头孢克洛胶囊水分测定的不确定度评定

庞赛，梁爱仙，陈承贵，李玉兰，王铁杰

深圳市药品检验研究院 深圳市药品质量标准研究重点实验室(深圳 518057)

测量不确定度是“表征赋予被测量值的分散性的非负参数”，与测量结果密切相关，用来确定测量结果的可信程度，一个完整的定量分析结果应包含测量值和测量不确定度两个指标[1]。近年来不确定度逐渐引起广大药检人员的重视，正确表达和评定不确定度成为了国内和国际通用的要求。不确定度在药物分析领域中的应用越来越广泛[2-8]。

头孢克洛胶囊是抗生素类药物，水分含量是抗生素质量控制的一个重要检查项目，影响着抗生素药品的稳定性和安全性。本文根据国家质量技术监督局发布的JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》计量技术规范，对《中国药典》2020年版[9]中品种头孢克洛胶囊的水分测定的不确定度进行了分析。以期找出影响不确定度的因素，提高水分含量数据的可信度，使测量结果更加准确可靠。

1 仪器与试剂试药

841 Titrando卡氏炉水分测定仪；XS205DU型电子分析天平。

头孢克洛胶囊(深圳立健药业有限公司，批号：200363010，生产日期：2020年3月)；容量法卡尔-费休氏液；无水甲醇(分析纯)。

2 实验方法

2.1 尔-费休氏液的标定

用50μL微量进样器称取约20mg超纯水，将微量进样器放在电子天平上归零，将超纯水迅速注入滴定杯液面下，重新称定微量进样器的重量，减失的重量即为超纯水重量，将称量数据由天平自动采集进入水分测试仪，按仪器滴定程序标定卡尔-费休氏液。重复标定3次，3次结果的相对标准偏差应小于1%。以3次标定的平均值作为卡尔-费休氏液的滴定浓度F值。结果见表1。

表1 卡氏液标定结果

2.2 供试品的水分测定

取头孢克洛胶囊内容物放入称量舟，将称量舟放在电子天平上归零，迅速将粉末倒入滴定杯中，重新称定称量舟的重量，减失的重量即为样品粉末的重量，将重量值输入滴定仪，用卡尔-费休氏液滴定至终点，得出样品的水分含量。结果见表2。

表2 水分测定结果

3 测量模型的建立

根据水分测定的原理及过程，头孢克洛胶囊水分计算公式如下：

式中：F为卡氏液的浓度(mg/mL)；W水为超纯水的称样量(g)；V水为超纯水消耗卡氏液体积，(mL)；X为头孢克洛胶囊供试品中水分含量(%)；VT为供试品消耗卡氏液体积(mL)；WT为头孢克洛胶囊供试品的称样量(g)。

在实际检验过程中，X的结果是由表2中两份平行测定的供试品数据计算出，故应加入重复性修正量XR，不确定度非零。加入后变成：

X′=X+XR

式中：X′为考虑重复性修正量后头孢克洛胶囊水分含量(%)；X为头孢克洛胶囊水分含量(%)；XR为重复性修正量(%)。

4 不确定度来源分析

不确定度的来源因果图见图1至图3。

图1 水分标定F值的不确定度来源

图2 水分测定的不确定度来源

图3 加入XR后的不确定度来源

5 评定头孢克洛胶囊水分含量的标准不确定度u(X)

5.1 评定标定时超纯水称样量的相对标准不确定度urel(W水)

由表1可得，超纯水取样平均值为0.01950g，其相对标准不确定度为：

5.2 评定标定时消耗卡尔-费休氏液体积引入的不确定度urel(V水)

消耗卡氏液体积的标准不确定度u(V水)由环境温湿度波动的标准不确定度u1(V水)和滴定单元允差的标准不确定度u2(V水)两个分量叠加：

5.2.1 评定u1(V水) 测定时湿度控制在50%RH以下，且滴定仪为密闭系统，实验室空气中水分带来的影响可忽略不计。卡尔-费休氏液的体积随温度的变化而变化，甲醇类卡尔-费休氏液的体积膨胀系数在25℃时为0.0012，实验室温度变化范围为±3.0℃，标定时约消耗卡氏液4.1mL，认为矩形分布：

5.2.2 评定u2(V水) 根据JJG814-2015《自动电位滴定仪》[11]及仪器技术参数，10mL滴定单元的最大允许误差为±0.025mL，认为矩形分布：

5.2.3 计算urel(V水) 将u1(V水)、u2(V水)合成：

由表1可得，标定消耗卡尔-费休氏液体积平均值为4.114mL，相对合成标准不确定度为：

5.3 评定标定重复性引入的不确定度urel(R水)

对卡尔-费休氏液进行3次标定，平均值为4.7396mg/mL，用Bessel公式计算标准差：

标准不确定度为：

由表1可得，标定结果平均值为4.7396mg/mL，其相对标准不确定度为：

5.4 评定样品称量引入的不确定度urel(WT)

由表2可得，样品取样平均值为0.2000g，其相对标准不确定度为：

5.5 评定样品消耗卡尔-费休氏液体积引入的不确定度urel(VT)

消耗卡氏液体积的标准不确定度u(VT)由环境温湿度波动的标准不确定度u1(VT)和滴定单元允差的标准不确定度u2(VT)两个分量叠加：

5.5.1 评定u1(VT) 评定过程同5.2.1项下，样品约消耗卡氏液3.0mL，认为矩形分布：

5.5.2 评定u2(VT) 查JJG814-2015《自动电位滴定仪》及仪器技术参数，10mL滴定单元的最大允许误差为±0.025mL，认为矩形分布：

5.5.3 计算urel(VT) 将u1(VT)、u2(VT)合成：

由表2可得，样品消耗卡尔-费休氏液体积平均值为2.888mL，故：

5.6 头孢克洛胶囊水分含量的标准不确定度u(X)

头孢克洛胶囊水分含量的相对标准不确定度：

=7.212×10-3

实验测得头孢克洛胶囊水分为两份平行样的平均值，X=6.8%

故：u(X)=urel(X)×X=7.212×10-3×6.8%=0.0490%

6 评定重复性的标准不确定度u(XR)

由表2中10份平行样的值获得重复性测量数据，用Bessel公式计算标准差：

实际检验过程中测两份平行样，标准不确定度为：

7 计算合成标准不确定度

8 评定扩展不确定度

依据JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》，取k=2，扩展不确定度为：

U=kuc(X′)=2×0.1031%=0.2%

9 报告测量结果

头孢克洛胶囊水分含量结果为：6.8%±0.2%，第二项为扩展不确定度。不确定度结果一览表见表3。

表3 不确定度评定结果一览表

10 讨论

测量不确定度评定应尽可能分析测量不确定度的所有可能来源，本文通过对《中国药典》2020版二部项下品种头孢克洛胶囊的水分测定过程中可能产生的不确定度分量，量化了各影响因素的贡献，并将各分量进行合成，得到其水分含量的扩展不确定度值。表征了该项测定结果的分散性和准确性，建立了测定头孢克洛胶囊的水分的不确定度评定方法。可为用卡尔-费休氏法测定水分值结果的不确定度评定提供参考。

分析不确定度评定结果一览表，本次研究不确定度分量的过程中，对结果影响最大的分量为测量重复性，提示实验人员在整个测定过程中应注意标准操作，在多份样品测定时，确保测得结果的标准偏差在规定的范围内，以保证测量结果的准确和可靠。通过以上不确定度来源分析，可通过定期对水分测定仪进行性能确认，加强日常维护保养，确保仪器始终处于良好且稳定的工作状态，并加强电子天平的日常维护保养，使用电子天平称量时应选用经性能确认合格的天平，且天平精度符合使用要求等因素来降低不确定度，提高检验结果的准确性和可靠性，进一步提高实验室的检测水平。