碘酊含量测定的不确定度分析及稳定性考察

倪晓霞，王庆芬，刘晓玲，叶财发，陈锦珊

(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)

碘酊由碘、碘化钾及乙醇溶解配制而成，属于消毒防腐药，临床常用于皮肤感染和消毒。《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2015年版[1]收载的碘酊采用滴定法测定其中碘和碘化钾的含量。滴定法是一种简便、快速、应用广泛的定量分析方法，但是影响其结果准确性的因素较多，如操作的熟练程度、取样量、容量器具、滴定液等。为了确保测量结果的准确性，保证制剂使用、储藏期间的质量，作者以相关技术规范和指南[2-4]为指导，参考有关文献[5-6]，对含量测定过程中的不确定度进行评定；并依据《中国药典》2015年版四部通则9001[7]，以搽剂、涂剂的重点考察项目性状、含量、有关物质为评价指标，进行15个月的长期试验，考察该制剂的稳定性，为提高碘酊的质量控制标准提供依据。

1 仪器和试药

1.1 仪器 AUW120D型电子分析天平、AUX220型电子分析天平(日本岛津公司)；Trace 1300气相色谱仪(包括FID检测器，Thermo Scientific公司)；50 ml的A级酸碱两用滴定管、25 ml的A级酸碱两用滴定管、10 ml的A级单线标移液管(天津市玻璃仪器有限公司)。

1.2 药品和试剂 碘酊(联勤保障部队第九〇九医院自制，批号20170410、20170504、20170626)；硫代硫酸钠(分析纯)、无水碳酸钠(分析纯)、硝酸银(分析纯)由国药集团化学试剂有限公司提供；重铬酸钾(基准物质，含量99.95%～100.05%)、氯化钠(基准物质，含量99.95%～100.05%)由西陇科学股份有限公司提供；淀粉指示液、荧光黄指示液按《中国药典》2015年版四部规定方法配制；水为纯化水；其余试剂均为分析纯。

2 方法和结果

2.1 滴定液的配制和标定 按照《中国药典》2015年版四部通则8006项下规定[7]，配制并标定0.1 mol/L硫代硫酸钠滴定液与0.1 mol/L硝酸银滴定液。

2.2 碘酊的含量测定 按照《中国药典》2015年版二部碘酊“含量测定”项下规定[1]，测定其中碘和碘化钾含量。

2.3 数学模型的建立 分别以碘和碘化钾含量计算公式作为数学模型，进行不确定度评定。碘和碘化钾的含量计算公式分别为：D=[(V1×F1×T1)/V2]×100%，Y=[(V3×F2-V1×F1)×T2]/V2×100%。式中，D为样品中碘的含量(%)，Y为样品中碘化钾的含量(%)，V1为滴定时消耗硫代硫酸钠滴定液的体积(ml)，F1为硫代硫酸钠滴定液浓度的校正因子，T1为1 ml的0.1 mol/L硫代硫酸钠滴定液消耗碘的质量(g/ml)，V2为碘酊样品的取样量(ml)，V3为滴定时消耗硝酸银滴定液的体积(ml)，F2为硝酸银滴定液浓度的校正因子，T2为1 ml的0.1 mol/L硝酸银滴定液消耗碘化钾的质量(g/ml)。

根据数学模型和对含量测定过程的分析，测量不确定度的来源主要是滴定液标定过程、测量重复性、滴定终点时所消耗滴定液体积、样品取样体积和滴定度。

2.4 滴定液标定过程引入的不确定度u(T)

2.4.1 硫代硫酸钠滴定液标定过程引入的不确定度u(Na2S2O3)F1=m1/(VNa2S2O3×T3)。式中，F1为硫代硫酸钠滴定液浓度的校正因子，m1为基准重铬酸钾的质量(g)，T3为1 ml的0.1 mol/L硫代硫酸钠滴定液消耗重铬酸钾的质量(g/ml)；VNa2S2O3为标定时所消耗硫代硫酸钠滴定液的体积(ml)。

2.4.1.1 硫代硫酸钠滴定液标定重复性引入的相对标准不确定度urel(F1) 采用2.1项下方法标定硫代硫酸钠滴定液，两人各做3次平行测定，检测数据及结果分析见表1。

表1 硫代硫酸钠滴定液的标定结果Table 1 The calibration results of standard titration solution of sodium thiosulfate

2.4.1.5 硫代硫酸钠滴定液滴定度引入的相对标准不确定度urel(T3) 标定时，滴定度与基准物质重铬酸钾(K2CrO7)的摩尔质量等效，根据国际理论化学与应用化学联合会(IUPAC)最新的原子量表，计算重铬酸钾分子摩尔质量引入的标准不确定度。元素的不确定度是将IUPAC所列不确定度作为矩形分布的极差计算得到的[5]，见表2。

表2 重铬酸钾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 potassium dichromate

综上，硫代硫酸钠滴定液标定过程引入的相对标准不确定度为：

=0.001 67。

2.4.2 硝酸银滴定液标定过程引入的不确定度u(AgNO3) 硝酸银滴定液浓度的校正因子计算公式为F2=m2/(VAgNO3×T4)。式中，F2为硝酸银滴定液浓度的校正因子；m2为基准氯化钠的质量(g)；T4为滴定度,即1 ml的0.1 mol/L硝酸银滴定液消耗AgNO3的质量(g/ml)；VAgNO3为标定过程所消耗硝酸银滴定液的体积(ml)。

2.4.2.1 硝酸银滴定液标定重复性引入的相对标准不确定度urel(F2) 采用2.1项下方法标定硝酸银滴定液，检测数据和结果分析见表3。

表3 硝酸银滴定液的标定结果Table 3 The calibration results of standard titration solution of silver nitrate

2.4.2.3 基准氯化钠称量引入的相对标准不确定度urel(m2) 分析过程同2.4.1.3项，故u(m2)=u(m1)=0.081 76 mg，基准氯化钠称量引入的相对标准不确定度为urel(m2)=u(m2)/m2=(0.081 76×10-3)/0.204 1=0.000 401。

2.4.2.4 硝酸银滴定液消耗体积引入的相对标准不确定度urel(VAgNO3) 硝酸银滴定液标定使用的滴定管、实验室环境与硫代硫酸钠滴定液标定过程一致，因此标定过程中硝酸银滴定液消耗体积引入的不确定度分析过程同2.4.1.4项。u(VAgNO3)=u(VNa2S2O3)=0.047 3 ml，urel(VAgNO3)=u(VAgNO3)/VAgNO3=0.047 3/34.77=0.001 36。

综上，硝酸银滴定液标定过程引入的相对标准不确定度为：

=0.001 45。

2.4.6 滴定度引入的不确定度u(T)

2.4.7 合成标准不确定度 以上各不确定度分量相互独立，碘酊含量测定结果的合成相对标准不确定度计算公式如下。

=0.003 29

=0.003 24

碘酊(批号20170410)中碘含量为1.966%，碘化钾含量为1.513%，则含量测定结果的合成标准不确定度分别为u(C碘)=1.966%×0.003 29=0.006 47%，u(C碘化钾)=1.513%×0.003 24=0.004 90%。

2.4.8 扩展不确定度 取包含因子(k)=2，则95%置信概率时，含量测定结果的扩展不确定度分别为u(C碘)=k×u(C碘)=2×0.006 47%=0.012 9%，u(C碘化钾)=k×u(C碘化钾)=2×0.004 90%=0.009 80%。

2.4.9 结果报告 采用滴定法测定碘酊(批号20170410)的含量，其中碘含量测定结果表示为(1.966±0.012 9)%(k=2)，碘化钾含量测定结果表示为(1.513±0.009 80)%(k=2)。

2.5 长期试验 取3批碘酊样品(批号20170410、20170504、20170626)，市售包装放置于(30±2) ℃，相对湿度(65±5)%的条件下15个月，按照《中国药典》2015年版四部通则9001规定，按稳定性重点考察项目(性状、含量、有关物质)进行检测，结果见表4。

表4 碘酊的长期稳定性试验结果Table 4 Results of long-term stability test of iodine tincture

a:测量不确定度区间超出标准范围；b:测量结果超出标准范围

3 讨 论

测量不确定度是表征赋予被测量值分散性的非负参数，是现代误差理论的重要内容[8]，是一份完整的定量分析结果的重要组成部分。通过对测量结果的不确定度进行分析和评定，可以提升测量结果的可信性、可比性及可接受性，具有非常重要的现实意义。

碘酊是临床常用的外用制剂，其中碘和碘化钾含量及乙醇量[6]测定的不确定度评估具有重要意义。首先，可以为改进测量方法、提高测量准确性提供参考；其次，不确定度区间可作为判定检验结果是否合格的依据。本研究通过详细分析影响碘酊中主要成分含量测定的各个环节，筛查出测量结果的各种影响因素，并以此为依据提出测量方法的优化策略及关键注意点。不确定度区间是含量测定结果的一部分，做出结果判定时需要给予充分考虑，3个批次的碘酊留样至15个月时，其中乙醇含量测定结果均在合格范围内(45%～55%)，但是其部分不确定度区间(±1.71%)[6]均超出标准范围，经复测后，结果与表4一致，判定为不合格。碘酊含量测定结果不确定度分析结果表明，滴定液的标定、含量测定时消耗滴定液的体积与样品取样体积这3个不确定分量对合成标准不确定度贡献最大，而这3个不确定分量主要来源于滴定管与单标线移液管的校准、温度差异以及操作人员的终点判断误差。因此，在碘酊的质量控制中应严格遵守各项检验操作规程，规范实验操作；选择检定为A级的滴定管和移液管，定期对其进行校准、检定，保持清洁、干燥；实验室的温度应尽量保持恒定。

碘酊属消毒防腐制剂，在配制、检验、储存、使用过程中，其主要成分碘与碘化钾之间存在可逆的络合反应；溶剂乙醇可能挥发；碘为氧化剂，受光作用可与乙醇反应产生乙醛、三碘乙醛、碘乙烷、氢碘酸等杂质，从而影响临床效果，因此须加强各个环节的质量控制与稳定性考察。长期稳定性试验结果表明，随储藏时间延长，其主要成分碘含量缓慢降低；碘化钾含量逐渐升高，15个月时的碘化钾测量结果或/和不确定度区间超出标准范围；乙醇含量亦逐渐降低，15个月时测量结果和/或不确定度区间超出

标准范围[6]。碘化钾和乙醇含量的变化与成分之间的可逆络合反应及储存环境有关，应加强库房温度、湿度管理，以保证制剂在有效期内质量稳定。

综上所述，通过不确定度分析，可以准确把握碘酊含量测定过程中需要注意的关键环节，本研究建立的方法适用于滴定法测量碘酊中碘和碘化钾含量的不确定度分析。