倪曉霞,王慶芬,劉曉玲,葉財(cái)發(fā),陳錦珊
(聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇九醫(yī)院/廈門大學(xué)附屬東南醫(yī)院制劑科,福建漳州 363000)
碘酊由碘、碘化鉀及乙醇溶解配制而成,屬于消毒防腐藥,臨床常用于皮膚感染和消毒?!吨腥A人民共和國(guó)藥典》(以下簡(jiǎn)稱《中國(guó)藥典》)2015年版[1]收載的碘酊采用滴定法測(cè)定其中碘和碘化鉀的含量。滴定法是一種簡(jiǎn)便、快速、應(yīng)用廣泛的定量分析方法,但是影響其結(jié)果準(zhǔn)確性的因素較多,如操作的熟練程度、取樣量、容量器具、滴定液等。為了確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性,保證制劑使用、儲(chǔ)藏期間的質(zhì)量,作者以相關(guān)技術(shù)規(guī)范和指南[2-4]為指導(dǎo),參考有關(guān)文獻(xiàn)[5-6],對(duì)含量測(cè)定過程中的不確定度進(jìn)行評(píng)定;并依據(jù)《中國(guó)藥典》2015年版四部通則9001[7],以搽劑、涂劑的重點(diǎn)考察項(xiàng)目性狀、含量、有關(guān)物質(zhì)為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行15個(gè)月的長(zhǎng)期試驗(yàn),考察該制劑的穩(wěn)定性,為提高碘酊的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。
1.1 儀器 AUW120D型電子分析天平、AUX220型電子分析天平(日本島津公司);Trace 1300氣相色譜儀(包括FID檢測(cè)器,Thermo Scientific公司);50 ml的A級(jí)酸堿兩用滴定管、25 ml的A級(jí)酸堿兩用滴定管、10 ml的A級(jí)單線標(biāo)移液管(天津市玻璃儀器有限公司)。
1.2 藥品和試劑 碘酊(聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇九醫(yī)院自制,批號(hào)20170410、20170504、20170626);硫代硫酸鈉(分析純)、無水碳酸鈉(分析純)、硝酸銀(分析純)由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;重鉻酸鉀(基準(zhǔn)物質(zhì),含量99.95%~100.05%)、氯化鈉(基準(zhǔn)物質(zhì),含量99.95%~100.05%)由西隴科學(xué)股份有限公司提供;淀粉指示液、熒光黃指示液按《中國(guó)藥典》2015年版四部規(guī)定方法配制;水為純化水;其余試劑均為分析純。
2.1 滴定液的配制和標(biāo)定 按照《中國(guó)藥典》2015年版四部通則8006項(xiàng)下規(guī)定[7],配制并標(biāo)定0.1 mol/L硫代硫酸鈉滴定液與0.1 mol/L硝酸銀滴定液。
2.2 碘酊的含量測(cè)定 按照《中國(guó)藥典》2015年版二部碘酊“含量測(cè)定”項(xiàng)下規(guī)定[1],測(cè)定其中碘和碘化鉀含量。
2.3 數(shù)學(xué)模型的建立 分別以碘和碘化鉀含量計(jì)算公式作為數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行不確定度評(píng)定。碘和碘化鉀的含量計(jì)算公式分別為:D=[(V1×F1×T1)/V2]×100%,Y=[(V3×F2-V1×F1)×T2]/V2×100%。式中,D為樣品中碘的含量(%),Y為樣品中碘化鉀的含量(%),V1為滴定時(shí)消耗硫代硫酸鈉滴定液的體積(ml),F(xiàn)1為硫代硫酸鈉滴定液濃度的校正因子,T1為1 ml的0.1 mol/L硫代硫酸鈉滴定液消耗碘的質(zhì)量(g/ml),V2為碘酊樣品的取樣量(ml),V3為滴定時(shí)消耗硝酸銀滴定液的體積(ml),F(xiàn)2為硝酸銀滴定液濃度的校正因子,T2為1 ml的0.1 mol/L硝酸銀滴定液消耗碘化鉀的質(zhì)量(g/ml)。
根據(jù)數(shù)學(xué)模型和對(duì)含量測(cè)定過程的分析,測(cè)量不確定度的來源主要是滴定液標(biāo)定過程、測(cè)量重復(fù)性、滴定終點(diǎn)時(shí)所消耗滴定液體積、樣品取樣體積和滴定度。
2.4 滴定液標(biāo)定過程引入的不確定度u(T)
2.4.1 硫代硫酸鈉滴定液標(biāo)定過程引入的不確定度u(Na2S2O3)F1=m1/(VNa2S2O3×T3)。式中,F(xiàn)1為硫代硫酸鈉滴定液濃度的校正因子,m1為基準(zhǔn)重鉻酸鉀的質(zhì)量(g),T3為1 ml的0.1 mol/L硫代硫酸鈉滴定液消耗重鉻酸鉀的質(zhì)量(g/ml);VNa2S2O3為標(biāo)定時(shí)所消耗硫代硫酸鈉滴定液的體積(ml)。
2.4.1.1 硫代硫酸鈉滴定液標(biāo)定重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(F1) 采用2.1項(xiàng)下方法標(biāo)定硫代硫酸鈉滴定液,兩人各做3次平行測(cè)定,檢測(cè)數(shù)據(jù)及結(jié)果分析見表1。
表1 硫代硫酸鈉滴定液的標(biāo)定結(jié)果Table 1 The calibration results of standard titration solution of sodium thiosulfate
2.4.1.5 硫代硫酸鈉滴定液滴定度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(T3) 標(biāo)定時(shí),滴定度與基準(zhǔn)物質(zhì)重鉻酸鉀(K2CrO7)的摩爾質(zhì)量等效,根據(jù)國(guó)際理論化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)最新的原子量表,計(jì)算重鉻酸鉀分子摩爾質(zhì)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。元素的不確定度是將IUPAC所列不確定度作為矩形分布的極差計(jì)算得到的[5],見表2。
表2 重鉻酸鉀組成元素的原子量及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度Table 2 The atomic weight and standard uncertainty of each element in potassium dichromate
綜上,硫代硫酸鈉滴定液標(biāo)定過程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
=0.001 67。
2.4.2 硝酸銀滴定液標(biāo)定過程引入的不確定度u(AgNO3) 硝酸銀滴定液濃度的校正因子計(jì)算公式為F2=m2/(VAgNO3×T4)。式中,F(xiàn)2為硝酸銀滴定液濃度的校正因子;m2為基準(zhǔn)氯化鈉的質(zhì)量(g);T4為滴定度,即1 ml的0.1 mol/L硝酸銀滴定液消耗AgNO3的質(zhì)量(g/ml);VAgNO3為標(biāo)定過程所消耗硝酸銀滴定液的體積(ml)。
2.4.2.1 硝酸銀滴定液標(biāo)定重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(F2) 采用2.1項(xiàng)下方法標(biāo)定硝酸銀滴定液,檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析見表3。
表3 硝酸銀滴定液的標(biāo)定結(jié)果Table 3 The calibration results of standard titration solution of silver nitrate
2.4.2.3 基準(zhǔn)氯化鈉稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(m2) 分析過程同2.4.1.3項(xiàng),故u(m2)=u(m1)=0.081 76 mg,基準(zhǔn)氯化鈉稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel(m2)=u(m2)/m2=(0.081 76×10-3)/0.204 1=0.000 401。
2.4.2.4 硝酸銀滴定液消耗體積引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(VAgNO3) 硝酸銀滴定液標(biāo)定使用的滴定管、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境與硫代硫酸鈉滴定液標(biāo)定過程一致,因此標(biāo)定過程中硝酸銀滴定液消耗體積引入的不確定度分析過程同2.4.1.4項(xiàng)。u(VAgNO3)=u(VNa2S2O3)=0.047 3 ml,urel(VAgNO3)=u(VAgNO3)/VAgNO3=0.047 3/34.77=0.001 36。
綜上,硝酸銀滴定液標(biāo)定過程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
=0.001 45。
2.4.6 滴定度引入的不確定度u(T)
2.4.7 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 以上各不確定度分量相互獨(dú)立,碘酊含量測(cè)定結(jié)果的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式如下。
=0.003 29
=0.003 24
碘酊(批號(hào)20170410)中碘含量為1.966%,碘化鉀含量為1.513%,則含量測(cè)定結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為u(C碘)=1.966%×0.003 29=0.006 47%,u(C碘化鉀)=1.513%×0.003 24=0.004 90%。
2.4.8 擴(kuò)展不確定度 取包含因子(k)=2,則95%置信概率時(shí),含量測(cè)定結(jié)果的擴(kuò)展不確定度分別為u(C碘)=k×u(C碘)=2×0.006 47%=0.012 9%,u(C碘化鉀)=k×u(C碘化鉀)=2×0.004 90%=0.009 80%。
2.4.9 結(jié)果報(bào)告 采用滴定法測(cè)定碘酊(批號(hào)20170410)的含量,其中碘含量測(cè)定結(jié)果表示為(1.966±0.012 9)%(k=2),碘化鉀含量測(cè)定結(jié)果表示為(1.513±0.009 80)%(k=2)。
2.5 長(zhǎng)期試驗(yàn) 取3批碘酊樣品(批號(hào)20170410、20170504、20170626),市售包裝放置于(30±2) ℃,相對(duì)濕度(65±5)%的條件下15個(gè)月,按照《中國(guó)藥典》2015年版四部通則9001規(guī)定,按穩(wěn)定性重點(diǎn)考察項(xiàng)目(性狀、含量、有關(guān)物質(zhì))進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見表4。
表4 碘酊的長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of long-term stability test of iodine tincture
a:測(cè)量不確定度區(qū)間超出標(biāo)準(zhǔn)范圍;b:測(cè)量結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)范圍
測(cè)量不確定度是表征賦予被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù),是現(xiàn)代誤差理論的重要內(nèi)容[8],是一份完整的定量分析結(jié)果的重要組成部分。通過對(duì)測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行分析和評(píng)定,可以提升測(cè)量結(jié)果的可信性、可比性及可接受性,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
碘酊是臨床常用的外用制劑,其中碘和碘化鉀含量及乙醇量[6]測(cè)定的不確定度評(píng)估具有重要意義。首先,可以為改進(jìn)測(cè)量方法、提高測(cè)量準(zhǔn)確性提供參考;其次,不確定度區(qū)間可作為判定檢驗(yàn)結(jié)果是否合格的依據(jù)。本研究通過詳細(xì)分析影響碘酊中主要成分含量測(cè)定的各個(gè)環(huán)節(jié),篩查出測(cè)量結(jié)果的各種影響因素,并以此為依據(jù)提出測(cè)量方法的優(yōu)化策略及關(guān)鍵注意點(diǎn)。不確定度區(qū)間是含量測(cè)定結(jié)果的一部分,做出結(jié)果判定時(shí)需要給予充分考慮,3個(gè)批次的碘酊留樣至15個(gè)月時(shí),其中乙醇含量測(cè)定結(jié)果均在合格范圍內(nèi)(45%~55%),但是其部分不確定度區(qū)間(±1.71%)[6]均超出標(biāo)準(zhǔn)范圍,經(jīng)復(fù)測(cè)后,結(jié)果與表4一致,判定為不合格。碘酊含量測(cè)定結(jié)果不確定度分析結(jié)果表明,滴定液的標(biāo)定、含量測(cè)定時(shí)消耗滴定液的體積與樣品取樣體積這3個(gè)不確定分量對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度貢獻(xiàn)最大,而這3個(gè)不確定分量主要來源于滴定管與單標(biāo)線移液管的校準(zhǔn)、溫度差異以及操作人員的終點(diǎn)判斷誤差。因此,在碘酊的質(zhì)量控制中應(yīng)嚴(yán)格遵守各項(xiàng)檢驗(yàn)操作規(guī)程,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作;選擇檢定為A級(jí)的滴定管和移液管,定期對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)、檢定,保持清潔、干燥;實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)盡量保持恒定。
碘酊屬消毒防腐制劑,在配制、檢驗(yàn)、儲(chǔ)存、使用過程中,其主要成分碘與碘化鉀之間存在可逆的絡(luò)合反應(yīng);溶劑乙醇可能揮發(fā);碘為氧化劑,受光作用可與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生乙醛、三碘乙醛、碘乙烷、氫碘酸等雜質(zhì),從而影響臨床效果,因此須加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制與穩(wěn)定性考察。長(zhǎng)期穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明,隨儲(chǔ)藏時(shí)間延長(zhǎng),其主要成分碘含量緩慢降低;碘化鉀含量逐漸升高,15個(gè)月時(shí)的碘化鉀測(cè)量結(jié)果或/和不確定度區(qū)間超出標(biāo)準(zhǔn)范圍;乙醇含量亦逐漸降低,15個(gè)月時(shí)測(cè)量結(jié)果和/或不確定度區(qū)間超出
標(biāo)準(zhǔn)范圍[6]。碘化鉀和乙醇含量的變化與成分之間的可逆絡(luò)合反應(yīng)及儲(chǔ)存環(huán)境有關(guān),應(yīng)加強(qiáng)庫(kù)房溫度、濕度管理,以保證制劑在有效期內(nèi)質(zhì)量穩(wěn)定。
綜上所述,通過不確定度分析,可以準(zhǔn)確把握碘酊含量測(cè)定過程中需要注意的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本研究建立的方法適用于滴定法測(cè)量碘酊中碘和碘化鉀含量的不確定度分析。