水楊酸的全熔點溫度的測量不確定度評定

梁艷輝，周 敏

(海南省食品藥品檢驗所?？诜炙?，海南 ?？?570100)

熔點是指一種物質(zhì)按照規(guī)定的方法由固相融化成液相時的溫度，是物質(zhì)的一項物理常數(shù)，熔點測定是藥品質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)中的一個重要項目(通常是檢驗物質(zhì)純度)。測量不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，用以表征合理地賦予被測量值的分散性[1]，是衡量測量結(jié)果可靠性的重要參數(shù)之一。測量不確定度評定分析不確定的來源，并通過Excel計算各不確定度分量對合成不確定度的貢獻(xiàn)，提高檢驗數(shù)據(jù)質(zhì)量[2]。本案例中被測量“水楊酸的全熔點溫度”測定法按照《中國藥典》2015年版四部附錄0612熔點測定法[3]?！吨袊幤窓z驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范》(2010年版)熔點測定法[4]。檢驗限界按《中國藥典》2015年版二部“正文品種水楊酸熔點”項下規(guī)定：158～161 ℃[5]。在實驗檢驗過程中，合理科學(xué)的使用測量不確定度，可評價測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，對降低實驗檢測的風(fēng)險具有重大作用[6]。

1 實 驗

1.1 儀器設(shè)備與試劑

恒溫干燥箱；封口玻璃毛細(xì)管(內(nèi)徑為0.9～1.1 mm，壁厚為0.10～0.15 mm，管長100 mm)，華西醫(yī)科大學(xué)儀器廠；熔點測定儀：梅特勒MP70。

供熔點儀校準(zhǔn)用的熔點標(biāo)準(zhǔn)品：非那西丁標(biāo)準(zhǔn)品1(批號：100095-200204，理論熔點為136 ℃)，中檢院；磺胺標(biāo)準(zhǔn)品2(批號：100096-199404，理論熔點為166 ℃)，中檢院；

測量對象：水楊酸的全熔點溫度(批號：100106-201104)中檢院。

1.2 實驗步驟

將非那西丁標(biāo)準(zhǔn)品1，磺胺標(biāo)準(zhǔn)品2和樣品水楊酸研細(xì)后在恒溫干燥箱105 ℃干燥3 h，采用全自動熔點儀，調(diào)節(jié)升溫速率為每分鐘上升1.5 ℃，記錄熔點標(biāo)準(zhǔn)品1、2和供試品(水楊酸)的熔點溫度，計算標(biāo)準(zhǔn)品1、2確定熔點溫度修正值T標(biāo)修正，以T標(biāo)修正為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)品1、2的理論熔點T標(biāo)理論為橫坐標(biāo)，擬合回歸方程。將水楊酸的全熔點溫度示值T供示值帶入回歸方程，計算水楊酸供試品熔點溫度修正值T供修正和全熔點溫度T。

2 結(jié)果與討論

2.1 擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線并取得水楊酸熔點修正值

(1)由熔點標(biāo)準(zhǔn)品1、2各自的理論熔點減去各自測得的3次全熔溫度的平均值，得出各自的校正值(見表1)。

表1 用熔點標(biāo)準(zhǔn)品校準(zhǔn)熔點溫度的原始數(shù)據(jù)(單位：℃)Table 1 Raw data for melting point temperature calibration using melting point standards (Unit: ℃)

以熔點標(biāo)準(zhǔn)品1、2的理論熔點為橫坐標(biāo)，以校正值(即修正值，修正值=理論值-實測值)為縱坐標(biāo)按(136，0.85)和(166，-0.74)兩個點擬合回歸方程：

T標(biāo)修正=kT標(biāo)理論+b=-0.053T標(biāo)理論+8.058

(1)

供試品(水楊酸)重復(fù)測定3次的全熔溫度的平均值T供示值=160.66，以T供示值替代T標(biāo)理論，并以T供修正替代T標(biāo)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)計算供試品(水楊酸)的全熔點溫度

計算T=T供示值+T供修正，即得熔點。校正數(shù)值表見表2。

表2 熔點溫度校正數(shù)值表Table 2 Correction table of melting point temperature (℃)

注：3個示值與表3中底3批次的前3個示值相同。

2.2 不確定來源分析

(1)供試品全熔點溫度示值T供示值；

(2)由熔點標(biāo)準(zhǔn)品1、2校準(zhǔn)后的校正值T供修正；

(3)供試品(水楊酸)的全熔點溫度修約T修約；

(4)供試品(水楊酸)的全熔點溫度的測量重復(fù)性RT供示值，以樣品的3次重復(fù)測量的數(shù)據(jù)計算合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差評定。

2.3 測量模型

T=T供示值+T供修正+T修約+RT供示值

(3)

以T標(biāo)理論代替T供示值，代入(2)，得式(4):

T供修正=-0.053T標(biāo)理論+8.058

(4)

式中：T——供試品水楊酸的全熔點溫度，℃

T供示值——測量供試品時熔點溫度示值，℃

T供修正——由校準(zhǔn)直線方程計算得到的校正值，℃

T修約——供試品水楊酸的全熔點溫度修約，其值視為零，不確定度非零，℃

RT供示值——T供示值的測量重復(fù)性引起的修正值，其值視為零，不確定度非零，℃

T標(biāo)理論——熔點標(biāo)準(zhǔn)品的理論熔點，℃

2.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表達(dá)式

由式(3)及不確定度傳播律，忽略相關(guān)性，得：

(5)

式中：uc(T)——T的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃

u(T供示值)——T供示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃

u(T供修正)——T供修正的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃

u(T修約)——T修約的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃

u(RT供示值)——RT供示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，℃

2.5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評價

2.5.1 評定u(T供示值)

由于使用熔點標(biāo)準(zhǔn)品對水銀溫度計進(jìn)行校正，溫度計的允許對T供示值的影響在應(yīng)用校準(zhǔn)直線方程求T供示值時被抵消了，對T值不產(chǎn)生直接影響，u(T供示值)的來源僅考慮分辨力的影響，其分度值為0.5 ℃，實際分辨力為0.1 ℃，故比照J(rèn)JF1059.1-2012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 評定u(T供修正)

由于式(4)中熔點標(biāo)準(zhǔn)品的生產(chǎn)方中檢院未能提供理論熔點的測量不確定度，故無法評定u(T供修正)，姑且忽略之，故：

u(T供修正)=0

2.5.3 評定u(T修約)

按《中國藥品檢驗標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范》(2010年版)“熔點測定法7結(jié)果與判定”的規(guī)定[7]：“測定結(jié)果的數(shù)據(jù)應(yīng)按修約間隔為0.5進(jìn)行修約，即0.1～0.2 ℃舍去，0.3～0.7 ℃修約為0.5 ℃，0.8～0.9 ℃進(jìn)為1 ℃?！闭J(rèn)為修約的半寬a=0.2 ℃，按照均勻分布，得：

2.5.4 評定u(RT供示值)

u(RT供示值)以水楊酸3次重復(fù)測量的數(shù)據(jù)計算合并標(biāo)準(zhǔn)差評定。測量數(shù)據(jù)見表3。

表3 水楊酸測量數(shù)據(jù)Table 3 Salicylic acid measurement data

2.6 計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc (T)

將數(shù)據(jù)代入式(5)，得：

=0.22(℃)

2.7 評定擴(kuò)展不確定度U

按JJF1059.-2012的規(guī)定。一般測量，可取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為：

U=uc(T) ×2=0.22×2=0.44

故U=0.44 ℃

3 結(jié) 論

本次對水楊酸(批號：10091-200401)全熔點溫度進(jìn)行測量，測量結(jié)果為T=(160±0.46)℃。通過對水楊酸全熔點溫度的測量不確定度進(jìn)行分析評定，為質(zhì)量檢驗過程中的限度邊緣值提供有效的參考范圍，可有效控制樣品分析的準(zhǔn)確性，保證檢驗結(jié)論的正確。