酸碱滴定法测定碳酸氢钠滴耳液含量的不确定度分析

杨丽娜，倪晓霞，杨八十，曾棋平，蔡小辉，曹毅祥

(联勤保障部队第九〇九医院/厦门大学附属东南医院制剂科，福建漳州 363000)

测量不确定度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，是表示和评定检验结果准确性的一种方式[1]。碳酸氢钠滴耳液收载于《中国人民解放军医疗机构制剂规范》[2](以下简称《军规》)，其主要成分为碳酸氢钠，具有软化耵聍(耳垢)作用，临床用于外耳道耵聍栓塞。《军规》收载的碳酸氢钠滴耳液含量测定方法为滴定法，该方法测定结果的准确性受操作人员的熟练程度、容量器具、滴定液浓度等多因素影响。为确保药品检验结果的准确性，作者参考《测量不确定度评定与表示(JJF1059.1-2012)》《滴定法测量结果不确定度评定规范(CSM 01010101-2006》及有关文献[1,3-4]，对其含量测定过程中的不确定度进行评定，以期为提高碳酸氢钠滴耳液的质量控制标准提供依据。

1 仪器和试药

1.1 仪器 AUW 120 D型电子分析天平(精度：0.01 mg)、AUX 220型电子分析天平(精度：0.1 mg，日本岛津公司)；酸式滴定管(50 ml，A级)、酸式滴定管(25 ml，A级)、移液管(10 ml，A级)均由天津市天科玻璃仪器制造有限公司提供。

1.2 药品和试剂 碳酸氢钠滴耳液(联勤保障部队第九○九医院自制，批号20180412)；盐酸(含量36%～38%，分析纯)、基准无水碳酸钠(含量99.95%～100.05%)由广东西陇化工厂提供；甲基红-溴甲酚绿混合指示液(按《中华人民共和国药典》2015年版四部规定方法配制)；水为纯化水(本院自制)。

2 方法和结果

2.1 盐酸滴定液的配制 取盐酸45 ml，加水适量使成1000 ml，摇匀，即得0.5 mol/L盐酸滴定液。

2.2 盐酸滴定液的标定[5]取在270～300 ℃干燥至恒重的基准无水碳酸钠约0.8 g，精密称定，加水50 ml使溶解，加甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴，用2.1项下0.5 mol/L盐酸滴定液滴定至溶液由绿色转变为紫红色时，煮沸2 min，冷却至室温，继续滴定至溶液由绿色变为暗紫色作为滴定终点，据此计算得到1 ml盐酸滴定液相当于26.50 mg的无水碳酸钠。

2.3 碳酸氢钠滴耳液的含量测定 精密量取碳酸氢钠滴耳液10 ml，加水50 ml与甲基红-溴甲酚绿混合指示液10滴，用0.5 mol/L盐酸滴定液滴定至溶液由绿色转变为紫红色，煮沸2 min，放冷，继续滴定至溶液由绿色转变为暗紫色作为滴定终点，据此计算得到1 ml盐酸滴定液相当于42.00 mg的NaHCO3。

式中，A表示样品中碳酸氢钠的含量(%)；F表示盐酸滴定液浓度的校正因子；T1表示滴定度(1 ml的0.5 mol/L盐酸消耗NaHCO3的毫克数，mg/ml)；V1表示滴定时消耗盐酸滴定液的体积(ml)；V2表示碳酸氢钠滴耳液的体积(ml)。

2.5 测量不确定度的来源分析 根据数学模型和含量测定过程分析测量不确定度的来源。主要包括：(1)盐酸滴定液标定过程引入的不确定度；(2)测量重复性引入的不确定度；(3)滴定试液时所消耗盐酸滴定液体积的不确定度；(4)样品取样体积引入的不确定度；(5)滴定度引入的不确定度。测量不确定度的来源分析流程见图1。

图1 不确定度分量的因果图Figure 1 Causality diagram of uncertainty components

式中，F表示盐酸滴定液浓度的校正因子；m表示基准无水碳酸钠的质量(g)；VHCl表示标定时所消耗盐酸滴定液的体积(ml)；T2表示滴定度(1 ml的0.5 mol/L盐酸消耗Na2CO3的毫克数，mg/ml)。

2.5.1.1 标定重复性引起的相对标准不确定度urel(F) 采用2.2项下方法进行标定，两名操作人员各进行3次平行测定，检测结果见表1。

表1 盐酸滴定液的标定结果Table 1 The calibration results of standard titration solution of hydrochloric acid fluid

m：基准无水碳酸钠的质量；VHCl：标定时所消耗盐酸滴定液的体积；F：盐酸滴定液浓度的校正因子

表2 Na2CO3组成元素的原子量及其标准不确定度Table 2 The atomic weight and standard uncertainty of each element in Na2CO3

综上，盐酸滴定液标定过程引入的相对标准不确定度为：

2.5.5 滴定度引入的不确定度u(T1) 滴定度与NaHCO3的分子摩尔质量[M(NaHCO3)]等效，根据IUPAC最新的原子量表，计算NaHCO3的分子摩尔质量引入的标准不确定度。M(NaHCO3)=22.989 769 28×1+1.007 94×1+12.017×1+15.999 4×3≈84.013 g/mol。

2.5.6 合成标准不确定度 以上5个不确定度分量相互独立，因此碳酸氢钠滴耳液含量测定结果的合成相对标准不确定度为：

=0.002 62

本研究中碳酸氢钠滴耳液(批号20180412)中碳酸氢钠含量为4.927%，则含量测定结果的合成标准不确定度为：u(C)=4.927%×0.002 62=0.129%。

2.5.7 扩展不确定度 取k=2，则95%置信概率时，含量测定结果的扩展不确定度为：u(C)=k×u(C)=2×0.129%=0.258%。

2.5.8 结果报告 采用酸碱滴定法测定碳酸氢钠滴耳液(批号 20180412)中碳酸氢钠含量，测定结果表示为(4.927±0.258)%(k=2)。

3 讨 论

测量的不确定度是完整的定量分析结果的重要组成部分，通过对数据进行测量不确定度评定，可以提升实验结果的可信性、可比性及可接受性，具有非常重要的现实意义。药品检验报告具有法律效力，为药品监管提供直接依据，因此其结果的准确性至关重要。药品检验中测量不确定度的评定，重点在于对检测方法、原理的理解和检测技术的掌握[6]。医院制剂质量检验属于药品检验的范畴，因此测量不确定度的评定同样适用于医院制剂的质量控制。

本研究的不确定度评定通过分析影响碳酸氢钠滴耳液含量测定的各个环节，发现滴定试液时所消耗盐酸滴定液的体积、盐酸滴定液的标定和样品取样体积3个不确定度分量对评定合成标准不确定度影响较大。其中，滴定试液时所消耗盐酸滴定液的体积和样品取样体积引入的不确定度主要来自于酸式滴定管、单标线移液管的校准和温度。因此，在日常质控中应选择检定为A级的滴定管和移液管，并定期对其进行校准检定；使用前应彻底清洗管内壁的残留物并干燥备用；实验室的温度应尽量保持恒定。通过对盐酸滴定液标定过程做分析发现，标定时所消耗盐酸滴定液的体积不确定度分量影响最大，提示标定时应注意滴定管的校准和环境温度；在标定时，采用双人独立操作，一定程度上避免了单人在实验过程中操作和肉眼读数习惯所造成的误差。

综上所述，通过不确定度评定，可以准确把握碳酸氢钠滴耳液含量测定过程中需要注意的关键环节，有利于该制剂的质量监督及控制。同时，也可为采用酸碱滴定法对其他药品或医院制剂进行含量测定的不确定度评定提供参考。