本發(fā)明涉及一種堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：人們擅長利用色素改善食品的感官品質(zhì)，鮮艷的色澤不僅賦予人視覺的愉悅感，還可增進食欲，然而某些非食用色素卻因其價格低廉、著色力強、穩(wěn)定性好等優(yōu)點開始流入食品生產(chǎn)線，近年來，食品安全問題風(fēng)波不斷，化學(xué)添加劑超標或者質(zhì)量等問題的頻頻發(fā)生，造成了重大人身傷亡和財產(chǎn)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(guān)注的熱點，因此，防止食品污染，控制食品質(zhì)量是預(yù)防疾病、保障人民身體健康的重要措施。對于某個樣品中某種物質(zhì)含量的檢測多需要標準品作為對照，目前我國也已經(jīng)研制出用于檢測食品色素類(如日落黃、莧菜紅、檸檬黃、胭脂紅、誘惑紅)的標準物質(zhì)，然而，堿性橙ⅱ違禁著色劑的標準物質(zhì)研制還處于空白階段。國內(nèi)食品檢測行業(yè)大都使用國外的相關(guān)標準品，這些標準品不僅價格昂貴，采購周期長，而且大都不具溯源性，無法有效實現(xiàn)對檢測方法的驗證和檢測結(jié)果的仲裁。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的制備方法。本發(fā)明的第二個目的是提供上述制備方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)。本發(fā)明的第三個目的是提供一種可用于標準物質(zhì)的堿性橙ⅱ溶液。本發(fā)明的第四個目的是提供一種上述方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的研制體系。本發(fā)明的第五個目的是提供上述方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)作為標準物質(zhì)的應(yīng)用。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：一種堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的制備方法，以體積比為4～5：1的乙醇-水溶液作為溶劑溶解原料堿性橙ⅱ，加熱50℃～80℃使其溶解后，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(xù)保溫在75℃～85℃，熱過濾后，將濾液冷卻室溫，隨后放置4℃的條件下進行重結(jié)晶，結(jié)晶體過濾后，置于60℃條件下干燥，經(jīng)研磨過篩，混勻、干燥后即得堿性橙ⅱ標準物質(zhì)。本發(fā)明的研究路線為：制備或合成對人體有重要危害的食品色素，研制純度標準物質(zhì)、標準溶液。采用色譜法對標準物質(zhì)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(huán)節(jié)都可以不間斷的溯源到國際單位制。標準物質(zhì)通常要求高純度，其組成和化學(xué)式高度一致且化學(xué)穩(wěn)定，由于對標準物質(zhì)的這種嚴格要求，標準物質(zhì)的制備一般需要在高度受控的條件下制造，以達到這種高純度，并盡可能的避免所含雜質(zhì)對后續(xù)測定的影響，因此標準物質(zhì)的制備(包括提純步驟)要比常規(guī)化學(xué)試劑的制備要復(fù)雜的多，本發(fā)明針對堿性橙ⅱ的物理和化學(xué)性質(zhì)，研究出堿性橙ⅱ的標準物質(zhì)的制備方法，該方法制備得到的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的純度高，且化學(xué)、物理性質(zhì)穩(wěn)定。在一些實施方式中，上述制備方法溶解原料堿性橙ⅱ時，乙醇-水溶液的體積比為4：1。在一些實施方式中，上述制備方法中，持續(xù)保溫的時間為0.3h～0.5h。在一些實施方式中，上述制備方法中，重結(jié)晶的時間為8h～12h。本發(fā)明還提供一種可用于標準物質(zhì)的堿性橙ⅱ溶液，是由上述任一種制備方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)制得。本發(fā)明還提供一種由上述制備方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的研制體系，該研制體系包括標準物質(zhì)的均勻性檢驗、穩(wěn)定性檢驗、標準物質(zhì)定值、定值數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和不確定度分析的過程。在一些實施方式中，穩(wěn)定性檢驗分長期穩(wěn)定性檢驗和短期穩(wěn)定性檢驗，所述長期穩(wěn)定性檢驗是檢驗堿性橙ⅱ標準物質(zhì)在儲存條件下為期30個月的穩(wěn)定性；所述短期穩(wěn)定性是檢驗堿性橙ⅱ標準物質(zhì)在溫度為55℃～65℃的運輸條件下為期一周的穩(wěn)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、堿性橙ⅱ標準物質(zhì)不均勻產(chǎn)生的不確定度和堿性橙ⅱ標準物質(zhì)不穩(wěn)定產(chǎn)生的不確定度；所述定值實驗引入的不確定度包括聯(lián)合定值產(chǎn)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(yōu)選的實施方式，該研制體系包括：(1)均勻性檢驗：對于有證標準物質(zhì)來說，保證物質(zhì)的均勻性是非常重要的。為確保質(zhì)量，提高效率，避免浪費，成批制備的標準物質(zhì)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(guān)鍵環(huán)節(jié)是：抽取單元數(shù)、取樣部位、測量方法、最小取樣量。隨機抽取一定數(shù)量的樣品，采用精密度高的試驗方法進行測定，通過統(tǒng)計學(xué)方法分析確定標準物質(zhì)是否均勻。(2)穩(wěn)定性檢驗：標準物質(zhì)的穩(wěn)定性是指被定值的特性量隨時間變化的情況，標準物質(zhì)的穩(wěn)定性受物理、化學(xué)和保存條件等因素的影響。穩(wěn)定性考察需定期進行待定特性量值的穩(wěn)定性檢驗，時間間隔一般按照“先密后疏”的原則安排。堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的穩(wěn)定性分長期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性兩部分。長期穩(wěn)定性是儲存條件下進行為期30個月的穩(wěn)定性實驗，短期穩(wěn)定性是模擬南方高溫(55℃～65℃)運輸條件下為期一周的穩(wěn)定性考察。(3)標準物質(zhì)定值：定值測量是給標準物質(zhì)賦值的過程，也是標準物質(zhì)認定過程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的理化性質(zhì)和分析方法，選取8家實驗室聯(lián)合定值的方法，對標準物質(zhì)定值，并對8家實驗室的數(shù)據(jù)采用狄克遜準則和格拉布斯準則對所有數(shù)據(jù)進行可疑值分析。(4)定值數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：采用統(tǒng)計學(xué)的方法對測量數(shù)據(jù)進行分析，若檢驗結(jié)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，并重新進行測定。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析分別采用了方差分析、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(jù)《jjg1006-94一級標準物質(zhì)技術(shù)規(guī)范》和iso導(dǎo)則35的的規(guī)定對研究過程中產(chǎn)生的不確定度，進行不確定度分析，完成相關(guān)標準物質(zhì)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(即堿性橙ⅱ標準物質(zhì))不均勻產(chǎn)生的不確定度；第三部分是樣品(即堿性橙ⅱ標準物質(zhì))不穩(wěn)定產(chǎn)生的不確定度。定值實驗引入的不確定度，即由聯(lián)合定值產(chǎn)生的不確定度及水分和殘渣實驗引入的不確定度。本發(fā)明還提供上述制備方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)作為標準物質(zhì)的應(yīng)用。本發(fā)明還提供上述制備方法獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)在檢測堿性橙ⅱ中的應(yīng)用。具體的可以是利用本發(fā)明所述方法制備得到的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)檢測食品、藥品或化妝品中等體系中的堿性橙ⅱ。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明以重結(jié)晶的方法提純獲得堿性橙ⅱ的標準物質(zhì)，并對標準物質(zhì)進行定值，即首次以國際計量等效一致的技術(shù)研制了堿性橙ⅱ標準物質(zhì)，其獲得的堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的不確定度為1％；該標準物質(zhì)的研制免于國內(nèi)檢測技術(shù)人員向國外進口堿性橙ⅱ標準品所帶來的價格高和采購周期長的問題，且可用于檢測食品或化妝品或藥物等體系中堿性橙ⅱ的加入量，從而保證檢測結(jié)果的準確性和可比性。利用本發(fā)明方法制備得到的標準物質(zhì)研制出標準物質(zhì)體系，填補國內(nèi)空白，建立測量過程的量值傳遞體系，為食品安全檢測和監(jiān)督管理提供重要的技術(shù)支撐。附圖說明圖1為本發(fā)明實施方式中食品中色素標準物質(zhì)研制路線圖；圖2為堿性橙ⅱ液相色譜圖(使用dad檢測器)；圖3為研制堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)的紅外譜圖；圖4為sdbs圖庫中查找的堿性橙ⅱ標準紅外譜圖；圖5為研制的堿性橙ⅱ高分辨率質(zhì)譜圖；圖6為堿性橙ⅱ的質(zhì)譜檢索結(jié)果。具體實施方式下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下例實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照本領(lǐng)域常規(guī)條件或按照制造廠商建議的條件。除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的意義相同。實施例1堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的制備：以乙醇-水(體積比為4：1)溶液為溶劑，在電熱板上加熱到80℃使其溶解后，再分次加入體積比為1：1的乙醇-水溶液，每次10～15ml，并不斷攪拌，保溫20min，過濾，濾液在4℃的條件下重結(jié)晶8h，過濾后干燥，經(jīng)研磨過篩，混勻后即得候選標準物質(zhì)。一、候選標準物質(zhì)的純度采用液相色譜面積歸一化法對候選標準物質(zhì)主成分進行純度分析，液相色譜圖如圖2所示，結(jié)果表明：堿性橙ⅱ的純度為99.5％。同時也對堿性橙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％。因液相色譜法定值堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)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(zhì)的結(jié)構(gòu)鑒定將純化后堿性橙ⅱ純度物質(zhì)進行紅外分析、高分辨率質(zhì)譜等實驗。得到紅外譜圖(圖3)與標準紅外譜圖(圖4)，高分辨率質(zhì)譜(圖5)與檢索結(jié)果(圖6)，由對比圖得出結(jié)論：純化后的堿性橙ⅱ純度物質(zhì)紅外譜圖與標準譜圖對比一致，判斷主成分為堿性橙ⅱ；高分辨率質(zhì)譜檢索匹配度為99.1％，證明純度物質(zhì)確為堿性橙ⅱ。三、候選標準物質(zhì)的定值實驗(1)標準物質(zhì)定值除了發(fā)明人對所制備得到的候選標準物質(zhì)進行定值，還選擇能力相當?shù)膶嶒炇覅f(xié)助定值，每家實驗室儀器使用前均通過法定計量機構(gòu)鑒定合格，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制測試液，使用液相色譜法測量堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)。8家實驗室定值的實驗結(jié)果列于表1中。表1堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)聯(lián)合定值結(jié)果采用拉依達準則分析上述數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)無可疑數(shù)據(jù)。因此，采用8家實驗室的總平均值作為聯(lián)合定值的結(jié)果。總平均值如下：采用狄克遜準則和格拉布斯準則對所有數(shù)據(jù)進行可疑值分析，未發(fā)現(xiàn)可疑值。具體分析過程如下：1.采用狄克遜(dixon)準則根據(jù)表1數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)無異常值。2.采用格拉布斯準則判別算數(shù)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(zhì)技術(shù)規(guī)范，分別從已經(jīng)分裝好并編上號碼的堿性橙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，配制成溶液，采用液相色譜-面積歸一化法測定純度，具體條件：采用液相色譜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(jié)果，然后對其進行方差分析。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(tài)，并保證儀器和量具測量的溯源性。表2堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)均勻性實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果表3堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)均勻性結(jié)果方差分析由表中數(shù)據(jù)可得：fα(ν1,ν2)＝2.037,α＝0.05f<fα表明樣品間不存在明顯差異。因為此時均勻性產(chǎn)生的標準偏差按下式計算：方法測量的標準偏差：從計算可以看出：堿性橙ⅱ純度樣品測量結(jié)果的統(tǒng)計量f值小于均勻性檢驗臨界值fα：2.037，證明該堿性橙ⅱ純度樣品是均勻的。(3)穩(wěn)定性檢驗標準物質(zhì)的穩(wěn)定性是指被定值的特性量隨時間變化的情況，標準物質(zhì)的穩(wěn)定性受物理、化學(xué)和保存條件等因素的影響。需要用精密度高的分析方法對其進行長時間的定期考察來確定相對的穩(wěn)定期限。本項目依據(jù)標準物質(zhì)技術(shù)規(guī)范，本著前緊后疏的原則，對堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)穩(wěn)定性進行了長期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性考察?？疾旆€(wěn)定性采用液相色譜法，應(yīng)用面積歸一化法，在不同的時間間隔內(nèi)進行比對測量。短期穩(wěn)定性是指在運輸條件下標準物質(zhì)在運輸過程中的穩(wěn)定性。為了考察運輸條件對標準物質(zhì)的穩(wěn)定性影響，并綜合考慮到南方的高溫天氣，模擬了運輸條件，隨機抽取6瓶樣品，分別置于運輸條件下((60±5)℃))(培養(yǎng)箱中)和常規(guī)儲存條件下((4±1)℃)保存一個星期，對比兩種不同條件對其穩(wěn)定性影響(以測量溫度60℃為例)。堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)的長期穩(wěn)定性是檢驗堿性橙ⅱ標準物質(zhì)在儲存條件下為期30個月的穩(wěn)定性，考察結(jié)果見表4～5，堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)的短期穩(wěn)定性考察結(jié)果見表7。表4堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)長期穩(wěn)定性實驗數(shù)據(jù)表5堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)長期穩(wěn)定性實驗數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果自由度ssmsf值sig.f回歸分析10.0400.0400.7750.419殘差50.2600.052總計60.300表6堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)長期穩(wěn)定性實驗數(shù)據(jù)的回歸分析結(jié)果系數(shù)標準誤差t-統(tǒng)計量p值下限95％上限95％截距99.450.143698.061.15e-1399.0999.82斜率0.0070.0090.8800.419-0.0140.029由于沒有一種物理/化學(xué)模型能夠真實地描述該候選標準樣品的降解機理，故采用直線作為經(jīng)驗?zāi)Ｐ停詘代表時間，以y代表堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)的值，擬合成一條直線，則直線的斜率為：式中：截距由下式計算：直線上的點的標準偏差由下式計算：取其平方根s＝0.2280％，斜率的不確定度為：自由度f＝n-2＝4和p＝0.95(95％置信水平)的t分布因子等于2.78。由于|b1|＜t0.95,n-2·s(b1)，故斜率是不顯著的。因而未觀測到不穩(wěn)定性，即表明在30個月內(nèi)，該回歸是不顯著的(sig.f＝0.3567>0.05)，即是堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)的量值沒有發(fā)生明顯的趨勢性變化，這說明我們所采取儲存條件有效地保證了堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)量值的穩(wěn)定性。表7堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)短期穩(wěn)定性實驗數(shù)據(jù)(60℃)對兩種條件下的測量數(shù)據(jù)進行同樣的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)兩種條件下標準物質(zhì)量值沒有發(fā)生顯著變化。通過長期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性考察，在穩(wěn)定期為30個月內(nèi)，堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)穩(wěn)定性良好，量值沒有發(fā)生明顯變化，本發(fā)明制備得到的候選標準物質(zhì)在儲存條件和運輸條件下很好地保證了穩(wěn)定性。(4)不確定度分析根據(jù)《jjg1006-94一級標準物質(zhì)技術(shù)規(guī)范》和iso導(dǎo)則35的規(guī)定對研究過程中產(chǎn)生的不確定度，進行不確定度分析，完成相關(guān)標準物質(zhì)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(即堿性橙ⅱ標準物質(zhì))不均勻產(chǎn)生的不確定度；第三部分是樣品(即堿性橙ⅱ標準物質(zhì))不穩(wěn)定產(chǎn)生的不確定度。定值實驗引入的不確定度，即由聯(lián)合定值產(chǎn)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(lián)合定值產(chǎn)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(lián)合定值引入的不確定度(u聯(lián)合)根據(jù)iso導(dǎo)則35，多家實驗室協(xié)作定值的不確定度可采用方差分析來進行估算。定值結(jié)果單因素方差分析得到的結(jié)果列于表8和表9。表8由表1的數(shù)據(jù)得到的單因素方差分析結(jié)果表9由表1的數(shù)據(jù)得到的單因素方差分析結(jié)果差異源ssdfmsfp-valuefcrit組間0.96170.137224.129.37e-152.657組內(nèi)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(jù)水分測量的數(shù)據(jù)，測定的r＝0.1％，n＝6(查表c＝2.53)，采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(jù)殘渣測量的數(shù)據(jù)，測定的r＝0.07％，n＝6(查表c＝2.53)，采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(chǎn)生的標準不確定度(ubb)均勻性采用堿性橙ⅱ的純度為比較參數(shù)(數(shù)據(jù)見表2)由均勻性部分計算結(jié)果可知，樣品瓶間不均勻性所產(chǎn)生的標準偏差必須并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(wěn)定性引入的不確定度(uits)根據(jù)堿性橙ⅱ長期穩(wěn)定性的實驗數(shù)據(jù)(表4及回歸方差結(jié)果(表5、6)可知分由穩(wěn)定性結(jié)果分析可知，有效期t＝30個月的長期穩(wěn)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(zhì)總的不確定度擴展不確定度：u95＝k×u總＝2×0.272％＝0.54％≈1.0％堿性橙ⅱ純度標準物質(zhì)的定值結(jié)果為:w＝(99.2±1.0)％，k＝2。其結(jié)果表明：本實施例制備得到的候選標準物質(zhì)的不確定為1％。實施例2堿性橙ⅱ標準物質(zhì)的制備：以乙醇-水(體積比為4：1)溶液為溶劑，在電熱板上加熱到75℃使其溶解后，再分次加入體積比為1：1的乙醇-水溶液，，每次10～15ml，并不斷攪拌，保溫30min，過濾，濾液在4℃的條件下重結(jié)晶8h，過濾后干燥，經(jīng)研磨過篩，混勻后即得候選標準物質(zhì)。以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁12