紫外分光光度法测定氨茶碱片中无水茶碱含量的不确定度评定

作者:未知

  摘要:用紫外分光光度法测定氨茶碱片中无水茶碱的含量,通过建立数学模型,对测定过程中的各影响因素进行分析评定,并计算各分量的不确定度,最终给出了检测结果的置信区间和置信水平,为紫外分光光度法测定氨茶碱片中无水茶碱含量的不确定度的评定提供了科学依据和方法支持。
  关键词:氨茶碱片;含量;紫外分光光度法
  本文对紫外分光光度法测定氨茶碱片中无水茶碱含量进行不确定度评定,对各影响因素进行评估分析,以期加强对含量测定的数据分析及测量结果的准确性和可信度的认识,对药品检测和研究人员掌握和应用测量不确定度具有借鉴和指导作用。
  1实验条件
  1.1仪器与试剂
  Evolution300PC紫外分光光度计(Thermo Scientific);Mettler-XS105DU型电子天平(瑞士梅特勒一托利多公司);200mL容量瓶(容量允差0.10 mL,A级);250mL容量瓶(容量允差0.10 mL,A级);5.OOmL单标线移液管(容量允差0.015mL.A级)。氨茶碱片(规格:O.lgx100片;批号:F171002;生产厂家:山西云鹏制药有限公司);氢氧化钠为分析纯;水为纯化水。
  1.2实验环境与测定方法
  温度:23℃;相对湿度:<80%。取氨茶碱片20片,精密称定,研细,精密称取适量(约相当于氨茶碱lOOmg),置200mL量瓶中,加O.lmol/L氢氧化钠溶液20mL与水60mL,振摇10分钟使氨茶碱溶解,用水稀释至刻度,摇匀,滤过,精密量取滤液5mL,置250mL量瓶中,用O.Olmol/L氢氧化钠溶液稀释至刻度,摇匀,照紫外一可见分光光度法,在275nm的波长处测定吸光度,按C7H8N402的吸收系数为650计算。取两个平行样的测量均值为测得值。
  2实验结果
  供试品20片称量约为2135.04mg。对供试品取12次平行样,取样质量M (mg)分别为100.52,100.70,100.37.100.92.
  100.44,100.89,100.94,100.68,100.22, 100.66, 100.74,100.60,对应测得的吸光度A分别为0.4889.0.4768, 0.4826, 0.4956, 0.4740, 0.4862,0.4805,0.4797, 0.4815, 0.4851, 0.4853, 0.4932.根据百分含量计算公式(1)得到12次平行样中无水茶碱为氨茶碱标示量的百分含量B样品(%)分别为:79.88,77.76,78.97.80.65.77.50,
  79.14, 78.18,78.25,78.90,79.15,79.12, 80.52。
  3测量模型及不确定度来源分析
  3.1测量模型
  供试品中无水茶碱为氨茶碱标示量的百分含量计算公式:
  式中:B样品:供试品中无水茶碱为氨茶碱标示量的百分含量,以实验结果中前两份平行样的测量平均值计算,%;A:供试品的吸光度;z:供试品的平均片重,mg;Vl:供试品第一次稀释体积,mL;V2:吸量管移取样品溶液的体积,mL;V4:供试品第二稀释体积,mL;M:供试品取样质量,mg;药典或药品标准中规定的吸收系数,e‰= 650mL/( g/cm);100:换算系数;0.1:样品的规格(g/片)。
  考虑样品重复测量的不确定度后,测量模型为:
  式中:B’样品:考虑重复性修正量R后,氨茶碱片中无水茶碱的实际标示含量,%;R:重复性修正量,%。
  3.2不确定度来源分析
  从分析测定过程和数学模型可以确定不确定度主要来源于:
  称量带来的不确定度,包括天平的示值允差、天平重复性、分辨力。
  样品稀释带来的不确定度,包括容量瓶和移液管的允差、体积测量的重复性读数偏差、温度与体积校准时的温度差异。
  吸光度带来的不确定度,包括吸光度测量重复性、仪器等。
  3.3合成标准不确定度表达式
  由式(2)及不确定度传播率,考虑各个输入量不相关,
  式中:u。(B’样品):加入重复性影響后无水茶碱为氨茶碱片标示量的百分含量的合成标准不确定度,%;u(B样品):无水茶碱为氨茶碱片标示量的百分含量标准不确定度,%;u(R):重复性的标准不确定度,包括天平重复性、体积测量的重复性和吸光度测量的重复性,%。
  4不确定度评定
  4.1供试品中无水茶碱为氨茶碱片标示量的百分含量标准不确定度的评定与表达
  由式(1),各输入量不相关,依据JJF1059.1-2012式( 29)计算:
  4.1.1供试品取样质量的相对标准不确走度u.(M)
  经查天平的检定证书,41g量程的Og - Sg称量段的示值误差的绝对值为0.02mg,最近一次刚校准/检定,认为不必修正,服从矩形分布。M取前两份平行样的平均值( 100.52+100.70) /2=100.61
  4.1.2供试品第一次体积稀释的相对标准不确定度Ur(V1)U(V)由容量瓶最大允差引起的标准不确定度U1( Vl)和温度影响的标准不确定度U2( Vl)合成。定容的终点判断的读数分散性不可忽视且因人而异,认为读数分散性含于u(R)之中。实验中使用的200mL容量瓶(A级)最大允许误差为±O.lOmL,历年检定结果显示误差均较小,视为三角形分布:V1(vl)=o.lOmL√6=o0408ml
  容量瓶的校准温度为20℃,本次实验温度为23℃,水的体积膨胀系数为0.00021℃-1,则由此产生的体积变化分散区间半宽a=200mL×3℃×2.1×10-4℃ -l=0.126mL,假设温度导致的体积变化为矩形分布:   V2(vl) =0.126mL/√3=o.0727mL,
  4.1.3供试品溶液移取体积的相对标准不确定度Ur(V2)
  评定方法同4.1.2,计算后ur(V2) =1.27×10-3。
  4.1.4样品第二次体积稀释的相对标准不确定度ur(V3)
  评定方法同4.1.2,计算后ur(V3) =3.985×lO-4。
  4.1.5供试品的平均片重Z的相对标准不确定度Ur (Z)
  Z=m/20,依据JJF1059.1-2012式(24)得:
  u (m)由天平允差引起的标准不确定度u1(m)和天平重复性影响的标准不确定度u2(m)线性叠加而成: 供试品20片称量约为2135.04mg,经查天平的检定证书,41g量程的Og - 5g称量段的示值误差的绝对值为0.02mg,最近一次刚校准/检定,认为不必修正,服从矩形分布:U1(m)=o.02mg/√3 =0.0115mg。量程为Og - 5g的重复性为O.Olmg, u2(m)= O.Olmg/√3 =0.0058mg。 平均片重: Z=2135.04/20=106.75mg Ur(Z)=u(Z) /Z=6.45×10-4 /106.75=6.042x10-6
  4.1.6吸光度值的相对标准不确定度ur(A)
  查检定证书,紫外分光光度计在( 190-340) nm段的透射比的示值误差为±0.7%。12次平行样平均值A=0.4841,A=lg( 1/T) =0.4841,则T=32.80%,T的允许误差为±0.7%,即T=0.3280±0.007,T∈(0.3210,0.3350),由A=lg( 1/T)得:A∈(0.4750,0.4935),分布半宽a=( 0.4935-0.4750) /2=0.00925.按矩形分布计算,其不确定度u(A)=000925/√3=5.34×10-3,吸光度值的相对标准不确定度:Ur(A)= u(A)/A=5.31×10-3/0.4841=1.103×10-2.
  4.1.7供试品中无水茶碱为氨茶碱片标示量的百分含量的标准不确定度u(B样品)
  根据式(4),求得:
  取前两份平行样的平均含量,B样品=( 79.88+77.76)/2=78.82%.则:u(B样品)=0.011×78.82%=0.867%。
  4.2氨茶碱片中无水茶碱标示百分含量的重复性的标准不确定度u (R)
  12份平行样的值B样品获得重复性测量数据,用贝塞尔公式计算标准差S=0.995%,u(R)=s/√2=o.704%
  4.3氨茶碱片中无水茶碱标示百分含量合成标准不确定度u。(B'样品)
  4.4氨茶堿片中无水茶碱标示百分含量扩展不确定度U
  依据JJF-1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》,取k=2,则:
  4.5报告测量结果
  紫外一可见分光光度法测定氨茶碱片中无水茶碱标示百分含量为78.82%为2.34%,第二项为扩展不确定度U之值,k=2。
  5结果讨论
  从分析测量的评定来看,本次实验结果的不确定度主要来源于仪器吸光度的测定及玻璃容器,要想获得满意的测量结果,应对仪器的测量重复性、仪器正确度、仪器稳定性进行筛选和控制,选择精度高的仪器测定。对于使用的玻璃容器,应选择等级高的容器,在适宜而稳定的温度环境内进行测定。
  参考文献:
  [1]国家药典委员会编,中国药典二部[M],北京:化学工业出版社,2015:1153-1154.
  [2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示[M].北京:中国计量出版社,2012:13.
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