ICP-OES法測定碘克沙醇原料藥中鈣含量的不確定度評定

江蘇省泰州市藥品檢驗(yàn)院（225300）王董云 段希英

根據(jù)現(xiàn)行有效的GUM（2008版），不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，它表征了可以合理地賦予被測量的量值分散程度。測量不確定度[1]是一個(gè)完整的定量分析過程的重要組成部分，為定量分析方法的可靠性和檢測結(jié)果的可信度提供依據(jù)[2]。

碘克沙醇是由挪威Nycomed制藥公司開發(fā)的第三代非離子型造影劑，臨床上常用碘克沙醇注射液作為等滲造影劑。碘克沙醇注射液中添加了氯化鈣滲透壓調(diào)節(jié)劑。本文建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[3]（ICP-OES）測定碘克沙醇原料藥中鈣的含量，并根據(jù)《測量不確定度評定與表示》[4]和《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》[1]的要求，對測定過程中產(chǎn)生的不確定度進(jìn)行了評估，為檢測結(jié)果的可靠性提供了參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑 iCAP7400電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（美國熱電）；Mettler XS-204電子天平（梅特勒）；鈣元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心，含量：1000mg·L-1）；鈧元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家有色金屬及電子材料分析測試中心，含量：1000mg·L-1）；去離子水由Milli-Q純水系統(tǒng)制備。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 儀器參數(shù) ICP-OES工作條件：等離子體；功率：1150W；載氣流速：0.5L·min-1；冷卻氣：12L·min-1；輔助氣：0.5L·min-1;蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速：50r·min-1；觀測模式：Radial；重復(fù)次數(shù)：3次；鈣的分析譜線：393.37nm；鈧的分析譜線：361.384nm。

1.2.2 內(nèi)標(biāo)溶液的制備 精密量取鈧元素標(biāo)準(zhǔn)溶液10ml，置100ml量瓶中，由去離子水定容制成每毫升含鈧100μg的內(nèi)標(biāo)溶液。

1.2.3 對照品溶液的制備 精密量取鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg·L-1）1 ml，置100ml量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻；精密量取0ml、0.5ml、1.0ml、2.5ml、4.0ml與5.0ml，分別置50ml量瓶中，各精密加入內(nèi)標(biāo)溶液（100mg·L-1）5ml，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，即得含鈣0、0.1、0.2、0.5、0.8、1.0mg·L-1系列對照品溶液。

1.2.4 樣品溶液的制備 取樣品0.6g（按無水物計(jì)），精密稱定，置20ml量瓶中，加水10ml使溶解，精密加入內(nèi)標(biāo)溶液2.0ml，加水溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得供試品溶液。以去離子水為空白溶液。

1.3 方法學(xué)考察

1.3.1 線性 依次測定濃度從小到大的對照品溶液，以鈣元素溶液與內(nèi)標(biāo)溶液信號(hào)響應(yīng)值的比值R為縱坐標(biāo)，濃度c為橫坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)曲線擬合，得到線性方程為Y=164534.1411X+2672.6665，相關(guān)系數(shù)r=0.9999，線性范圍0.1～1.0mg·L-1。該結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好，能滿足分析要求。

1.3.2 儀器精密度 取濃度為0.5mg·L-1的對照品溶液，連續(xù)測定6次，RSD為0.4%，表明儀器精密度良好。

1.3.3 檢測限和定量限 連續(xù)測定測定7份空白樣品溶液，以空白樣品溶液響應(yīng)值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（3SD）所對應(yīng)的待測元素濃度作為檢測限，檢測限為0.002mg·L-1；以空白溶液響應(yīng)值的10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差（10SD）所對應(yīng)的待測元素濃度作為定量限，定量限為0.007mg·L-1。

1.3.4 重復(fù)性 按“1.2.4”項(xiàng)方法制備樣品溶液，平行6份溶液，上機(jī)測定，計(jì)算樣品溶液中鈣含量的平均含量為0.102mg·kg-1，SD為0.2%。

2 不確定度的來源分析

數(shù)學(xué)模型 如下公式（1）所示：

其中：X-樣品中的鈣含量（mg·kg-1）；m-樣品稱重（g）；V-樣品定容體積（ml）；H-水分（2.1%，由廠家提供，本文不考慮由水分引起的不確定度）；c-樣品濃度（mg·L-1）。

根據(jù)測定方法和數(shù)學(xué)模型，ICP-OES法測定碘克沙醇原料藥中鈣含量的過程中產(chǎn)生的不確定度來源可能是樣品稱重和定容、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和對照品溶液制備、曲線擬合以及樣品重復(fù)性等。

2.1 樣品稱重引起的不確定度 樣品使用萬分之一天平稱量，查詢天平的檢定證書，在d=0.1mg，0g＜m≤50g條件下，天平的允許誤差為0.4mg，按均勻分布，，不確定度為：稱取樣品0.6g，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(m)的計(jì)算如下式（2）：

2.2 樣品定容體積的不確定度 樣品稱量后，置20ml A級(jí)量瓶中，其不確定度包括：校準(zhǔn)不確定度、溫度效應(yīng)引起的不確定度、定容至刻度時(shí)由體積重復(fù)性產(chǎn)生的不確定度。

①量瓶校準(zhǔn)。按《JJG196-2006》（常用玻璃容器）[5]規(guī)定，20℃時(shí)20ml A級(jí)量瓶的允許誤差是±0.03ml，按矩形分布計(jì)算，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v1）計(jì)算如下式（3）；②溫度效應(yīng)引起的不確定度。該不確定度可通過溫度范圍和體積膨脹系數(shù)來進(jìn)行計(jì)算。液體的體積膨脹明顯大于量瓶，因此只需考慮前者即可。水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1。假設(shè)實(shí)驗(yàn)室溫度為（20±4）℃，按矩形分布計(jì)算，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v2）計(jì)算如下式（4）；③重復(fù)性。20℃條件下，將20ml量瓶加水至刻度并稱量，反復(fù)10次，得到標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.03 ml，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v3）計(jì)算如下式（5）：

體積的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（v）計(jì)算如下式（6）：

2.3 樣品濃度的不確定度

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和對照品溶液制備中的不確定度 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引起的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書查得擴(kuò)展不確定度為3%（k=2），其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（k）=0.015。

對照品溶液配制過程。該過程中產(chǎn)生的不確定度分析同“2.2”項(xiàng)的不確定度分析，urel（v1）、urel（v2）、urel（v3）和urel（v）分別按式（7）、（8）、（9）、（10）計(jì)算：

制備過程中使用5ml A級(jí)刻度吸管，允許誤差是0.025ml，按矩形分布計(jì)算，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（y）計(jì)算如式（11）：

共使用5次5ml A級(jí)刻度吸管帶來的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度，計(jì)算如下：

故對照品溶液制備過程中引起的不確定度urel（b），計(jì)算如下：

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合的不確定度 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法采用內(nèi)標(biāo)法定量時(shí)，以待測溶液與內(nèi)標(biāo)溶液信號(hào)響應(yīng)值之比R為縱坐標(biāo)，待測元素濃度c為橫坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)曲線擬合，由此引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按照下述公式（14）計(jì)算[6]：

公式（14）（15）中，b為曲線斜率，c為待測鈣元素濃度的平均值，n為校正曲線點(diǎn)數(shù)（n=5），p為樣品重復(fù)次數(shù)（p=3），c0為曲線上各點(diǎn)濃度的均值，c0i為對照品溶液中的鈣濃度，Rai為待測溶液與內(nèi)標(biāo)鈧?cè)芤喉憫?yīng)值之比，Ri為根據(jù)曲線計(jì)算的理論比值。計(jì)算得到urel(c)=0.00616。

2.4 測定結(jié)果重復(fù)性帶來的不確定度 根據(jù)重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果，按照A類不確定度評定[6]，由重復(fù)性引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定urel（p）如下式（16）：

2.5 合成不確定度 上述各不確定度分量互不相關(guān)，碘克沙醇中鈣含量的合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算如下公式（17）：

則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u=0.102mg·kg-1×0.0642=0.00655mg·kg-1。當(dāng)置信概率為95%時(shí)，取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為U=0.00655mg·kg-1×2=0.0131mg·kg-1。因此，碘克沙醇原料藥中鈣的含量為（0.102±0.0131）mg·kg-1。

3 討論

根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型，分析電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定碘克沙醇原料藥中鈣含量的過程，按照公式計(jì)算各過程產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度，使測量過程中產(chǎn)生的不確定度能直觀體現(xiàn)。樣品的稱量和定容過程、對照品溶液的配置過程、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合以及樣品的重復(fù)測定都會(huì)產(chǎn)生不確定度，通過比較計(jì)算得到的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)值，可以判斷測量過程中產(chǎn)生不確定度的來源主要是對照品溶液的制備和標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合，而樣品的稱量和定容過程產(chǎn)生的不確定度較小。因此，在測量過程中提高對照品溶液配置的技術(shù)水平、選擇合適的曲線擬合方法，可以減小不確定度，使得測量結(jié)果更加接近準(zhǔn)確、可靠。