红外分光光度法测定西甲硅油乳剂中聚二甲基硅氧烷含量的测量不确定度评定

申 雷，孔 璇，屈 颖，吴 燕

(天津市药品检验所，天津 300070)



药品质量与检验

红外分光光度法测定西甲硅油乳剂中聚二甲基硅氧烷含量的测量不确定度评定

申 雷，孔 璇，屈 颖，吴 燕

(天津市药品检验所，天津 300070)

目的：对红外分光光度法测定西甲硅油乳剂中聚二甲基硅氧烷含量的测量不确定度进行评定，找出影响的主要因素。方法：建立数学模型，分析不确定度来源，评定各影响分量的不确定度。结果：通过对各变量不确定度的分析评定，计算出西甲硅油乳剂中聚二甲基硅氧烷含量测定的合成标准不确定度为0.43 mg/ml，扩展不确定度为0.9 mg/ml，报告为(38.2±0.9) mg/ml。结论：对照品溶液浓度和测量重复性是影响测量不确定度的关键因素，应加以关注并严格控制，以提高检测的准确性。

红外分光光度法，西甲硅油乳剂，聚二甲基硅氧烷，测量不确定度

聚二甲基硅氧烷(CAS：9006-65-9)又名二甲基硅油，是一种疏水类的有机硅物料，在药品、食品等领域均有应用。其可改变消化道中存在于食糜和黏液内的气泡的表面张力并使之分解，释放出的气体可被肠壁吸收，并通过肠蠕动而排出，用于治疗由于胃肠道中聚集了过多气体而引起的不适症状，如腹胀等[1]。聚二甲基硅氧烷的检测是监控药品有效成分含量和控制药品质量安全的重要手段，因此，要求我们提高该物质的检测和评价技术，建立完善的药品监测系统。

采用红外分光光度法测定聚二甲基硅氧烷的含量是近些年建立起来的一种检验方法，已列入《美国药典》[2]，国内关于这方面研究也较为充分[3-7]，但是，关于其测量不确定度的评估尚未见报道。国家计量技术规范JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中“3.12”对测量不确定度的表述是：“根据所用到的信息，表征赋予被测量值分散性的非负参数”，给出测量不确定度可对测量结果的可信度和准确性进行评定。本文首次对红外分光光度法用于检测聚二甲基硅氧烷的测量不确定度进行分析，采用国家进口药品注册标准JX20100262《西甲硅油乳剂》，以期找出各影响分量的主要因素，为准确测定其含量提供科学依据。

1 测量方法

1.1 仪器与试剂 BRUKER TENSOR27红外光谱仪；METTLER TOLEDO XS205电子天平；单标线吸量管(A级，25 ml)；聚二甲基硅氧烷(BERLIN-CHEMIE AG，100.8%，批号OM25307)；四氯化碳(分析纯，天津市华东试剂厂)；西甲硅油乳剂(BERLIN-CHEMIE AG，批号23039)。

1.2 溶液配制

1.2.1 对照品溶液的配制 精密称取聚二甲基硅氧烷对照品约50 mg，置带塞锥形瓶中，加盐酸溶液(1 mol/L)50 ml并用单标线吸量管(A级，25 ml)精密加入四氯化碳25 ml，用力振摇5 min，将混合物移至分液漏斗中，待分层后，分取四氯化碳层，加无水硫酸钠3 g振摇，滤过，即得对照品溶液(约2 mg/ml)。

1.2.2 供试品溶液的配制 精密称取本品约1 g，置带塞锥形瓶中，加盐酸溶液(1 mol/L)50 ml并精密加入四氯化碳25 ml，用力振摇5 min，将混合物移至分液漏斗中，待分层后，分取四氯化碳层，加无水硫酸钠3 g振摇，滤过，得澄清滤液作为供试品溶液。

1.2.3 空白溶液的配制 不加样品，按“1.2.2”项下方法，制备空白溶液。分别取对照品溶液和供试品溶液适量，置0.5 mm吸收池中，选择测定波长(1 260±5) cm-1测定吸光度，以峰高计算。

1.3 计算公式 样品中聚二甲基硅氧烷的含量按式(1)计算：

(1)

式中：X——聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

H1——供试品溶液峰高；

H2——对照品溶液峰高；

W1——供试品称样量，g；

W2——对照品称样量，g；

V1——供试品定容体积，ml；

V2——对照品定容体积，ml；

G——对照品纯度；

D——供试品相对密度，g/ml。

经计算，西甲硅油乳剂样品中聚二甲基硅氧烷的含量为38.2 mg/ml。

2 测量模型及不确定度来源分析

2.1 测量模型 考虑重复性影响不可忽略，式(1)变为：

XR=X+R

(2)

式中：

XR——加入重复性后样品中聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

X——样品中聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

R——测量重复性影响的修正量，不确定度非零，mg/ml。

式(2)中，X由式(1)计算，经变形为：

(3)

式(3)中符号含义与式(1)相同。

2.2 不确定度来源分析 不确定度来源用因果图表示，见图1。

图1 XR的不确定度来源因果图

3 不确定度的分析与评定

3.1 合成标准不确定度表达式 由式(2)，得：

(4)

由于式(3)是相乘形式的模型，故有：

(5)

3.2 标准不确定度的评定

=0.058 88 mg

由于供试品称样量为1.0 g，则

3.2.2 评定对照品称样量的相对标准不确定度urel(W2) 对照品称量与供试品称量为同一天平的同一量程，故u(W2)=u(W1)=0.058 88 mg，由于对照品称样量为0.05 g，则

=0.090 32 ml。

3.2.4 评定对照品定容体积的相对标准不确定度

urel(V2) 对照品定容和供试品定容使用同一个单标线吸量管(A级，25 ml)，故urel(V2)=urel(V1)=3.61×10-3。

3.2.5 评定供试品峰高的相对标准不确定度urel(H1) 由于配制了2份供试品溶液进行试验，故供试品溶液峰高引入的测量不确定度可忽略，urel(H1)=0。

3.2.6 评定对照品峰高的相对标准不确定度urel(H2) 对照品溶液峰高的测定结果见表1。

表1 对照品溶液峰高的测定结果

标准不确定度u(H2)由第一份对照品溶液峰高影响的分量u1(H2)和第二份对照品溶液峰高影响的分量u2(H2)线性叠加后取平均数而得。

3.2.8 评定供试品相对密度的相对标准不确定度urel(D) 供试品相对密度由本所化学室测定，采用《中国药典》2010年版二部附录ⅥA相对密度测定法，结果为1.00，考虑通常情况下相对密度的测量准确度高，引入的不确定度小，可以忽略，故相对标准不确定度urel(D)=0。

3.2.9 评定样品中聚二甲基硅氧烷含量X的标准不确定度u(X)

则u(X)=|X|urel(X)=38.2×0.011 0=0.420 mg/ml

3.2.10 评定测量重复性标准差u(R) 用贝塞尔公式计算测量重复性的标准差：

(6)

(7)

ν=n-1

(8)

式中：

——重复测量西甲硅油乳剂样品中聚二甲基硅氧烷含量的标准差，mg/ml；

n——预评估重复性的重复测量次数，本文中n=10；

Xi——第i次测量的西甲硅油乳剂样品中聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

u(R)——测量重复性标准差，mg/ml；

n测量——实际测量时的重复测量次数，本文中n测量=2；

ν——自由度，本文中ν=9。

表2 重复性测量数据

3.4 评定扩展不确定度U根据JJF1059.1-2012，取k=2，U的修约只进不舍，则：U=kuc(XR)=2×0.43=0.9 mg/ml

3.5 报告测量结果 西甲硅油乳剂样品中聚二甲基硅氧烷含量的测量结果为(38.2±0.9) mg/ml，第二项为扩展不确定度的值，k=2。不确定度一览表见表3。

表3 不确定度一览表

4 讨论

从不确定度一览表中可以发现，红外分光光度法测定西甲硅油乳剂中聚二甲基硅氧烷含量的测量不确定度的主要来源是对照品溶液浓度和测量重复性，应在这两方面特别关注并加以严格控制，以提高检测的准确性。

另外，在西甲硅油乳剂产品质量标准中，聚二甲基硅氧烷的含量限度应为西甲硅油乳剂标示量的92.5%～107.5%，由于西甲硅油乳剂的规格为40 mg/ml，故实际含量限度为37～43 mg/ml，而在实际进口药品检验和判定工作中，有时会出现结果数值处于含量限度边缘的情况，而对于这些结果的判定，要格外慎重，应充分考虑测量不确定度带来的影响，并通过增加测量次数和进行加标回收率试验等方法，对结果做出科学准确的判定。

1 杨莉，葛亚彬，赵志刚．西甲硅油乳剂[J]．中国新药杂志，2007，16(8)：651-653

2 USPC Board．USP34-NF29．Simethicone[]．ISBN 1-889788-94-4．The United States：United Book Press，2011：4225-4228

3 唐素芳，袁雯玮．红外光谱法测定复方碳酸钙咀嚼片中二甲硅油的含量[J]．天津药学，2000，12(3)：60

4 杨婉花，张芳华．红外光谱法测定硅酮二号凝胶中二甲硅油的含量[J]．中国药师，2010，13(11)：1621-1623

5 田翠翠，罗永煌，张贺，等．IR测定复方枸橼酸阿尔维林软胶囊中的西甲硅油[J]．光谱实验室，2012，29(1)：443-447

6 冯光．红外分光光度法测定二甲硅油片中二甲硅油的含量[J]．药物分析杂志，2013，33(9)：1621-1623

7 严拯宇，艾小霞，唐璐，等．红外分光光度法测定二甲硅油含量[J]．中南药学，2015，13(2)：180-181

Uncertainty for determination of polydimethylsiloxane in simethicone emulsion by IR spectrophotometry

Shen Lei，Kong Xuan，Qu Ying，Wu Yan

(Tianjin Institute for Drug Control，Tianjin 300070)

Objective: To estimate the measurement uncertainty firstly in the determination of polydimethylsiloxane in simethicone emulsion by IR spectrophotometry and find out the primary influence factors. Methods: We established a mathematic model, by which the source of the measurement uncertainty was analyzed,and the uncertainties of impact components were assessed.Results: Each uncertainty component was estimated by analysing various variables during the procedure. Combined standard uncertainty was 0.43 mg/ml, and extended uncertainty was 0.9 mg/ml. The report was (38.2±0.9) mg/ml.Conclusion: The concentration of standard solution and repeatability of measurement are the most critical factors in the estimation of measurement uncertainty, so more attention should be paid on those two factors to improve the accuracy of determination．

IR spectrophotometry, simethicone emulsion, polydimethylsiloxane, uncertainty

2015-07-06

R927.2

A

1006-5687(2015)05-0005-05