水杨酸的全熔点温度的测量不确定度评定

梁艳辉，周 敏

(海南省食品药品检验所海口分所，海南 海口 570100)

熔点是指一种物质按照规定的方法由固相融化成液相时的温度，是物质的一项物理常数，熔点测定是药品质量检验标准中的一个重要项目(通常是检验物质纯度)。测量不确定度是与测量结果相关联的参数，用以表征合理地赋予被测量值的分散性[1]，是衡量测量结果可靠性的重要参数之一。测量不确定度评定分析不确定的来源，并通过Excel计算各不确定度分量对合成不确定度的贡献，提高检验数据质量[2]。本案例中被测量“水杨酸的全熔点温度”测定法按照《中国药典》2015年版四部附录0612熔点测定法[3]。《中国药品检验标准操作规范》(2010年版)熔点测定法[4]。检验限界按《中国药典》2015年版二部“正文品种水杨酸熔点”项下规定：158～161 ℃[5]。在实验检验过程中，合理科学的使用测量不确定度，可评价测量结果的准确性和可靠性，对降低实验检测的风险具有重大作用[6]。

1 实 验

1.1 仪器设备与试剂

恒温干燥箱；封口玻璃毛细管(内径为0.9～1.1 mm，壁厚为0.10～0.15 mm，管长100 mm)，华西医科大学仪器厂；熔点测定仪：梅特勒MP70。

供熔点仪校准用的熔点标准品：非那西丁标准品1(批号：100095-200204，理论熔点为136 ℃)，中检院；磺胺标准品2(批号：100096-199404，理论熔点为166 ℃)，中检院；

测量对象：水杨酸的全熔点温度(批号：100106-201104)中检院。

1.2 实验步骤

将非那西丁标准品1，磺胺标准品2和样品水杨酸研细后在恒温干燥箱105 ℃干燥3 h，采用全自动熔点仪，调节升温速率为每分钟上升1.5 ℃，记录熔点标准品1、2和供试品(水杨酸)的熔点温度，计算标准品1、2确定熔点温度修正值T标修正，以T标修正为纵坐标，以标准品1、2的理论熔点T标理论为横坐标，拟合回归方程。将水杨酸的全熔点温度示值T供示值带入回归方程，计算水杨酸供试品熔点温度修正值T供修正和全熔点温度T。

2 结果与讨论

2.1 拟合标准曲线并取得水杨酸熔点修正值

(1)由熔点标准品1、2各自的理论熔点减去各自测得的3次全熔温度的平均值，得出各自的校正值(见表1)。

表1 用熔点标准品校准熔点温度的原始数据(单位：℃)Table 1 Raw data for melting point temperature calibration using melting point standards (Unit: ℃)

以熔点标准品1、2的理论熔点为横坐标，以校正值(即修正值，修正值=理论值-实测值)为纵坐标按(136，0.85)和(166，-0.74)两个点拟合回归方程：

T标修正=kT标理论+b=-0.053T标理论+8.058

(1)

供试品(水杨酸)重复测定3次的全熔温度的平均值T供示值=160.66，以T供示值替代T标理论，并以T供修正替代T标修正，代入式(1)，得：

T供修正=kT供示值+b=-0.053T供示值+8.058=-0.46

(2)

(2)计算供试品(水杨酸)的全熔点温度

计算T=T供示值+T供修正，即得熔点。校正数值表见表2。

表2 熔点温度校正数值表Table 2 Correction table of melting point temperature (℃)

注：3个示值与表3中底3批次的前3个示值相同。

2.2 不确定来源分析

(1)供试品全熔点温度示值T供示值；

(2)由熔点标准品1、2校准后的校正值T供修正；

(3)供试品(水杨酸)的全熔点温度修约T修约；

(4)供试品(水杨酸)的全熔点温度的测量重复性RT供示值，以样品的3次重复测量的数据计算合并样本标准差评定。

2.3 测量模型

T=T供示值+T供修正+T修约+RT供示值

(3)

以T标理论代替T供示值，代入(2)，得式(4):

T供修正=-0.053T标理论+8.058

(4)

式中：T——供试品水杨酸的全熔点温度，℃

T供示值——测量供试品时熔点温度示值，℃

T供修正——由校准直线方程计算得到的校正值，℃

T修约——供试品水杨酸的全熔点温度修约，其值视为零，不确定度非零，℃

RT供示值——T供示值的测量重复性引起的修正值，其值视为零，不确定度非零，℃

T标理论——熔点标准品的理论熔点，℃

2.4 合成标准不确定度表达式

由式(3)及不确定度传播律，忽略相关性，得：

(5)

式中：uc(T)——T的合成标准不确定度，℃

u(T供示值)——T供示值的标准不确定度，℃

u(T供修正)——T供修正的标准不确定度，℃

u(T修约)——T修约的标准不确定度，℃

u(RT供示值)——RT供示值的标准不确定度，℃

2.5 标准不确定度的评价

2.5.1 评定u(T供示值)

由于使用熔点标准品对水银温度计进行校正，温度计的允许对T供示值的影响在应用校准直线方程求T供示值时被抵消了，对T值不产生直接影响，u(T供示值)的来源仅考虑分辨力的影响，其分度值为0.5 ℃，实际分辨力为0.1 ℃，故比照JJF1059.1-2012中4.3.3.4中的例子[6]，得：

u(T供示值)=0.1×0.29=0.029(℃)

2.5.2 评定u(T供修正)

由于式(4)中熔点标准品的生产方中检院未能提供理论熔点的测量不确定度，故无法评定u(T供修正)，姑且忽略之，故：

u(T供修正)=0

2.5.3 评定u(T修约)

按《中国药品检验标准操作规范》(2010年版)“熔点测定法7结果与判定”的规定[7]：“测定结果的数据应按修约间隔为0.5进行修约，即0.1～0.2 ℃舍去，0.3～0.7 ℃修约为0.5 ℃，0.8～0.9 ℃进为1 ℃。”认为修约的半宽a=0.2 ℃，按照均匀分布，得：

2.5.4 评定u(RT供示值)

u(RT供示值)以水杨酸3次重复测量的数据计算合并标准差评定。测量数据见表3。

表3 水杨酸测量数据Table 3 Salicylic acid measurement data

2.6 计算合成标准不确定度uc (T)

将数据代入式(5)，得：

=0.22(℃)

2.7 评定扩展不确定度U

按JJF1059.-2012的规定。一般测量，可取包含因子k=2，则扩展不确定度为：

U=uc(T) ×2=0.22×2=0.44

故U=0.44 ℃

3 结 论

本次对水杨酸(批号：10091-200401)全熔点温度进行测量，测量结果为T=(160±0.46)℃。通过对水杨酸全熔点温度的测量不确定度进行分析评定，为质量检验过程中的限度边缘值提供有效的参考范围，可有效控制样品分析的准确性，保证检验结论的正确。