黏度法测定化妆品用原料透明...相对分子质量的不确定度评定_王秀娟.pdf

2023年第4期（上）/总第628期191检测认证黏度法测定化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量的不确定度评定 王秀娟 穆淑娥 闫婷婷 李 敏 崔玉磊（华熙生物科技股份有限公司 品质管理中心）摘 要：本文依据CNAS-GL006:2019化学分析中不确定度的评估指南和JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示 不确定评定程序，建立化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量测定不确定度的数学模型，研究分析了整个测定过程中各种不确定度因素并进行评定，确定不确定度分量及合成不确定度。结果表明：当测定结果为1.41106Da时，其扩展不确定度为0.04106 Da（k=2），方法重复性引入的不确定度贡献较大。通过对测量不确定度的评定，可以更客观科学地评价该测量结果。关键词：透明质酸钠，平均相对分子质量，不确定度DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.07.034Uncertainty Evaluation and Determination of Average Relative Molecular Weight for Cosmetic Raw Material Sodium Hyaluronate by Viscosity MethodWANG Xiujuan MU Shue YAN Tingting LI Min CUI Yulei（Bloomage Biotechnology Co.,Ltd.）Abstract:According to the procedure for uncertainty assessment descried in Guidance on Quantifying Uncertainty in Chemical Analysis(CNAS-GL006:2019)and Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement(JJF 1059.1-2012),the mathematical model of the uncertainty in the determination of average relative molecular weight of sodium hyaluronate was established.Various uncertainty factors in the whole determination process were studied and analyzed,and the uncertainty component was determined.The results showed that the expanded uncertainty was 0.04106Da(k=2)when the measurement result is 1.41106Da.The uncertainty caused by repeatability was greater.Through the evaluation of measurement uncertainty,the measurement results can be evaluated more objectively and scientifi cally.Keywords:sodium hyaluronate,average relative molecular weight,uncertainty测量不确定度根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数。依据CNAS CL-01:2018检测和校准实验室能力认可准则，开展检测的实验室应具有评定测量不确定度评定控制程序。本文依据JJF 1059.1-2012测量不确定度评定和表示、CNAS-GL006:2019化学分析中不确定度的评估指南1和CNAS-CL01-G003:2021 测量不确定的要求2规定的方法和程序，参照QB/T4416-2012化妆品用原料 透明质酸钠3进行化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量的不确定度评定。2023年第4期（上）/总第628期192王秀娟，穆淑娥，闫婷婷等：黏度法测定化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量的不确定度评定1 实验目的用黏度法测定化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量。2 材料与方法2.1 仪器石油产品运动粘度测定器（恒温水浴：控温精度0.1 内）；电子天平（精度0.1 mg）；电子天平（精度0.01 g）；计量器具：100mL容量瓶；秒表：分度不大于0.2 s；水银温度计：最小分度不大于0.1；乌式黏度计（毛细管内径0.50.6 mm）。2.2 检验依据按QB/T 4416-2012化妆品用原料 透明质酸钠“5.4 平均相对分子质量”进行检测。2.3 检测方法要点检测方法3要点如下：2.3.1 供试液的制备精密称取透明质酸钠样品约0.1g（W1）于100 mL容量瓶中，用0.2 mol/L氯化钠溶液溶解，稀释至刻度，摇匀；再称取该溶液一定量（W2）至100 mL容量瓶中，加0.2 mol/L氯化钠溶液稀释至刻度，摇匀，作为供试液。2.3.2 测定将0.2 mol/L氯化钠溶液经垂熔玻璃滤器滤过，弃去初滤液10 mL，取续滤液在（25.00.1）下用乌氏粘度计，测定流出时间，重复测定两次，两次测定值应相同，为溶剂的流出时间（T0），T0应大于100s。将供试液经垂熔玻璃滤器滤过，同法操作，测定流出时间，重复测定至少两次，两次测定值相差不超过0.2 s，取两次的平均值为供试液的流出时间（T1），T1/T0应在1.31.5之间。3 评定方法3.1 建立数学模型平均相对分子质量Mr的计算公式：=（1）Mr=（2）式中：C为供试液浓度，g/dL（以干品计）；T1为供试液的平均流出时间，s；T0为溶剂的流出时间，s；为特性黏数，dL/g；。3.2 不确定度来源从数学模型分析得出，不确定度的来源主要有重复性引入的不确定度、样品制备过程中引入的不确定度、样品制备稀释过程中引入的不确定度、样品测量过程中引入的不确定度。4 各分量标准不确定度的评估各分量标准不确定度的评估4-5如下：4.1 测量重复性引入的不确定度 透明质酸钠平均相对分子质量的10次测量结果见表1。按贝塞尔公式计算，实验的标准偏差为：S=16465.46检测方法测量1次结果，则单次测量的相对标准不确定度为:urel（rep）=0.0117此分量已经合并研究了各种随机因素，例如天平称量的重复性偏差、体积定容的重复性偏差、试样不均匀及环境条件波动等因素的影响，随后进行的不确定度分量评定时不再重复考虑。4.2 样品制备过程中引入的不确定度 主要由称量样品W1、溶解过程容器校准和实验室温度引入。2023年第4期（上）/总第628期193王秀娟，穆淑娥，闫婷婷等：黏度法测定化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量的不确定度评定表1 平均相对分子质量检测数据和分析结果表序号样品质量W1/g样品质量W2/g供试液流出时间T1/s特性黏数/（dL g-1）相对平均分子质量/Da10.097315.30146.5522.71.4210620.098416.61150.1522.31.3910630.098617.77153.3422.21.3810640.100616.87152.2122.41.4010650.100816.12150.7822.81.4310660.097216.08148.1822.41.4010670.094715.60145.5322.31.3910680.093816.74148.6822.51.4110690.099818.15156.4222.71.42106100.098317.81154.4722.71.42106平均值1.411064.2.1 称量样品W1时引入的不确定度 称量样品质量W1，采用分辨力为0.1 mg，最大允差为0.0005 g的电子天平，实际是用差量法称量，通过两次称量给出，即由一次回零（空瓶）称量所得6。W1=W总1-W皮1=W总1+（-W皮1）式中：W皮1为未装入样品的容器质量，g；W总1为装入样品后容器的质量，g。4.2.1.1 W总1称量不确定度评定W总1称量不确定度主要来自3个方面：第一，称量的重复性，此因素已在3.1中体现，在此不再重复计算；第二，由天平称量不准（最大允许误差）引入的不确定度；第三，由天平标度的可读性（数字分辨力）引入的不确定度。天平分辨力引入的不确定度：万分之一电子天平测量范围0220 g，分辨力为0.1mg，测量值落在该区间的概率分布为均匀分布（矩形分布），包含因子k=，包含区间半宽度为a=0.05mg，由此引起的标准不确定度为：u（W总1）1=0.0289 mg。天平最大允许误差引入的不确定度：万分之一电子天平荷载0.1 g时最大允许误差为0.0005g，测量值落在该区间的概率分布为均匀分布（矩形分布），包含因子k=，包含区间半宽度为a=0.5mg，由此引起的标准不确定度为：u（W总1）2=0.2887mg。分析考察不确定度分量u（W总1）1和u（W总1）2可知，两者相互独立，互补相关，因此合成标准不确定为：uc（W总1）=0.2901mg。4.2.1.2 W皮1称量不确定度评定质量W皮1的标准不确定度评定方法与W总1的标准不确定度评定方法一致，因此W皮1的合成标准不确定度为：uc（W皮1）=0.2901mg。4.2.1.3 W1相对标准不确定度W皮1和W总1为同一台电子天平测量的，是相关量。但是W1是W总1和W皮1的差值，其系统偏差被抵消，是负相关。因此质量W1的合成标准不确定度是：uc（W1）=0.4103mg。质量W1的相对标准不确定度为：ucrel（W1）=0.0041。4.2.2 样品溶解过程容器校准引入的不确定度 实验室使用100 mL容量瓶，校准的100 mL容量瓶的扩展不确定度为0.04 mL（k=2），其标准不确定度为：u（100mL容）=0.02 mL，相对标准不确定度为：2023年第4期（上）/总第628期194王秀娟，穆淑娥，闫婷婷等：黏度法测定化妆品用原料透明质酸钠平均相对分子质量的不确定度评定urel1（100ml容）=0.0002。4.2.3 温度引入的不确定度 实验室温度变化介于205之间，水的膨胀系数为2.110-4，通常不进行温度修正，假设为均匀分布，包含因子k=，由温度的变动性引入100 mL样品初始液的相对标准不确定度为：urel1（温）=0.00061。4.2.4 样品制备过程引入的合成相对不确定度 uc r e l 1=0.0042。4.3 样品制备稀释过程引入的不确定度 主要由样品称量初始液W2、溶解过程容器校准和实验室温度引入。4.3.1 样品稀释过程天平引入的不确定度 称量初始液质量W2，采用分辨力为0.01 g，最大允差为0.05g的电子天平，实际是用差量法称量，通过两次称量给出，即由一次回零（空瓶）称量所得。W2=W总2-W皮2=W总2+（-W皮2）式中：W皮2为未装入样品的容器质量，g；W总2为装入样品后容器的质量，g。4.3.1.1 W总2称量不确定度评定W总2称量不确定度与3.2.1.1一致，主要来自天平的最大允许误差和分辨力两个分量。天平分辨力引入的不确定度：百分之一电子天平测量范围0620 g，分辨力为0.01 g，测量值落在该区间的概率分布为均匀分布（矩形分布），包含因子k=，包含区间半宽度为a=0.005 g，由此引起的标准不确定度为：u（W总2）2=0.00289g。天平最大允许误差引入的不确定度：百分之一电子天平荷载0.1 g时最大允许误差为0.05g，测量值落在该区间的概率分布为均匀分布（矩形分布），包含因子k=，包含区间半宽度为a=0.05 g，由此引起的标准不确定度为：u（W总2）2=0.02887g。分析考察不确定度分量u（W总2）1和u（W总2）2可知，两者相互独立，互补相关，因此合成标准不