肖云娜，王磊，江雪欣，李穎穎

（煙臺(tái)市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東煙臺(tái) 264000）

測(cè)量不確定度是一種定量評(píng)價(jià)測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要參數(shù)，越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)的普遍接受和推薦使用，在各行各業(yè)中都受到越來(lái)越高的重視。《測(cè)量不確定度評(píng)定和表示指南》給出的測(cè)量不確定度的定義是：與測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，其表征了可以合理地賦予被測(cè)量的量值分散程度[1]。由于受到人機(jī)料法環(huán)等諸多因素的影響，任何測(cè)定結(jié)果都與其真值存在或大或小的偏離，而測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定就是一種有效的考察結(jié)果偏離程度的手段，反映了測(cè)量結(jié)果的可靠性，測(cè)量結(jié)果的不確定度越小則結(jié)果的可靠性越高，反之測(cè)量結(jié)果的可靠性越低。

近十幾年來(lái)，為了合理地控制藥物在人體內(nèi)的釋放，藥用緩釋材料越來(lái)越受到制藥行業(yè)的高度關(guān)注，新的檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù)在藥物分析領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法適用于各類藥品從痕量到常量的元素分析，尤其適用于藥物及輔料中金屬元素的定性和定量測(cè)定[2-8]。該方法自2010年起收錄入《中華人民共和國(guó)藥典》（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)藥典），適用范圍越來(lái)越廣，但其在藥物分析領(lǐng)域的不確定度分析卻鮮有報(bào)道[9-14]。筆者根據(jù)JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》，參考CNAS-GL006《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》和其它國(guó)際上關(guān)于不確定度的指導(dǎo)原則[15-20]，對(duì)測(cè)定藥用輔料中錫含量過(guò)程中產(chǎn)生的不確定度因素進(jìn)行了分析和計(jì)算，找出了影響其數(shù)據(jù)可靠性的主要因素，并為后續(xù)提高測(cè)定結(jié)果的可靠性給出了指導(dǎo)性建議。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

電子天平：XPE205DR 型，瑞士梅特勒-托利多儀器公司；

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：Avio200 型，美國(guó)鉑金埃爾默公司。

微波消解儀：MARS6CLASSⅠC 型，美國(guó)CEM公司。

單標(biāo)線移液管：5、10、15、20 mL，A級(jí)，德國(guó)普蘭德公司。

單標(biāo)線容量瓶：100、50 mL，A 級(jí)，德國(guó)普蘭德公司。

丙交酯乙交酯共聚物(8515)(供注射用)：藥用輔料，贏創(chuàng)特種化學(xué)（上海）有限公司。

錫標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 μg/mL，相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.7%（k=2），國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。

65%硝酸：分析純，德國(guó)默克試劑公司。

濃過(guò)氧化氫溶液：30%，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)《中國(guó)藥典》2020 版四部中收載的方法對(duì)丙交酯乙交酯共聚物(8515)中的錫含量進(jìn)行測(cè)定。取丙交酯乙交酯共聚物0.25 g，精密稱定，置于聚四氟乙烯消解罐中，加硝酸6.0 mL和濃過(guò)氧化氫溶液2.0 mL，蓋上內(nèi)蓋，旋緊外套，置于微波消解儀中消解。消解完全后取消解內(nèi)罐置于電熱板上緩緩加熱至紅棕色氣體揮盡，用超純水將罐內(nèi)消解溶液小心轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶中稀釋至標(biāo)線，搖勻，作為樣品溶液。同法制備試劑空白溶液。利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀進(jìn)行測(cè)量。

2 測(cè)量模型

根據(jù)《中國(guó)藥典》的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定樣品中錫含量的計(jì)算公式為：

式中：w——樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；

ρ——試溶液中錫的質(zhì)量濃度，μg/mL；

V——樣品溶液的稀釋體積，mL；

m——樣品質(zhì)量，g；

1 000 000——換算系數(shù)。

2.1 測(cè)量不確定度來(lái)源

根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型和測(cè)量過(guò)程，實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的不確定度來(lái)源主要有：（1）樣品稱量引入的不確定度；（2）樣品稀釋引入的不確定度，主要來(lái)自于玻璃容器的容量允許誤差和溫度差異導(dǎo)致的液體體積膨脹；（3）樣品溶液測(cè)定引入的不確定度，包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液稀釋引入的不確定度和標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度；（4）重復(fù)性引入的不確定度，稱量重復(fù)性和樣品溶液測(cè)定重復(fù)性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度均包含在總的測(cè)定結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度分析中，過(guò)程中不再重復(fù)計(jì)算；（5）數(shù)值修約引入的不確定度。

2.2 測(cè)量數(shù)學(xué)模型

根據(jù)式（1），各輸入量屬于帶指數(shù)相乘的不相關(guān)量，可知錫含量測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

式中：urel(w)——樣品中錫含量測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

urel(ρ)——樣品溶液濃度測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

urel(V)——樣品稀釋體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度；

urel(m)——樣品稱量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

3 測(cè)量不確定度的評(píng)定

3.1 樣品稱量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(m)

樣品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源于天平最大允許誤差帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，查天平檢定證書(shū)及JJG 1036—2008《電子天平檢定規(guī)程》可知，該天平檢定分度值為1 mg（0～50 g），則量程最大允許誤差為0.5 mg，重復(fù)性誤差為0.0 mg，按矩形分布處理，取包含因子k= 3，則其最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)=0.5/k=0.288 7 mg，樣品稱量質(zhì)量m=0.250 2 g，則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.2 樣品稀釋體積引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)

3.3 樣品溶液濃度測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ρ)

樣品溶液測(cè)定過(guò)程中的不確定度包含標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程引入的不確定度和標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度。

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(S)

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度包括稀釋過(guò)程引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(D)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(B)。由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)中查得錫標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.7%，擴(kuò)展因子k=2，則由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(B)=0.003 5。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋主要由容量瓶和移液管引入不確定度，主要包括校準(zhǔn)引入的不確定度和溫度效應(yīng)引入的不確定度。實(shí)驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋的過(guò)程中使用到100 mL（A級(jí)）容量瓶、50 mL（A級(jí)）容量瓶和5 mL、10 mL、15 mL（A 級(jí)）單標(biāo)線移液管，認(rèn)為是三角分布，k= 6，按照3.2 方法分析，各不確定度分量見(jiàn)表1。

表1 玻璃器皿的不確定度

3.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(N)

采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液時(shí)，以錫標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、發(fā)射光強(qiáng)度為縱坐標(biāo)進(jìn)行擬合。標(biāo)準(zhǔn)曲線設(shè)置5個(gè)濃度水平，每個(gè)濃度水平平行測(cè)定3次，以其平均值進(jìn)行計(jì)算，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=4 384.1x+78.481，相關(guān)系數(shù)為0.999 9，由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)偏差SR和不確定度u(N)可按下式計(jì)算：

式中：n——標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的測(cè)定總次數(shù)，n=5×3=15；

Ai——標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液各點(diǎn)的光學(xué)強(qiáng)度；

b——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率；

ρi——標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液各點(diǎn)錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

a——標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距；

p——樣品溶液的測(cè)定總次數(shù)；

ρ0——標(biāo)準(zhǔn)曲線各點(diǎn)錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的平均值；

ρ——樣品中錫的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和中間計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和中間計(jì)算結(jié)果

將urel(ρ)、urel(V)、urel(m)代入式（2），可得錫含量測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：urel(w)=0.173 3，則錫含量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評(píng)定值為：

3.4 測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

實(shí)驗(yàn)共稱取兩份樣品配制溶液進(jìn)行平行試驗(yàn)，每份樣品溶液連續(xù)進(jìn)行5次測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 樣品溶液錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果

使用A類評(píng)定，用貝塞爾公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差：

4 樣品中錫含量測(cè)定的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

錫含量測(cè)定結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定及結(jié)果報(bào)告

按JJF 1059.1—2012 的規(guī)定，一般測(cè)量，置信概率為95%，可取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度：

利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定丙交酯乙交酯共聚物（8515）中的錫含量，其結(jié)果表示為0.010%±0.003%，k=2。

6 結(jié)語(yǔ)

由測(cè)量不確定度分量評(píng)定結(jié)果可知，在電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定丙交酯乙交酯中低濃度的錫含量的過(guò)程中，對(duì)測(cè)量不確定度影響較大的因素是標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合過(guò)程，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和擬合亦是影響其它ⅠCP-OES 法含量測(cè)定結(jié)果不確定度的主要因素。在使用ⅠCP-OES法測(cè)定時(shí)，減少標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液配制過(guò)程中的誤差，增加擬合曲線的濃度點(diǎn)，可增強(qiáng)擬合曲線的相關(guān)性，減小測(cè)量結(jié)果的不確定度。