液实测 与内标实测 的比值 为曲线斜率 为标准曲线配制的理论浓度 为曲线截距 为供试品溶液测量的次数 根据 为标准曲线的总测量次数 曲线 个点 每个点测量 次 为供试品溶液由仪器测量的实测浓度平均值 为标准曲线配制的理论浓度平均值 为标准曲线各点由仪器测量的实测浓度值 合成标准曲线拟合引入的标准不确定度()相对不确定度为()方法准确度引入的不确定度由于元素汞是不稳定的 在实验前处理过程中当酸蒸发时 一些汞蒸气会不可避免地随之损失本实验以加标回收率这一指标来评定方法准确度 因此通过计算 份平行样品相同加标量下加标回收率的标准偏差 可进一步评估由本试验方法准确度引入的不确定度测定 个平行样品的加标回收率分别为 、回收率在 平均回收率为 为 为 为平行样个数 可得出方法准确度引入的标准不确定度()相对不确定度()()测量重复性引入的不确定度通过计算 份平行样品溶液由仪器测量的实测浓度值的平均值及标准偏差()可评估出由本试验方法测量重复性引入的不确定 农业科学 农业与技术 测量平行制备的 份供试品溶液 测得结果分别为 、其标准偏差()供试品溶液由仪器测量的实测浓度值的平均值 由测量重复性引入的标准不确定度为()()为供试品溶液测定的次数 可以算出()相对不确定度()合成各项不确定度及相对不确定度分量通过 对本试验方法各步骤中各项不确定度分量的分析及计算可知 合成 法测定金银花中汞含量的相对不确定度:()()()()()()()()合成 法测定金银花中汞含量的标准不确定度 ()()扩展不确定度在 置信水平 包含因子 可得 法测定金银花中汞含量的扩展不确定度 ()结论分析 测定金银花中汞含量的实验过程时 可以知道 影响测量结果的主要 个因素分别为样品称量(质量)、样品定容(体积)、测量浓度(标准溶液配制、标准物质)以及仪器分析方法(标准曲线拟合、方法准确度、测量重复性)从图 可知 标准溶液配制及标准曲线拟合相对不确定度最大 分别为 、即这 个因素对测量结果影响最大 实验室在实验过程中应对其重点监测 并采取一定的质量控制措施 如 在溶液配制前 实验室人员应接受溶液制备方面的培训 以规范实验操作 配制过程中应当使用高精度的玻璃量具尽可能降低由标准溶液配制过程中引入的不确定度在使用仪器测量前 需要采取必要的措施对仪器进行维护 定期对仪器进行期间核查 保证其灵敏度及稳定性 最大程度降低由曲线拟合引入的不确定度 从而保证每一次实验都能获得准确可靠的测量结果图 法测定金银花中汞含量相对不确定度分量评估金银花因其较高的食用和药用价值 自古以来频繁被应用于人们的日常生活中 作为国家发布的“药食同源”中一味常用药材 金银花不再作为单一的食品或中药材 目前更是被广泛应用于食品和制药行业 尤其是中医行业 也因此其质量安全问题备受人们关注 过去几年里 重金属的污染问题日益严重 在中药中发现的汞等重金属元素含量超标事件多有发生 且情况呈现恶化趋势 因此 如何建立快速、准确测量金银花中汞含量是近年来质量安全的热门问题 由图 可知 本检测方法的方法准确度及测量重复性不确定度分别为 、可看出本检测方法具有良好的精密度及准确度 能较好满足快速、准确测定金银花中汞含量的市场监管需求本研究中开发的数学模型和不确定度评定方法简单而全面 为 法测定金银花中汞含量的不确定度评定提供了基础参考 实验室通过应用本评定方法及数学模型 计算各相对不确定度分量 可以帮助对实验过程各步骤进行分析排查 达到准确评估风险、把控重点环节的效果 以确保获得准确可靠的实验结果 同时 该模型及评定方法可为评估类似检测结果的不确定度提供一定参考参考文献 国家药典委员会.中华人民共和国药典:一部.北京:中国医药科技出版社:.朱文卿 任汉书 郑媛媛 等.金银花的功能性成分及其生物活性研究进展.食品工业科技 ():.何晓文 许光泉 黎艳红 等.电感耦合等离子体质谱法在尿液微量元素测试中的应用 光谱实验室 ():.测量不确定度评定与表示.北京:中国计量出版社.孙冰洁 宋吉利 郝昕.复混肥料中总氮含量测定的不确定度评定.肥料与健康 ():.农业与技术 农业科学 柯瑞华 胡晓燕.化学分析测量结果不确定度评定中若干问题的论述.中国标准化 ():.陈春裕 纪坤发 何瑛 等.乳粉溶解度测定的不确定度评定.中国乳业 ():.孟珊 刘晓明 邵阳 等.中药类保健食品中汞含量的 种测定方法.河北师范大学学报(自然科学版)():.中华人民共和国国家计量检定规程常用玻璃量器检定规程.北京:中国计量出版社.王欣美 王柯 季申.法测定中药中铜、砷、镉、汞、铅含量的不确定度评定.齐鲁药事 ():.余王梅 郑彩霞.电感耦合等离子体质谱法测定甘草中铅、镉、砷、汞、铜含量的不确定度评定.中国药师 ():.陈佳 乔菲 金红宇 等.法测定马钱子重金属及有害元素含量的不确定度评定.药物分析杂质 ():.():.(责任编辑 贾灿)