一種鹼性橙Ⅱ標準物質的製備方法和應用與流程

2023-07-26 01:50:21

本發明涉及一種鹼性橙ⅱ標準物質的製備方法和應用。
背景技術：
：人們擅長利用色素改善食品的感官品質，鮮豔的色澤不僅賦予人視覺的愉悅感，還可增進食慾，然而某些非食用色素卻因其價格低廉、著色力強、穩定性好等優點開始流入食品生產線，近年來，食品安全問題風波不斷，化學添加劑超標或者質量等問題的頻頻發生，造成了重大人身傷亡和財產損失，危害了人們的身心健康，使得食品安全問題愈加成為了全社會關注的熱點，因此，防止食品汙染，控制食品質量是預防疾病、保障人民身體健康的重要措施。對於某個樣品中某種物質含量的檢測多需要標準品作為對照，目前我國也已經研製出用於檢測食品色素類(如日落黃、莧菜紅、檸檬黃、胭脂紅、誘惑紅)的標準物質，然而，鹼性橙ⅱ違禁著色劑的標準物質研製還處於空白階段。國內食品檢測行業大都使用國外的相關標準品，這些標準品不僅價格昂貴，採購周期長，而且大都不具溯源性，無法有效實現對檢測方法的驗證和檢測結果的仲裁。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是克服現有技術存在的上述問題，提供一種鹼性橙ⅱ標準物質的製備方法。本發明的第二個目的是提供上述製備方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質。本發明的第三個目的是提供一種可用於標準物質的鹼性橙ⅱ溶液。本發明的第四個目的是提供一種上述方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質的研製體系。本發明的第五個目的是提供上述方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質作為標準物質的應用。本發明的目的是通過以下技術方案予以實現的：一種鹼性橙ⅱ標準物質的製備方法，以體積比為4～5：1的乙醇-水溶液作為溶劑溶解原料鹼性橙ⅱ，加熱50℃～80℃使其溶解後，分次加入體積比為1：1的乙醇-水溶液，每次10ml～15ml，同時不斷攪拌，持續保溫在75℃～85℃，熱過濾後，將濾液冷卻室溫，隨後放置4℃的條件下進行重結晶，結晶體過濾後，置於60℃條件下乾燥，經研磨過篩，混勻、乾燥後即得鹼性橙ⅱ標準物質。本發明的研究路線為：製備或合成對人體有重要危害的食品色素，研製純度標準物質、標準溶液。採用色譜法對標準物質的純度和含量進行定值。在測量中，所有使用的儀器、器皿均校準，保證測量每個環節都可以不間斷的溯源到國際單位制。標準物質通常要求高純度，其組成和化學式高度一致且化學穩定，由於對標準物質的這種嚴格要求，標準物質的製備一般需要在高度受控的條件下製造，以達到這種高純度，並儘可能的避免所含雜質對後續測定的影響，因此標準物質的製備(包括提純步驟)要比常規化學試劑的製備要複雜的多，本發明針對鹼性橙ⅱ的物理和化學性質，研究出鹼性橙ⅱ的標準物質的製備方法，該方法製備得到的鹼性橙ⅱ標準物質的純度高，且化學、物理性質穩定。在一些實施方式中，上述製備方法溶解原料鹼性橙ⅱ時，乙醇-水溶液的體積比為4：1。在一些實施方式中，上述製備方法中，持續保溫的時間為0.3h～0.5h。在一些實施方式中，上述製備方法中，重結晶的時間為8h～12h。本發明還提供一種可用於標準物質的鹼性橙ⅱ溶液，是由上述任一種製備方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質製得。本發明還提供一種由上述製備方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質的研製體系，該研製體系包括標準物質的均勻性檢驗、穩定性檢驗、標準物質定值、定值數據統計分析和不確定度分析的過程。在一些實施方式中，穩定性檢驗分長期穩定性檢驗和短期穩定性檢驗，所述長期穩定性檢驗是檢驗鹼性橙ⅱ標準物質在儲存條件下為期30個月的穩定性；所述短期穩定性是檢驗鹼性橙ⅱ標準物質在溫度為55℃～65℃的運輸條件下為期一周的穩定性。在一些實施方式中，不確定度分析包括定值實驗引入的不確定度、鹼性橙ⅱ標準物質不均勻產生的不確定度和鹼性橙ⅱ標準物質不穩定產生的不確定度；所述定值實驗引入的不確定度包括聯合定值產生的不確定度及水分和殘渣實驗引入的不確定度。作為一種優選的實施方式，該研製體系包括：(1)均勻性檢驗：對於有證標準物質來說，保證物質的均勻性是非常重要的。為確保質量，提高效率，避免浪費，成批製備的標準物質候選物在分裝成小包裝前一般要進行均勻性初檢。均勻性初檢的關鍵環節是：抽取單元數、取樣部位、測量方法、最小取樣量。隨機抽取一定數量的樣品，採用精密度高的試驗方法進行測定，通過統計學方法分析確定標準物質是否均勻。(2)穩定性檢驗：標準物質的穩定性是指被定值的特性量隨時間變化的情況，標準物質的穩定性受物理、化學和保存條件等因素的影響。穩定性考察需定期進行待定特性量值的穩定性檢驗，時間間隔一般按照「先密後疏」的原則安排。鹼性橙ⅱ標準物質的穩定性分長期穩定性和短期穩定性兩部分。長期穩定性是儲存條件下進行為期30個月的穩定性實驗，短期穩定性是模擬南方高溫(55℃～65℃)運輸條件下為期一周的穩定性考察。(3)標準物質定值：定值測量是給標準物質賦值的過程，也是標準物質認定過程中的一個關鍵環節。根據鹼性橙ⅱ標準物質的理化性質和分析方法，選取8家實驗室聯合定值的方法，對標準物質定值，並對8家實驗室的數據採用狄克遜準則和格拉布斯準則對所有數據進行可疑值分析。(4)定值數據統計分析：採用統計學的方法對測量數據進行分析，若檢驗結果認為有顯著性差異，則檢查測量方法、測量條件及操作過程，並重新進行測定。數據統計分析分別採用了方差分析、回歸分析、狄克遜準則和格拉布斯準則可疑值分析法等。(5)不確定度分析：根據《jjg1006-94一級標準物質技術規範》和iso導則35的的規定對研究過程中產生的不確定度，進行不確定度分析，完成相關標準物質的不確定度報告。不確定度來源主要有：第一部分是定值實驗引入的不確定度；第二部分是樣品(即鹼性橙ⅱ標準物質)不均勻產生的不確定度；第三部分是樣品(即鹼性橙ⅱ標準物質)不穩定產生的不確定度。定值實驗引入的不確定度，即由聯合定值產生的不確定度及水分和殘渣實驗引入的不確定度。本發明還提供上述製備方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質作為標準物質的應用。本發明還提供上述製備方法獲得的鹼性橙ⅱ標準物質在檢測鹼性橙ⅱ中的應用。具體的可以是利用本發明所述方法製備得到的鹼性橙ⅱ標準物質檢測食品、藥品或化妝品中等體系中的鹼性橙ⅱ。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：本發明以重結晶的方法提純獲得鹼性橙ⅱ的標準物質，並對標準物質進行定值，即首次以國際計量等效一致的技術研製了鹼性橙ⅱ標準物質，其獲得的鹼性橙ⅱ標準物質的不確定度為1％；該標準物質的研製免於國內檢測技術人員向國外進口鹼性橙ⅱ標準品所帶來的價格高和採購周期長的問題，且可用於檢測食品或化妝品或藥物等體系中鹼性橙ⅱ的加入量，從而保證檢測結果的準確性和可比性。利用本發明方法製備得到的標準物質研製出標準物質體系，填補國內空白，建立測量過程的量值傳遞體系，為食品安全檢測和監督管理提供重要的技術支撐。附圖說明圖1為本發明實施方式中食品中色素標準物質研製路線圖；圖2為鹼性橙ⅱ液相色譜圖(使用dad檢測器)；圖3為研製鹼性橙ⅱ純度標準物質的紅外譜圖；圖4為sdbs圖庫中查找的鹼性橙ⅱ標準紅外譜圖；圖5為研製的鹼性橙ⅱ高解析度質譜圖；圖6為鹼性橙ⅱ的質譜檢索結果。具體實施方式下面結合說明書附圖和具體實施例進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。下例實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照本領域常規條件或按照製造廠商建議的條件。除非另行定義，文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術人員熟悉的意義相同。實施例1鹼性橙ⅱ標準物質的製備：以乙醇-水(體積比為4：1)溶液為溶劑，在電熱板上加熱到80℃使其溶解後，再分次加入體積比為1：1的乙醇-水溶液，每次10～15ml，並不斷攪拌，保溫20min，過濾，濾液在4℃的條件下重結晶8h，過濾後乾燥，經研磨過篩，混勻後即得候選標準物質。一、候選標準物質的純度採用液相色譜面積歸一化法對候選標準物質主成分進行純度分析，液相色譜圖如圖2所示，結果表明：鹼性橙ⅱ的純度為99.5％。同時也對鹼性橙ⅱ的水分和殘渣進行了分析，通過測試得到水分和殘渣含量分別為0.15％、0.14％。因液相色譜法定值鹼性橙ⅱ純度標準物質要考慮樣品水分和殘渣的影響，因而該方法定值的純度：二、候選標準物質的結構鑑定將純化後鹼性橙ⅱ純度物質進行紅外分析、高解析度質譜等實驗。得到紅外譜圖(圖3)與標準紅外譜圖(圖4)，高解析度質譜(圖5)與檢索結果(圖6)，由對比圖得出結論：純化後的鹼性橙ⅱ純度物質紅外譜圖與標準譜圖對比一致，判斷主成分為鹼性橙ⅱ；高解析度質譜檢索匹配度為99.1％，證明純度物質確為鹼性橙ⅱ。三、候選標準物質的定值實驗(1)標準物質定值除了發明人對所製備得到的候選標準物質進行定值，還選擇能力相當的實驗室協助定值，每家實驗室儀器使用前均通過法定計量機構鑑定合格，各個實驗室從全部樣品中隨機抽取3個包裝，從每瓶中任意取出1～3個子樣，用色譜級甲醇當溶劑配製測試液，使用液相色譜法測量鹼性橙ⅱ純度標準物質。8家實驗室定值的實驗結果列於表1中。表1鹼性橙ⅱ純度標準物質聯合定值結果採用拉依達準則分析上述數據，發現無可疑數據。因此，採用8家實驗室的總平均值作為聯合定值的結果。總平均值如下：採用狄克遜準則和格拉布斯準則對所有數據進行可疑值分析，未發現可疑值。具體分析過程如下：1.採用狄克遜(dixon)準則根據表1數據，按從小到大排列：99.25<99.40<99.41<99.41<99.46<99.59<99.82<99.84因n＝8，則r8＜r1，r1＜d(a,n)，查表得d(a,n)＝0.608，說明該組數據無異常值。2.採用格拉布斯準則判別算數平均值：計算實驗標準偏差：s＝0.211計算各殘差為：-0.27，-0.12，-0.11，-0.11，-0.06，0.07，0.30，0.32查格拉布斯準則臨界值：g(0.05，8)＝2.032因此，說明無異常值。(2)均勻性檢驗參照標準物質技術規範，分別從已經分裝好並編上號碼的鹼性橙ⅱ純度樣品中按照頭尾、中間編號各隨機抽取15瓶樣品。準確稱量抽取的樣品約10mg，配製成溶液，採用液相色譜-面積歸一化法測定純度，具體條件：採用液相色譜dad檢測器，色譜柱為c18(5.0μm，4.6mm*250mm)柱或同類柱子，甲醇和0.02mol/l的乙酸銨為流動相，配比為65：35，流速為1.0ml/min，檢測波長為407nm。每瓶樣品平行進樣3次，每次測量的平均值作為均勻性評價的結果，然後對其進行方差分析。所用儀器和量具，先都進行檢定，確認儀器處在正常的工作狀態，並保證儀器和量具測量的溯源性。表2鹼性橙ⅱ純度標準物質均勻性實驗數據及結果表3鹼性橙ⅱ純度標準物質均勻性結果方差分析由表中數據可得：fα(ν1,ν2)＝2.037,α＝0.05f0.05)，即是鹼性橙ⅱ純度標準物質的量值沒有發生明顯的趨勢性變化，這說明我們所採取儲存條件有效地保證了鹼性橙ⅱ純度標準物質量值的穩定性。表7鹼性橙ⅱ純度標準物質短期穩定性實驗數據(60℃)對兩種條件下的測量數據進行同樣的統計分析，發現兩種條件下標準物質量值沒有發生顯著變化。通過長期穩定性和短期穩定性考察，在穩定期為30個月內，鹼性橙ⅱ純度標準物質穩定性良好，量值沒有發生明顯變化，本發明製備得到的候選標準物質在儲存條件和運輸條件下很好地保證了穩定性。(4)不確定度分析根據《jjg1006-94一級標準物質技術規範》和iso導則35的規定對研究過程中產生的不確定度，進行不確定度分析，完成相關標準物質的不確定度報告。不確定度來源主要有：第一部分是定值實驗引入的不確定度；第二部分是樣品(即鹼性橙ⅱ標準物質)不均勻產生的不確定度；第三部分是樣品(即鹼性橙ⅱ標準物質)不穩定產生的不確定度。定值實驗引入的不確定度，即由聯合定值產生的不確定度及水分和殘渣實驗引入的不確定度。4.1定值實驗引入的不確定度，即由聯合定值產生的不確定度及水分和殘渣實驗引入的不確定度4.1.1聯合定值引入的不確定度(u聯合)根據iso導則35，多家實驗室協作定值的不確定度可採用方差分析來進行估算。定值結果單因素方差分析得到的結果列於表8和表9。表8由表1的數據得到的單因素方差分析結果表9由表1的數據得到的單因素方差分析結果差異源ssdfmsfp-valuefcrit組間0.96170.137224.129.37e-152.657組內0.010166.3e-4總計0.97123總平均值的不確定度如下計算：4.1.2水分測試引入的不確定度根據水分測量的數據，測定的r＝0.1％，n＝6(查表c＝2.53)，採用極差法計算水分引入的不確定度分量為：4.1.3殘渣測試引入的不確定度(u殘渣)根據殘渣測量的數據，測定的r＝0.07％，n＝6(查表c＝2.53)，採用極差法計算殘渣引入的不確定度分量為：u殘渣＝r/c＝0.03％4.1.4定值引入總的不確定度(u定值)4.2均勻性產生的標準不確定度(ubb)均勻性採用鹼性橙ⅱ的純度為比較參數(數據見表2)由均勻性部分計算結果可知，樣品瓶間不均勻性所產生的標準偏差必須併入到總的不確定度中。因此，樣品間不均勻的標準偏差：ubb≈0.013％4.3穩定性引入的不確定度(uits)根據鹼性橙ⅱ長期穩定性的實驗數據(表4及回歸方差結果(表5、6)可知分由穩定性結果分析可知，有效期t＝30個月的長期穩定性的不確定度貢獻即為：uits＝sb·t＝8.5×10-3×30＝0.255％4.4標準物質總的不確定度擴展不確定度：u95＝k×u總＝2×0.272％＝0.54％≈1.0％鹼性橙ⅱ純度標準物質的定值結果為:w＝(99.2±1.0)％，k＝2。其結果表明：本實施例製備得到的候選標準物質的不確定為1％。實施例2鹼性橙ⅱ標準物質的製備：以乙醇-水(體積比為4：1)溶液為溶劑，在電熱板上加熱到75℃使其溶解後，再分次加入體積比為1：1的乙醇-水溶液，，每次10～15ml，並不斷攪拌，保溫30min，過濾，濾液在4℃的條件下重結晶8h，過濾後乾燥，經研磨過篩，混勻後即得候選標準物質。以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。當前第1頁12