紅外分光光度法測(cè)定西甲硅油乳劑中聚二甲基硅氧烷含量的測(cè)量不確定度評(píng)定

申 雷，孔 璇，屈 穎，吳 燕

(天津市藥品檢驗(yàn)所，天津 300070)

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藥品質(zhì)量與檢驗(yàn)

紅外分光光度法測(cè)定西甲硅油乳劑中聚二甲基硅氧烷含量的測(cè)量不確定度評(píng)定

申 雷，孔 璇，屈 穎，吳 燕

(天津市藥品檢驗(yàn)所，天津 300070)

目的：對(duì)紅外分光光度法測(cè)定西甲硅油乳劑中聚二甲基硅氧烷含量的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定，找出影響的主要因素。方法：建立數(shù)學(xué)模型，分析不確定度來(lái)源，評(píng)定各影響分量的不確定度。結(jié)果：通過(guò)對(duì)各變量不確定度的分析評(píng)定，計(jì)算出西甲硅油乳劑中聚二甲基硅氧烷含量測(cè)定的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.43 mg/ml，擴(kuò)展不確定度為0.9 mg/ml，報(bào)告為(38.2±0.9) mg/ml。結(jié)論：對(duì)照品溶液濃度和測(cè)量重復(fù)性是影響測(cè)量不確定度的關(guān)鍵因素，應(yīng)加以關(guān)注并嚴(yán)格控制，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

紅外分光光度法，西甲硅油乳劑，聚二甲基硅氧烷，測(cè)量不確定度

聚二甲基硅氧烷(CAS：9006-65-9)又名二甲基硅油，是一種疏水類(lèi)的有機(jī)硅物料，在藥品、食品等領(lǐng)域均有應(yīng)用。其可改變消化道中存在于食糜和黏液內(nèi)的氣泡的表面張力并使之分解，釋放出的氣體可被腸壁吸收，并通過(guò)腸蠕動(dòng)而排出，用于治療由于胃腸道中聚集了過(guò)多氣體而引起的不適癥狀，如腹脹等[1]。聚二甲基硅氧烷的檢測(cè)是監(jiān)控藥品有效成分含量和控制藥品質(zhì)量安全的重要手段，因此，要求我們提高該物質(zhì)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)技術(shù)，建立完善的藥品監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

采用紅外分光光度法測(cè)定聚二甲基硅氧烷的含量是近些年建立起來(lái)的一種檢驗(yàn)方法，已列入《美國(guó)藥典》[2]，國(guó)內(nèi)關(guān)于這方面研究也較為充分[3-7]，但是，關(guān)于其測(cè)量不確定度的評(píng)估尚未見(jiàn)報(bào)道。國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》中“3.12”對(duì)測(cè)量不確定度的表述是：“根據(jù)所用到的信息，表征賦予被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù)”，給出測(cè)量不確定度可對(duì)測(cè)量結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)定。本文首次對(duì)紅外分光光度法用于檢測(cè)聚二甲基硅氧烷的測(cè)量不確定度進(jìn)行分析，采用國(guó)家進(jìn)口藥品注冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)JX20100262《西甲硅油乳劑》，以期找出各影響分量的主要因素，為準(zhǔn)確測(cè)定其含量提供科學(xué)依據(jù)。

1 測(cè)量方法

1.1 儀器與試劑 BRUKER TENSOR27紅外光譜儀；METTLER TOLEDO XS205電子天平；單標(biāo)線(xiàn)吸量管(A級(jí)，25 ml)；聚二甲基硅氧烷(BERLIN-CHEMIE AG，100.8%，批號(hào)OM25307)；四氯化碳(分析純，天津市華東試劑廠(chǎng))；西甲硅油乳劑(BERLIN-CHEMIE AG，批號(hào)23039)。

1.2 溶液配制

1.2.1 對(duì)照品溶液的配制 精密稱(chēng)取聚二甲基硅氧烷對(duì)照品約50 mg，置帶塞錐形瓶中，加鹽酸溶液(1 mol/L)50 ml并用單標(biāo)線(xiàn)吸量管(A級(jí)，25 ml)精密加入四氯化碳25 ml，用力振搖5 min，將混合物移至分液漏斗中，待分層后，分取四氯化碳層，加無(wú)水硫酸鈉3 g振搖，濾過(guò)，即得對(duì)照品溶液(約2 mg/ml)。

1.2.2 供試品溶液的配制 精密稱(chēng)取本品約1 g，置帶塞錐形瓶中，加鹽酸溶液(1 mol/L)50 ml并精密加入四氯化碳25 ml，用力振搖5 min，將混合物移至分液漏斗中，待分層后，分取四氯化碳層，加無(wú)水硫酸鈉3 g振搖，濾過(guò)，得澄清濾液作為供試品溶液。

1.2.3 空白溶液的配制 不加樣品，按“1.2.2”項(xiàng)下方法，制備空白溶液。分別取對(duì)照品溶液和供試品溶液適量，置0.5 mm吸收池中，選擇測(cè)定波長(zhǎng)(1 260±5) cm-1測(cè)定吸光度，以峰高計(jì)算。

1.3 計(jì)算公式 樣品中聚二甲基硅氧烷的含量按式(1)計(jì)算：

(1)

式中：X——聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

H1——供試品溶液峰高；

H2——對(duì)照品溶液峰高；

W1——供試品稱(chēng)樣量，g；

W2——對(duì)照品稱(chēng)樣量，g；

V1——供試品定容體積，ml；

V2——對(duì)照品定容體積，ml；

G——對(duì)照品純度；

D——供試品相對(duì)密度，g/ml。

經(jīng)計(jì)算，西甲硅油乳劑樣品中聚二甲基硅氧烷的含量為38.2 mg/ml。

2 測(cè)量模型及不確定度來(lái)源分析

2.1 測(cè)量模型 考慮重復(fù)性影響不可忽略，式(1)變?yōu)椋?/p>

XR=X+R

(2)

式中：

XR——加入重復(fù)性后樣品中聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

X——樣品中聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

R——測(cè)量重復(fù)性影響的修正量，不確定度非零，mg/ml。

式(2)中，X由式(1)計(jì)算，經(jīng)變形為：

(3)

式(3)中符號(hào)含義與式(1)相同。

2.2 不確定度來(lái)源分析 不確定度來(lái)源用因果圖表示，見(jiàn)圖1。

圖1 XR的不確定度來(lái)源因果圖

3 不確定度的分析與評(píng)定

3.1 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表達(dá)式 由式(2)，得：

(4)

由于式(3)是相乘形式的模型，故有：

(5)

3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

=0.058 88 mg

由于供試品稱(chēng)樣量為1.0 g，則

3.2.2 評(píng)定對(duì)照品稱(chēng)樣量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(W2) 對(duì)照品稱(chēng)量與供試品稱(chēng)量為同一天平的同一量程，故u(W2)=u(W1)=0.058 88 mg，由于對(duì)照品稱(chēng)樣量為0.05 g，則

=0.090 32 ml。

3.2.4 評(píng)定對(duì)照品定容體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

urel(V2) 對(duì)照品定容和供試品定容使用同一個(gè)單標(biāo)線(xiàn)吸量管(A級(jí)，25 ml)，故urel(V2)=urel(V1)=3.61×10-3。

3.2.5 評(píng)定供試品峰高的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(H1) 由于配制了2份供試品溶液進(jìn)行試驗(yàn)，故供試品溶液峰高引入的測(cè)量不確定度可忽略，urel(H1)=0。

3.2.6 評(píng)定對(duì)照品峰高的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(H2) 對(duì)照品溶液峰高的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 對(duì)照品溶液峰高的測(cè)定結(jié)果

標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(H2)由第一份對(duì)照品溶液峰高影響的分量u1(H2)和第二份對(duì)照品溶液峰高影響的分量u2(H2)線(xiàn)性疊加后取平均數(shù)而得。

3.2.8 評(píng)定供試品相對(duì)密度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(D) 供試品相對(duì)密度由本所化學(xué)室測(cè)定，采用《中國(guó)藥典》2010年版二部附錄ⅥA相對(duì)密度測(cè)定法，結(jié)果為1.00，考慮通常情況下相對(duì)密度的測(cè)量準(zhǔn)確度高，引入的不確定度小，可以忽略，故相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(D)=0。

3.2.9 評(píng)定樣品中聚二甲基硅氧烷含量X的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(X)

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

3.2.10 評(píng)定測(cè)量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差u(R) 用貝塞爾公式計(jì)算測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)差：

(6)

(7)

ν=n-1

(8)

式中：

——重復(fù)測(cè)量西甲硅油乳劑樣品中聚二甲基硅氧烷含量的標(biāo)準(zhǔn)差，mg/ml；

n——預(yù)評(píng)估重復(fù)性的重復(fù)測(cè)量次數(shù)，本文中n=10；

Xi——第i次測(cè)量的西甲硅油乳劑樣品中聚二甲基硅氧烷含量，mg/ml；

u(R)——測(cè)量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差，mg/ml；

n測(cè)量——實(shí)際測(cè)量時(shí)的重復(fù)測(cè)量次數(shù)，本文中n測(cè)量=2；

ν——自由度，本文中ν=9。

表2 重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

3.4 評(píng)定擴(kuò)展不確定度U根據(jù)JJF1059.1-2012，取k=2，U的修約只進(jìn)不舍，則：U=kuc(XR)=2×0.43=0.9 mg/ml

3.5 報(bào)告測(cè)量結(jié)果 西甲硅油乳劑樣品中聚二甲基硅氧烷含量的測(cè)量結(jié)果為(38.2±0.9) mg/ml，第二項(xiàng)為擴(kuò)展不確定度的值，k=2。不確定度一覽表見(jiàn)表3。

表3 不確定度一覽表

4 討論

從不確定度一覽表中可以發(fā)現(xiàn)，紅外分光光度法測(cè)定西甲硅油乳劑中聚二甲基硅氧烷含量的測(cè)量不確定度的主要來(lái)源是對(duì)照品溶液濃度和測(cè)量重復(fù)性，應(yīng)在這兩方面特別關(guān)注并加以嚴(yán)格控制，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

另外，在西甲硅油乳劑產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，聚二甲基硅氧烷的含量限度應(yīng)為西甲硅油乳劑標(biāo)示量的92.5%～107.5%，由于西甲硅油乳劑的規(guī)格為40 mg/ml，故實(shí)際含量限度為37～43 mg/ml，而在實(shí)際進(jìn)口藥品檢驗(yàn)和判定工作中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)結(jié)果數(shù)值處于含量限度邊緣的情況，而對(duì)于這些結(jié)果的判定，要格外慎重，應(yīng)充分考慮測(cè)量不確定度帶來(lái)的影響，并通過(guò)增加測(cè)量次數(shù)和進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)等方法，對(duì)結(jié)果做出科學(xué)準(zhǔn)確的判定。

1 楊莉，葛亞彬，趙志剛．西甲硅油乳劑[J]．中國(guó)新藥雜志，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，袁雯瑋．紅外光譜法測(cè)定復(fù)方碳酸鈣咀嚼片中二甲硅油的含量[J]．天津藥學(xué)，2000，12(3)：60

4 楊婉花，張芳華．紅外光譜法測(cè)定硅酮二號(hào)凝膠中二甲硅油的含量[J]．中國(guó)藥師，2010，13(11)：1621-1623

5 田翠翠，羅永煌，張賀，等．IR測(cè)定復(fù)方枸櫞酸阿爾維林軟膠囊中的西甲硅油[J]．光譜實(shí)驗(yàn)室，2012，29(1)：443-447

6 馮光．紅外分光光度法測(cè)定二甲硅油片中二甲硅油的含量[J]．藥物分析雜志，2013，33(9)：1621-1623

7 嚴(yán)拯宇，艾小霞，唐璐，等．紅外分光光度法測(cè)定二甲硅油含量[J]．中南藥學(xué)，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