维C银翘颗粒中维生素C含量的测量不确定度分析
2013-09-15郑艳青刘向国冯德民
郑艳青,刘向国,冯德民,刘 静,马 斐
(山东省德州市药品检验所,山东 德州 253015)
化学分析中测量不确定度的评估,主要有以下几个步骤:被测量量的技术规定;确定和分析不确定度来源;量化不确定度;合成标准不确定度的计算;扩展不确定度的给出;报告测量结果及不确定度。笔者采用滴定法测定了维C银翅颗粒中维生素C含量,并依据相关规定,分析了含量测定的测量不确定度。现报道如下。
1 仪器与试药
XS105DU型电子分析天平(瑞士Mettler)。维C银翘颗粒(南宁市维威制药有限公司,批号为110102);碘滴定液,浓度为0.050 39(1 ±1.6×10-3)mol/L(本所标定);水为纯化水,其他试剂均为分析纯。10mL滴定管:棕色,A级,检定号H090328,校正曲线 ΔV=(-18.8V3+654V2-7370V+24100)10-5,△V[5,10mL],标定的不确定度 U95rel=0.019mL;100mL容量瓶,棕色,A级,检定号为H 09435,补正值为-0.100 mL;50 mL单标线移液管:A 级,检定号为 H09771,补正值 -0.020mL。
2 方法与结果
2.1 供试品溶液制备
取装量差异项下样品内容物,研细,取10.1662g,精密称定,置100mL容量瓶中,加新煮沸的冷开水10mL,稀醋酸10mL,振摇使充分溶解,加水稀释到刻度,即得。
2.2 测定法[1]
分别精密量取续滤液50mL,加淀粉指示液3mL,用碘滴定液滴定至溶液显蓝色且在30 s内不褪,即得,计算含量。试验温度为22℃。
2.3 不确定度分析[2-4]
2.3.1 被测量量的技术规定
主要说明被测量量,建立数学模型。其数学模型为(假设直线过原点):W(%)=VsCMV1/mV2× f1f2f3×5×10-2。式中,W 为样品中维生素 C相对标示量计算的质量分数(%);Vs为测定样品消耗碘滴定液的体积数值(mL);C为碘滴定液的浓度数值(mol/L);M为维生素 C的物质的量(g/mol);M为称取研细粉末的质量数值(g);V1为100mL量瓶体积数值(mL);V2为50mL单标线移液管的体积数值(mL);f1为质量分数测定结果数值的重复性因子,E(f1)△1;f2为样品均匀性因子,E(f2)△1;f3为质量分数数值切尾误差因子,E(f3)△1;5×10-2为常数,不确定度为零。
2.3.2 因果关系图
见图1。
图1 因果关系鱼骨图
2.3.3 分量计算
1)B类分量计算
(1)称取样品细粉质量数值的相对标准不确定度[ur(m)]来源
天平校准引入的标准不确定度分量[u1(m)/mg]:由计量检定报告信息实际评定并按正态分布(k=2)转换为,u1(m)=0.084 1(mg)。
天平偏载引入的标准不确定度分量[u2(m)/mg]:由天平的典型技术数据估计并按投影分布转换为,
天平步进量引入的标准不确定度分量[u3(m)/mg]:据XS105DU型电子天平的可读性估计并按均匀分布转换为,
综上得:
(2)维生素C摩尔质量值的相对标准不确定度[ur(M)]来源
各元素相对原子量(见2001年公布的国际原子量表)引入的摩尔质量数值的标准不确定度分量[u1(M)/g]:
摩尔质量数值切尾引入的标准不确定度分量[u2(M)/g]:由实际计算时所取维生素C的摩尔质量数值,并按均匀分布转换为,U2(M)=0.005/■3=0.002 89(g)。
综上得:
(3)碘滴定液浓度数值引入的浓度相对标准不确定度分量[ur(C)]来源:
由对碘滴定液标定的浓度进行不确定度评定并按 t分布转化得到
(4)测定样品液所消耗碘滴定液体积数值的相对标准不确定度分量[ur(Vs)]来源
滴定管校准引入的标准不确定度分量[u1(Vs)/mL]:由对H090328滴定管标定数据信息实际评定并按t分布转化得到,
体积补正数值引入的标准不确定度分量[u2(Vs)/mL]:根据滴定所消耗的体积和滴定管H090328的校正曲线内插,并按三角分布转换得到
温度效应引入的标准不确定度分量[u3(Vs)/mL]:由实验记录的实验室温度(见 2.2 项),按体积膨胀系数 2.1 ×10-4℃-1和反正弦分布转换得,
瞄准读数引入的标准不确定度分量[u4(Vs)/mL]:取读数误差±0.01mL,并按三角分布转换为,
终点误差引入的标准不确定度分量[u5(Vs)/mL]:取本法的终点误差为0.01mL,按均匀分布转换得,
综上得:ur(Vs)
(5)100mL量瓶体积数值的相对标准不确定度[ur(V1)]
量瓶体积校准引入的标准不确定度分量[u1(V1)/mL]:由所用A级100mL量瓶的计量允差估计,并按正态分布,k=3,转换得 u1(V1)=0.01/3=0.033 3(mL)。
量瓶体积补正数值切尾引入的标准不确定度分量[u2(V1)/mL]:由实际补正数值切尾区间半宽按均匀分布转换为,u2(V1)=
瞄准读数引入的标准不确定度分量[u3(V1)/mL]:取读数误差为计量允差的1/4,并按均匀分布转换为,
综上得:
(6)移液管体积数值的相对标准不确定度分量[ur(V2)/mL]来源
(7)质量分数数值切尾引入的相对标准不确定度分量[ur(f3)]来源
由测定结果数值切尾区间半宽,按均匀分布转换为,ur(f3)=
2)A类分量计算
(1)样品均匀性引入的相对标准不确定度分量[ur(f2)]
该分量是通过另取10份样品(每份均取10 g)做双联测定,经统计计算求得,反映样品均匀性的相对标准偏差。ur(f2)=RSD(f2)=0.000 192。
(2)测量结果总重复性引入的相对标准不确定度分量[ur(f1)]
该分量是据既往维C银翘颗粒的含量测定结果,用笔者自己得到的贝赛尔双联数据递推关系式,求得 S36=0.000 625,由此得 ur(f1)
2.3.4 样品质量分数合成相对标准不确定度[ucr(W)]计算
以上所得9个分量均不相关,故可按下式合成相对标准不确定度,并根据可略原则为简化计算,将两个小的分量 ur(m)与ur(M)略去,得:
2.3.5 样品含量测量结果的相对扩展不确定度[U95r(W)]计算
取置信水准95%,k=2,故 U95r(W)=kUcr(W)=2×0.00305=0.006 1。
2.3.6 最终结果
维C银翘颗粒含维生素C(C6H6O6)的质量分数为99.1(1±6.1×10-3)%。
3 讨论
通过分析维C银翘颗粒中维生素C含量的测量不确定度,发现本次试验的不确定度主要由所消耗滴定液的体积引入。本研究提供了一种检测结果测量不确定度计算的方法和思路,可以推广用于容量分析测定成分的含量,分析引入的分量,找出影响较大的因素并在以后试实验中加以注意和改进,以期得到高质量的测量结果。
[1]WS-10894(ZD-0894)-2002,国家药品中药标准[内科肺系(一)分册][S].
[2]JJF1059-1999,测量不确定度评定与表示[S].
[3]JJF1135-2005,化学分析测量不确定度评定[S].
[4]中国实验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南[M].北京:中国计量出版社,2006:75.