顧玲玲田玉平/ 1.上海交通大學(xué)； .上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院

防腐劑3，5-二氯苯甲醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)*

顧玲玲1，2田玉平2/ 1.上海交通大學(xué)； 2.上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院

采用制備色譜法對(duì)3，5-二氯苯甲醇原料進(jìn)行提純，通過(guò)質(zhì)譜（MS）、核磁共振譜圖（NMR）等對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。差示掃描量熱法（DSC）、液相色譜法（LC）測(cè)定該原料純度達(dá)到99.0%。采用重量-容量法制備3，5-二氯苯甲醇溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)F檢驗(yàn)法及數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證其均勻性和穩(wěn)定性。分別采用紫外法和示差法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量值進(jìn)行驗(yàn)證。該研究成果表明，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的特性量值為99.0 μg/mL，不確定度評(píng)定結(jié)果為U= 1.0 μg/mL（k= 2）。

二氯苯甲醇；標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；均勻性；穩(wěn)定性；特性量值；不確定度

0 引言

3，5-二氯苯甲醇為白色或淡黃色晶體狀固體，主要用作化妝品中的水溶液、護(hù)膚乳液和膏霜、凝膠制品的防腐劑。低濃度的3，5-二氯苯甲醇能抑制化妝品中營(yíng)養(yǎng)成分的細(xì)菌生長(zhǎng)與生成，避免化妝品產(chǎn)生變質(zhì)現(xiàn)象，但過(guò)量使用會(huì)對(duì)人體造成多種急性或慢性危害。各大化妝品生產(chǎn)廠商及監(jiān)管機(jī)構(gòu)均通過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)化妝品中防腐劑含量來(lái)控制產(chǎn)品的質(zhì)量。目前主要采用的檢測(cè)方法有：GC-FID、GCNPD、GC-ECD、GC-MS、GC-MS/MS、HPLC-DAD、HPLC-FLD、HPLC-MS、HPLC-MS/MS等，但這些檢測(cè)方法均為相對(duì)法，都需要相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析。為完善該分析方法的標(biāo)準(zhǔn)體系，需研制3，5-二氯苯甲醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與試劑

3，5-二氯苯甲醇粗提品（純度97%，上海國(guó)藥集團(tuán)）；乙腈（色譜純，默克公司）；甲醇（色譜純，Thermo Fisher公司）

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)珀金埃爾默公司Clarus 500，美國(guó)瓦里安1200 L，美國(guó)安捷倫公司5975）；液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（Waters Quattro Premier XE VAB430）；核磁共振儀（美國(guó)瓦里安500 MHz）；傅立葉變換紅外光譜儀（PE Spotlight300）；差示掃描量熱儀（DSC）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；卡爾?費(fèi)休水分測(cè)定儀（Metrohm 841 Titrando）；等離子體質(zhì)譜儀（ELAN DRC-e）；液相色譜儀（Agilent1100）。

1.3 原料提純

3，5-二氯苯甲醇原料經(jīng)乙腈溶解成500 mg/mL的溶液，注射2 mL進(jìn)入制備色譜儀，以乙腈：0.1%甲醇水溶液= 60∶40為制備液相色譜的流動(dòng)相，5 mL/min淋洗，收集器在2.5～3.5 min收集經(jīng)制備色譜柱分離的3，5-二氯苯甲醇溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)至近干，控制氮吹儀溫度約40 ℃，氮?dú)獯蹈桑瑢⑵浞旁谡婵崭稍锵鋬?nèi)，控制真空度≤0.02 MPa、溫度40 ℃保持12 h，得到3，5-二氯苯甲醇純物質(zhì)。重復(fù)上述步驟數(shù)次制備目標(biāo)添加物。

1.4 結(jié)構(gòu)確認(rèn)

紅外光譜測(cè)定條件：采用傅立葉變換紅外光譜儀，用KBr壓片法得到紅外光譜圖。質(zhì)譜測(cè)定條件：采用超高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜，電噴霧電離源，負(fù)離子掃描方式；離子源溫度200 ℃；霧化氣25 mL/min；氣簾氣50 mL/min。

核磁共振波譜測(cè)定條件：采用400 MHz核磁共振譜圖，DMSO-d6（含TMS）氘代試劑，25 ℃條件下測(cè)得氫譜和碳譜。

氣相色譜質(zhì)譜測(cè)定條件：氣相色譜進(jìn)樣口溫度250 ℃，分流比1∶20，DB-5色譜柱30 m×0.25 mm ×0.25 μm，程序升溫條件100 ℃（保持1 min），20 ℃/min升至250 ℃（保持2 min）。質(zhì)譜測(cè)定條件：EI離子源，70 eV，傳輸線溫度220 ℃，掃描范圍45～400 amu。

1.5 純度測(cè)定

1.5.1 差示掃描量熱儀（DSC）法

差示掃描量熱儀平行測(cè)定純度9次。

1.5.2 高效液相色譜儀測(cè)定

高效液相色譜儀平行測(cè)定純度9次。純度測(cè)定條件：流動(dòng)相A：0.1%甲酸水溶液；流動(dòng)相B：乙腈。流動(dòng)相梯度條件：0 min時(shí)流動(dòng)相A為90%；10 min內(nèi)流動(dòng)相A降低至70%，并保持2 min。流速：0.6 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)：260 nm；進(jìn)樣量：20 μL。

1.5.3 卡爾?費(fèi)休法水分測(cè)定

采用卡爾?費(fèi)休水分測(cè)定儀（Metrohm 841 Titrando），并參照GB/T 606-2003《通用方法-卡爾?費(fèi)休法》測(cè)定水分含量3次。

1.5.4 等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定

使用ELAN DRC-e等離子體質(zhì)譜儀，并參照EPA 6020A-2007《電感耦合等離子體質(zhì)譜法》對(duì)鉀、鈣、鎂、銅、鐵、猛、鋅等72種無(wú)機(jī)離子進(jìn)行測(cè)定。

1.6 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備

在超凈實(shí)驗(yàn)室，控制室溫在（20±4）℃范圍，稱取3，5-二氯苯甲醇0.024 99 g于250 mL的棕色容量瓶中，緩慢加入甲醇約50 mL，渦旋2 min。待3，5-二氯苯甲醇全部溶解后繼續(xù)加入甲醇，并定容至刻度，渦旋2 min后轉(zhuǎn)移至1 mL的棕色安瓿瓶中，在低溫4 ℃下避光保存并熔封。

1.7 均勻性檢驗(yàn)

采取隨機(jī)抽樣的方式抽取15瓶，用高效液相色譜法對(duì)每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。

1.8 穩(wěn)定性考察

連續(xù)監(jiān)測(cè)1 a，在儲(chǔ)存條件下以先密后疏的原則，間隔15 d、30 d、60 d、90 d的時(shí)間抽取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，進(jìn)行長(zhǎng)期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。

連續(xù)監(jiān)測(cè)15 d，在室溫20～35 ℃條件下分別間隔0.5 d、1 d、2 d、3 d的時(shí)間抽取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，進(jìn)行短期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。

2 結(jié)果與討論

2.1 提純方式比較

比較重結(jié)晶和制備液相色譜兩種提純方式，結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)重結(jié)晶方式提純獲得的3，5-二氯苯甲醇很難除去同分異構(gòu)體，因此選擇通過(guò)制備色譜的方法對(duì)3，5-二氯苯甲醇進(jìn)行提純。

2.2 定性結(jié)果

通過(guò)質(zhì)譜、核磁、紅外、紫外等譜圖與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較，以及將采集的質(zhì)譜圖進(jìn)行譜庫(kù)檢索，與NIST譜庫(kù)中標(biāo)準(zhǔn)譜圖的匹配超過(guò)90%，如圖1所示。由此可以看出，提純的3，5-二氯苯甲醇結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確。

2.3 純度結(jié)果分析

2.3.1 采用差示掃描量熱儀法測(cè)試9次，結(jié)果為99.0%、98.9%、99.3%、99.1%、99.0%、98.8%、98.9%、99.1%、99.0%。測(cè)定結(jié)果的平均值為99.0%，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.2%。

圖1 提純的3，5-二氯苯甲醇掃描質(zhì)譜圖與NIST譜庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖比對(duì)

2.3.2 采用高效液相色譜儀測(cè)試9次，結(jié)果為99.3%、99.0%、99.1%、98.8%、99.3%、99.5%、98.7%、99.4%、98.9%。測(cè)定結(jié)果的平均值為99.1%，標(biāo)準(zhǔn)偏差0.3%。

2.3.3 由于水分、無(wú)機(jī)離子等在色譜儀中沒(méi)有響應(yīng)，所以另外測(cè)定其含量?？?費(fèi)休水分儀測(cè)定提純物的水分含量為0.02%，ELAN DRC-e等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定無(wú)機(jī)金屬元素總含量小于0.001%。按照面積歸一化計(jì)算，P= （100%- p1- p2） p3

式中：P —— 固體物質(zhì)的純度，%；

p1—— 水分的含量，%；

p2—— 無(wú)機(jī)雜質(zhì)的含量，%；

p3—— 液相色譜儀測(cè)得的色譜純度，

通過(guò)計(jì)算得到：P= 99.0%。

取差示掃描量熱儀和液相色譜儀等測(cè)定結(jié)果的平均值作為純度測(cè)定值，測(cè)定純度為99.0%。

2.4 均勻性檢驗(yàn)結(jié)果

當(dāng)顯著性水平在α= 0.05時(shí)，由F分布臨界值表查得，F(xiàn)0.05= 2.04。3，5-二氯苯甲醇均勻性統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。F值小于臨界的Fα值，即均勻性符合F檢驗(yàn)規(guī)則。

表1 均勻性檢驗(yàn)結(jié)果

2.5 穩(wěn)定性考察結(jié)果

表2和表3分別為長(zhǎng)期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

表2 長(zhǎng)期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

表3 短期穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

根據(jù)JJF 1343-2012《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的通用原則和統(tǒng)計(jì)學(xué)原理》，表2數(shù)據(jù)表明，所研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在儲(chǔ)存條件下穩(wěn)定期為1 a。表3數(shù)據(jù)同理表明，所研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在室溫條件20～35 ℃下短期穩(wěn)定性超過(guò)15 d。

2.6 特性量值的驗(yàn)證

采用高效液相色譜儀的紫外法和示差法兩種不同原理的方法測(cè)定研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，平行測(cè)定9次。使用安捷倫Zorbax-C18 色譜柱，型號(hào)4.6 mm ×250 mm ×5 μm。流動(dòng)相測(cè)定條件與1.5.2液相條件相同，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

對(duì)測(cè)定結(jié)果用格拉布斯（Grubbs）準(zhǔn)則進(jìn)行組內(nèi)可疑值的檢驗(yàn)、科克倫（Cochrane）準(zhǔn)則進(jìn)行組間數(shù)據(jù)等精度檢驗(yàn)、狄克遜（Dixon）準(zhǔn)則進(jìn)行平均值的離群值檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果表明，高效液相色譜紫外及高效液相示差兩種不同原理的檢測(cè)方法對(duì)研制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特性量值的驗(yàn)證數(shù)據(jù)組間無(wú)差異，組內(nèi)數(shù)據(jù)亦無(wú)差異，各組平均值之間也無(wú)差異。

表4 特性量值驗(yàn)證數(shù)據(jù)及數(shù)理統(tǒng)計(jì) 單位：μg?mL-1

2.7 不確定度評(píng)定

所研制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)通過(guò)質(zhì)量-容量法制備而成。量值是基于目標(biāo)添加物的純度、稱重值及定容體積計(jì)算而得，因此不確定度由三部分組成：（1）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均勻性差異引起的不確定度；（2）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性引起的不確定度；（3）目標(biāo)添加物的純度、容量瓶及天平稱重引入的不確定度。

2.7.1 均勻性差異引起的不確定度

各瓶間的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sbb等同于均勻性差異導(dǎo)致的不確定度分量ub，

2.7.2 穩(wěn)定性引起的不確定度

參照J(rèn)JF 1006-1994《一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)》和JJF 1343-2012《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理》，uT= s（β1）X

式中：s（β1） —— 斜率的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

X —— 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定期限

穩(wěn)定性引入的不確定度可由長(zhǎng)期穩(wěn)定性和短期穩(wěn)定性引入不確定度合成，計(jì)算公式為

2.7.3 目標(biāo)添加物的純度、容量瓶及天平稱重引入的不確定度

目標(biāo)添加物純度由兩種不同原理的方法測(cè)定獲得，純度引入的不確定度由兩種方法不確定度進(jìn)行合成，uchar1= 0.12%。

制備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用的是體積為250 mL的A級(jí)容量瓶，根據(jù)JJG 196-2006 《常用玻璃容器》，250 mL 的A級(jí)容量瓶最大允許誤差為±0.15 mL。假設(shè)其為三角分布，則有：

溫度變化引起的不確定度（uchar3）：在超凈實(shí)驗(yàn)室制備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室的溫度范圍為20 ℃±4 ℃。在該溫度范圍，容量瓶體積由于溫度變化而產(chǎn)生的變化可以忽略不計(jì)。制備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的基體甲醇（體積膨脹系數(shù)為1.20×10-3/℃）隨溫度變化其體積變化大。假設(shè)為均勻分布，以甲醇為基體的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由于溫度引起的不確定度為

天平稱重引入的不確定度（uchar4）有幾部分不確定度分量組成：（1）測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度；（2）目標(biāo)添加物測(cè)量不準(zhǔn)確引入的不確定度；（3） 天平分辨力引入的不確定度。根據(jù)天平校準(zhǔn)證書(shū)，測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度為0.029 mg。電子天平最大允許誤差為±0.03 mg，假設(shè)其為均勻分布，該部分引入的不確定度分量為0.017 mg。電子天平分辨力0.01 mg，假設(shè)服從均勻分布，該部分引入的不確定度分量為0.002 9 mg。

因此天平稱重引入的不確定度為上述幾部分的合成，uchar4= 0.035 mg。

目標(biāo)添加物的純度、容量瓶及天平稱重等引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

式中：P —— 目標(biāo)添加物的純度，%；

V —— 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的體積，mL；

M —— 目標(biāo)添加物的質(zhì)量，g

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度有uT、ub、uchar三部分合成，由此標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)3，5-二氯苯甲醇的擴(kuò)展不確定度為U= kuCRM= 1.0 μg/mL（k= 2）。

3 結(jié)語(yǔ)

研制了3，5-二氯苯甲醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，特性量值為99.0 μg/mL，擴(kuò)展不確定度為1.0 μg/mL（k= 2）。該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制過(guò)程量值準(zhǔn)確可靠，且符合均勻性穩(wěn)定性要求。本標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的成功研制能夠嚴(yán)格、準(zhǔn)確、可靠地監(jiān)控相關(guān)產(chǎn)品中3，5-二氯苯甲醇防腐劑含量，為日化用品的產(chǎn)品質(zhì)量把好質(zhì)量關(guān)，從而保障人民生活健康。同時(shí)為各檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供可靠的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，將有效促進(jìn)我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品的行業(yè)檢測(cè)規(guī)范。

［1］ 全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)樣品技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC118）.GB/T 150000.1～3-2008 標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則（3）標(biāo)準(zhǔn)樣品 定值的一般原則和統(tǒng)計(jì)方法［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

［2］ 全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJF 1343-2012 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理［S］.北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，2012.

［3］ 全國(guó)物理化學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJF 1005-2005 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)常用術(shù)語(yǔ)和定義［S］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2005.

［4］ 全國(guó)統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T 4882-2001 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋-正態(tài)性檢驗(yàn)［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

［5］ 全國(guó)法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJF 1059-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示［S］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2012.

［6］ 全國(guó)流量容量計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJG 196-2006常用玻璃容量器［S］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2006.

［7］ 蔣子剛，顧雪梅.分析測(cè)試中的數(shù)理統(tǒng)計(jì)與質(zhì)量保證［M］.上海：華東化工學(xué)院出版社，1991.

［8］ 全國(guó)食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB 27602-2011食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

［9］ 黃百芬，張雙鳳，虞曉珍，等.高效液相色譜法測(cè)定飲料中糖精鈉不確定度評(píng)定研究［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2006，16（9）：1145-1146.

［10］ 臧慕文.分析測(cè)試不確定度的評(píng)定與表示［J］.分析試驗(yàn)室，2005，24（11）：74-79.

［11］ 盧曉華.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在化學(xué)測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定中的應(yīng)用舉例［J］.中國(guó)計(jì)量，2008（1）：68-69；

［12］ 金紅利，林維宣，郭桂媛，等.氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定化妝品中3種防腐劑［J］.日用化學(xué)工業(yè)，2011，41（4）：307-309.

［13］ 陸軍，矯筱蔓，佟曉波，等.氣相色譜法同時(shí)測(cè)定化妝品中15種防腐劑［J］.日用化學(xué)工業(yè)，2012，42（2）：146-149.

［14］ 陳青，魏伯榮.差示掃描量熱法單峰測(cè)定物質(zhì)的純度［J］.分析儀器，2005（3）：42-46.

［15］ 全浩，韓永志.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

［16］ 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心.JJF 1006-1994一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1994.

Certified reference material for preservative 3， 5- dichlorbenzyl alcohol

Gu Lingling1，2， TianYuping2
（1.Shanghai Jiao Tong University； 2.Shanghai Institute of Measurement and Testing Technology）

Preparative chromatography was applied to purify the raw material of 3， 5- dichlorbenzyl alcohol， whose structure was confirmed by mass spectrometry （MS）and nuclear magnetic resonance （NMR）.The purity of the raw material reached 99.0%， which was determined by differential scanning calorimetry（DSC） and liquid chromatography （LC）.The certified reference material for 3， 5- dichlorbenzyl alcohol was prepared by weight-capacity method.The homogeneity and stability were verified by F test and mathematical model.Ultraviolet and differential spectrophotometry were respectively adopted to verify the property value.The research results indicated that the property value of the certified reference material for 3， 5- dichlorbenzyl alcohol was 99.0 μg/mL with an uncertainty of 1.0 μg/mL （k= 2）.

dichlorbenzyl alcohol；reference material； homogeneity；stability；property value； uncertainty

上海市技術(shù)性貿(mào)易措施應(yīng)對(duì)專項(xiàng)（12TBT003）；國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2011QK094）