酸堿滴定法測定碳酸氫鈉滴耳液含量的不確定度分析

楊麗娜，倪曉霞，楊八十，曾棋平，蔡小輝，曹毅祥

(聯(lián)勤保障部隊第九〇九醫(yī)院/廈門大學附屬東南醫(yī)院制劑科，福建漳州 363000)

測量不確定度是根據(jù)所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負參數(shù)，是表示和評定檢驗結(jié)果準確性的一種方式[1]。碳酸氫鈉滴耳液收載于《中國人民解放軍醫(yī)療機構(gòu)制劑規(guī)范》[2](以下簡稱《軍規(guī)》)，其主要成分為碳酸氫鈉，具有軟化耵聹(耳垢)作用，臨床用于外耳道耵聹栓塞?！盾娨?guī)》收載的碳酸氫鈉滴耳液含量測定方法為滴定法，該方法測定結(jié)果的準確性受操作人員的熟練程度、容量器具、滴定液濃度等多因素影響。為確保藥品檢驗結(jié)果的準確性，作者參考《測量不確定度評定與表示(JJF1059.1-2012)》《滴定法測量結(jié)果不確定度評定規(guī)范(CSM 01010101-2006》及有關(guān)文獻[1,3-4]，對其含量測定過程中的不確定度進行評定，以期為提高碳酸氫鈉滴耳液的質(zhì)量控制標準提供依據(jù)。

1 儀器和試藥

1.1 儀器 AUW 120 D型電子分析天平(精度：0.01 mg)、AUX 220型電子分析天平(精度：0.1 mg，日本島津公司)；酸式滴定管(50 ml，A級)、酸式滴定管(25 ml，A級)、移液管(10 ml，A級)均由天津市天科玻璃儀器制造有限公司提供。

1.2 藥品和試劑 碳酸氫鈉滴耳液(聯(lián)勤保障部隊第九○九醫(yī)院自制，批號20180412)；鹽酸(含量36%～38%，分析純)、基準無水碳酸鈉(含量99.95%～100.05%)由廣東西隴化工廠提供；甲基紅-溴甲酚綠混合指示液(按《中華人民共和國藥典》2015年版四部規(guī)定方法配制)；水為純化水(本院自制)。

2 方法和結(jié)果

2.1 鹽酸滴定液的配制 取鹽酸45 ml，加水適量使成1000 ml，搖勻，即得0.5 mol/L鹽酸滴定液。

2.2 鹽酸滴定液的標定[5]取在270～300 ℃干燥至恒重的基準無水碳酸鈉約0.8 g，精密稱定，加水50 ml使溶解，加甲基紅-溴甲酚綠混合指示液10滴，用2.1項下0.5 mol/L鹽酸滴定液滴定至溶液由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色時，煮沸2 min，冷卻至室溫，繼續(xù)滴定至溶液由綠色變?yōu)榘底仙鳛榈味ńK點，據(jù)此計算得到1 ml鹽酸滴定液相當于26.50 mg的無水碳酸鈉。

2.3 碳酸氫鈉滴耳液的含量測定 精密量取碳酸氫鈉滴耳液10 ml，加水50 ml與甲基紅-溴甲酚綠混合指示液10滴，用0.5 mol/L鹽酸滴定液滴定至溶液由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色，煮沸2 min，放冷，繼續(xù)滴定至溶液由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榘底仙鳛榈味ńK點，據(jù)此計算得到1 ml鹽酸滴定液相當于42.00 mg的NaHCO3。

式中，A表示樣品中碳酸氫鈉的含量(%)；F表示鹽酸滴定液濃度的校正因子；T1表示滴定度(1 ml的0.5 mol/L鹽酸消耗NaHCO3的毫克數(shù)，mg/ml)；V1表示滴定時消耗鹽酸滴定液的體積(ml)；V2表示碳酸氫鈉滴耳液的體積(ml)。

2.5 測量不確定度的來源分析 根據(jù)數(shù)學模型和含量測定過程分析測量不確定度的來源。主要包括：(1)鹽酸滴定液標定過程引入的不確定度；(2)測量重復性引入的不確定度；(3)滴定試液時所消耗鹽酸滴定液體積的不確定度；(4)樣品取樣體積引入的不確定度；(5)滴定度引入的不確定度。測量不確定度的來源分析流程見圖1。

圖1 不確定度分量的因果圖Figure 1 Causality diagram of uncertainty components

式中，F(xiàn)表示鹽酸滴定液濃度的校正因子；m表示基準無水碳酸鈉的質(zhì)量(g)；VHCl表示標定時所消耗鹽酸滴定液的體積(ml)；T2表示滴定度(1 ml的0.5 mol/L鹽酸消耗Na2CO3的毫克數(shù)，mg/ml)。

2.5.1.1 標定重復性引起的相對標準不確定度urel(F) 采用2.2項下方法進行標定，兩名操作人員各進行3次平行測定，檢測結(jié)果見表1。

表1 鹽酸滴定液的標定結(jié)果Table 1 The calibration results of standard titration solution of hydrochloric acid fluid

m：基準無水碳酸鈉的質(zhì)量；VHCl：標定時所消耗鹽酸滴定液的體積；F：鹽酸滴定液濃度的校正因子

表2 Na2CO3組成元素的原子量及其標準不確定度Table 2 The atomic weight and standard uncertainty of each element in Na2CO3

綜上，鹽酸滴定液標定過程引入的相對標準不確定度為：

2.5.5 滴定度引入的不確定度u(T1) 滴定度與NaHCO3的分子摩爾質(zhì)量[M(NaHCO3)]等效，根據(jù)IUPAC最新的原子量表，計算NaHCO3的分子摩爾質(zhì)量引入的標準不確定度。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 合成標準不確定度 以上5個不確定度分量相互獨立，因此碳酸氫鈉滴耳液含量測定結(jié)果的合成相對標準不確定度為：

=0.002 62

本研究中碳酸氫鈉滴耳液(批號20180412)中碳酸氫鈉含量為4.927%，則含量測定結(jié)果的合成標準不確定度為：u(C)=4.927%×0.002 62=0.129%。

2.5.7 擴展不確定度 取k=2，則95%置信概率時，含量測定結(jié)果的擴展不確定度為：u(C)=k×u(C)=2×0.129%=0.258%。

2.5.8 結(jié)果報告 采用酸堿滴定法測定碳酸氫鈉滴耳液(批號 20180412)中碳酸氫鈉含量，測定結(jié)果表示為(4.927±0.258)%(k=2)。

3 討 論

測量的不確定度是完整的定量分析結(jié)果的重要組成部分，通過對數(shù)據(jù)進行測量不確定度評定，可以提升實驗結(jié)果的可信性、可比性及可接受性，具有非常重要的現(xiàn)實意義。藥品檢驗報告具有法律效力，為藥品監(jiān)管提供直接依據(jù)，因此其結(jié)果的準確性至關(guān)重要。藥品檢驗中測量不確定度的評定，重點在于對檢測方法、原理的理解和檢測技術(shù)的掌握[6]。醫(yī)院制劑質(zhì)量檢驗屬于藥品檢驗的范疇，因此測量不確定度的評定同樣適用于醫(yī)院制劑的質(zhì)量控制。

本研究的不確定度評定通過分析影響碳酸氫鈉滴耳液含量測定的各個環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)滴定試液時所消耗鹽酸滴定液的體積、鹽酸滴定液的標定和樣品取樣體積3個不確定度分量對評定合成標準不確定度影響較大。其中，滴定試液時所消耗鹽酸滴定液的體積和樣品取樣體積引入的不確定度主要來自于酸式滴定管、單標線移液管的校準和溫度。因此，在日常質(zhì)控中應選擇檢定為A級的滴定管和移液管，并定期對其進行校準檢定；使用前應徹底清洗管內(nèi)壁的殘留物并干燥備用；實驗室的溫度應盡量保持恒定。通過對鹽酸滴定液標定過程做分析發(fā)現(xiàn)，標定時所消耗鹽酸滴定液的體積不確定度分量影響最大，提示標定時應注意滴定管的校準和環(huán)境溫度；在標定時，采用雙人獨立操作，一定程度上避免了單人在實驗過程中操作和肉眼讀數(shù)習慣所造成的誤差。

綜上所述，通過不確定度評定，可以準確把握碳酸氫鈉滴耳液含量測定過程中需要注意的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有利于該制劑的質(zhì)量監(jiān)督及控制。同時，也可為采用酸堿滴定法對其他藥品或醫(yī)院制劑進行含量測定的不確定度評定提供參考。