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Uncertainty evaluation on baicalin content determination of Niuhuang Jiedu Tablets by HPLC

牛黄解毒片中黄芩苷的HPLC法测定结果的不确定度评定研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 7 期 2011 年 7 月 ·1326·
牛黄解毒片中黄芩苷的 HPLC 法测定结果的不确定度评定研究
王惠娟 1,王 力 2*,刘艳新 2
1. 佳木斯大学附属第一医院 药剂科,黑龙江 佳木斯 154002
2. 佳木斯市药品检验所,黑龙江 佳木斯 154007
摘 要:目的 对牛黄解毒片中黄芩苷的 HPLC 法测定结果的不确定度进行评定。方法 按照《中国药典》2010 年版一部
牛黄解毒片的测定方法,通过建立数学模型,对测定结果的不确定度进行评定。结果 分析和量化了各不确定度分量,并合
成了标准不确定度和扩展不确定度。结论 对照品的质量不确定度是牛黄解毒片中黄芩苷的 HPLC 法测定主要的不确定度
来源。
关键词:牛黄解毒片;黄芩苷;高效液相色谱;不确定度;数学模型
中图分类号:R286.02 文献标志码:B 文章编号:0253 - 2670(2011)07 - 1326 - 04
Uncertainty evaluation on baicalin content determination of Niuhuang Jiedu
Tablets by HPLC
WANG Hui-juan1, WANG Li2, LIU Yan-xin2
1. Department of Pharmacy, the First Affiliated Hospital of Jiamusi University, Jiamusi 154002, China
2. Jiamusi Institute for Drug Control, Jiamusi 154007, China
Key words: Niuhuang Jiedu Tablets; baicalin; HPLC; uncertainty; mathematical model

测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的
分散性,与测量结果相联系的参数,它是对测量结
果质量的定量表征[1-2]。中国合格评定认可委员会
(CNAL)在对实验室认可时,都要求开展测量不确
定度的评定。本实验依据国家质量技术监督局发布
的计量技术规范《测量不确定度评定与表示》[3],并
参考其他文献报道[4-5],对 HPLC 法测定牛黄解毒片
中黄芩苷的测量不确定度进行了分析并考察了不确
定度的主要来源[6-7],为该实验过程的控制和检验报
告的评估提供了科学的依据。
1 仪器与试药
Agilent 1100 高效液相色谱仪(Agilent 公司)
经黑龙江省计量检定测试院检定为合格计量器具;
色谱柱为 Agilent TC-C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);
赛多利斯 BS110S 电子天平(d=0.1 mg)和瑞士
Mettler AE240 电子天平(d=0.1 mg/0.01 mg)经佳
木斯市计量检定测试所检定为 1 级工作天平;实验
所用玻璃器皿均为天玻牌 A 级。
黄芩苷对照品(批号 110715-200514)购自中
国药品生物制品检定所;牛黄解毒片(批号 070428、
070446、070304,小片)由贵州百灵企业集团制药
有限公司生产;所用水为超纯水;甲醇为色谱纯;
其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 牛黄解毒片中黄芩苷的 HPLC 法测定
2.1.1 色谱条件与系统适用性试验 Agilent TC C18
色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),流动相为甲醇-
水-磷酸(45︰55︰0.2),检测波长 315 nm。理论板
数按黄芩苷峰计算不低于 3 000。
2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取黄芩苷对照
品 8.41 mg(M0),置 100 mL 单标线量瓶中,加甲
醇适量,振摇使溶解并稀释至刻度(V0),摇匀,得
对照品储备液。用单标线吸管精密量取对照品储备
液 10 mL(V1),置 25 mL 单标线量瓶中,用甲醇

收稿日期:2010-09-11
作者简介:王惠娟(1966—),女,黑龙江佳木斯人,主管药师,从事中药质量控制研究工作。
Tel: 13124545174 E-mail: wanghuijuan1962@163.com
*通讯作者 王 力 Tel: (0454)6878209 E-mail: liuyanxin1965@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 7 期 2011 年 7 月 ·1327·
稀释至刻度(V2),摇匀,用 0.25 μm 微孔滤膜滤
过,即得。
2.1.3 供试品溶液的制备 取牛黄解毒片 20 片,除
去包衣,精密称定为 4.542 3 g(MT),研细,精密称
取药品粉末 0.617 2 g(Mx),置锥形瓶中,加 70%
乙醇 30 mL,超声处理(功率 250 W,频率 33 kHz)
20 min,放冷,滤过,滤液置 100 mL 单标线量瓶中,
用少量 70%乙醇分次洗涤容器和残渣,洗液滤入同
一量瓶中,加 70%乙醇至刻度(Vx1),摇匀;用单
标线吸管精密量取 2 mL(Vx2),置 10 mL 单标线量
瓶中,加 70%乙醇至刻度(Vx3),摇匀,用 0.25 μm
微孔滤膜滤过,即得。
2.1.4 测定和计算 精密量取对照品溶液和供试品
溶液各 2 μL,注入高效液相色谱仪,记录色谱图,
计算,测定结果见表 1。在实际操作中,对照品溶
液制备 2 份,分别进样 3 次,峰面积均折合成称量
8.41 mg(M0)对照品计算,平均峰面积(A0 平均)
为 144.30;供试品(批号 070428)溶液平行制备 2
份,分别进样 3 次,峰面积均折合成称量药品粉末
0.617 2 g(Mx)计算,平均峰面积(Ax 平均)为 97.58,
按照建立的数学模型计算,牛黄解毒片每片含黄芩
以黄芩苷计为 4.2 mg。

表 1 牛黄解毒片中黄芩苷的测定结果 (n=3)
Table 1 Determination of baicalin of Niuhuang
Jiedu Tablets (n = 3)
批 号 黄芩苷/(mg·片−1) RSD/%
070428 4.2 0.36
070304 4.1 0.38
070446 4.2 0.36

2.2 不确定度的评定
2.2.1 数学模型和不确定度计算公式
X=Cx×Vx1×f,而 CX=(Ax/A0)×C0×[MT/
(20×Mx)],C0=(M0/V0)×(V1/V2),f=Vx3/Vx2
代入则有:X=(Ax×M0×V1×MT×Vx3×Vx1)/
(A0×V0×V2×20×Mx×Vx2)
式中 X 为牛黄解毒片每片以黄芩苷计算的质
量,Cx 为供试品溶液的质量浓度,Vx1 为供试品第
一次定容体积,f 为供试品溶液稀释倍数,C0 为对
照品溶液的质量浓度,Ax 为供试品溶液峰面积,A0
为对照品溶液峰面积,M0 为精密称取对照品的质
量,MT为 20 片药品的质量,Mx 为精密称取供试品
的质量,V0为对照品第 1 次定容体积,V1 为稀释时
量取对照品储备液体积,V2 为对照品第 2 次定容体
积,Vx2 为稀释时量取供试品溶液的体积,Vx3 为供
试品溶液第 2 次定容体积。
假设 u[X]、u[Ax]、u[V1]、u[MT]……分别为 X、
Ax、V1、MT……的不确定度,u[X]/X、u[Ax]/Ax、
u[V1]/V1、u[MT]/MT……分别为 X、Ax、V1、MT……
的相对标准不确定度,则相对标准不确定度计算公
式为:(u[X]/X)2=(u[Ax]/Ax)2+(u[A0]/A0)2+
(u[M0]/M0)2+(u[V0]/V0)2+(u[V1]/V1)2+(u[V2]/
V2)2+(u[MT]/MT)2+(u[Mx]/Mx)2+(u[Vx3]/
Vx3)2+(u[Vx2]/Vx2)2+(u[Vx1]/Vx1)2。
2.2.2 不确定度因果关系分析 根据以上数学模型
和不确定度计算公式,可以得出测定结果(X)的
不确定度分量分别来源于 Ax、M0、V1、MT、Vx3、
Vx1、A0、V0、V2、Mx、Vx2,对这 11 个不确定度来
源,按性质又可以分为体积类不确定度(V0、V1、
V2、Vx3、Vx2、Vx1)、峰面积类不确定度(Ax、A0)、
质量类不确定度(M0、MT、Mx)。体积类不确定度
主要来源 4 种:①体积校准允差;②体积重复性;
③温度影响;④人员读数。峰面积类不确定度主要
来源于峰面积重复性;质量类不确定度主要来源 2
种:①天平校准;②天平称量重复性。每一个不确
定度分量中又应考虑每一个影响因素,直至影响因
素变得足够小,对结果的影响可以忽略时为止。
2.3 不确定度分量的量化
2.3.1 对照品质量分数的不确定度 黄芩苷对照品
因未给出质量分数和限度标识,故此项不考虑。
2.3.2 体积类不确定度
(1)对照品第 1 次定容体积(V0)的不确定度:
①100 mL 单标线量瓶体积校准:单标线量瓶(100
mL)A 级品的法定允差为±0.10 mL,按三角形分
布进行计算,不确定度为 0.10 mL/60.5=0.040 9 mL。
②100 mL 单标线量瓶体积重复性:体积重复性不确
定度来源于连续核查排出的满刻度体积液体的标准
偏差,为 A 类不确定度,通常用称量法确定。对单
标线量瓶(100 mL)A 级品的重复性进行评估,称
得液体的质量分别为 99.607、99.598、99.605、99.596、
99.598、99.598、99.609、99.606、99.595、99.608 g;
按照 Bessel 公式计算,不确定度为 0.001 8 mL。③温
度:温度引起的不确定度来源于与校准温度不同时
引起的体积差别。本空调实验室温度在(20±3)℃
波动,水溶液的体积膨胀系数约 2.1×10−4/℃,按照
矩形分布计算,不确定度为 3 ℃×2.1×10−4/℃×
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100 mL/30.5=0.036 4 mL。④人员读数:实际使用
体积容器允许有≤1%的读数误差,假设为三角形
分布,则由人员读数引起的不确定度为1%×100 mL/
60.5=0.408 3 mL。⑤合成以上不确定度来源,计算
对照品第 1 次定容体积(V0)的不确定度 u[V0]=
(0.040 92+0.001 82+0.036 42+0.408 32)0.5=0.412 0
mL,则相对标准不确定度 u[V0]/V0=0.412 0 mL/
100 mL=4.12×10−3。
(2)对照品第 2 次定容体积(V2)的不确定度:
所用单标线量瓶为 25 mL,A 级品。①体积校准:
单标线量瓶(25 mL)A 级品的法定允差为±0.03
mL,不确定度为 0.03 mL/60.5=0.012 3 mL。②温度:
25 mL 单标线量瓶温度引起的不确定度为 3
℃×2.1×10−4/℃×25 mL/30.5=0.009 1 mL。③体积
重复性:对 25 mL 单标线量瓶 A 级品的重复性进行
评估,称得液体质量分别为 24.926、24.932、24.930、
24.921、24.933、24.926、24.932、24.936、24.929、
24.927 g;按照 Bessel 公式计算,不确定度为 0.001 4
mL。④人员读数:由人员读数引起的不确定度为
1%×25 mL/60.5=0.102 1 mL。⑤合成以上不确定度
来源,计算 u[V2]=(0.012 32+0.009 12+0.001 42+
0.102 12)0.5=0.103 3 mL,则相对标准不确定度
u[V2]/V2=0.103 3 mL/25 mL=4.13×10−3。
(3)稀释时量取对照品储备液体积(V1)的不
确定度:所用单标线吸管为 10 mL,A 级品。①体
积校准:单标线吸管(10 mL)A 级品的法定允差
为±0.020 mL,不确定度为 0.020 mL/60.5=0.008 2
mL。②温度:10 mL 单标线吸管由温度引起的不确
定度为 3 ℃×2.1×10−4/℃×10 mL/30.5=0.003 7
mL。③体积重复性:对 10 mL 单标线吸管 A 级品
的重复性进行评估,排出液体质量分别为 9.974 7、
9.973 2、9.973 2、9.976 1、9.975 9、9.974 9、9.974 9、
9.973 2、9.974 7、9.975 2 g;按照 Bessel 公式计算,
不确定度为 0.000 4 mL。④人员读数:由人员读数
引起的不确定度为 1%×10 mL/60.5=0.040 9 mL。⑤
合成以上不确定度来源,计算 u[V1]=(0.008 22+
0.003 72+0.000 42+0.040 92)0.5=0.041 9 mL,则相
对标准不确定度 u[V1]/V1=0.041 9 mL/10 mL=
4.19×10−3。
(4)供试品第 1 次定容体积(Vx1)的不确定
度:使用单标线量瓶(100 mL)A 级品定容,u[Vx1]/
Vx1=4.12×10−3。
(5)供试品第 2 次定容体积(Vx3)的不确定度:
所用单标线容量瓶为 10 mL,A 级品。①体积校准:
单标线量瓶(10 mL)A 级品的法定允差为±0.020
mL,不确定度为 0.020 mL/60.5=0.008 2 mL。②温
度:10 mL 单标线量瓶由温度引起的不确定度为 3
℃×2.1×10−4/℃×10 mL/30.5=0.003 7 mL。③体积
重复性:对 10 mL 单标线量瓶 A 级品的重复性进行
评估,称得液体质量分别为 9.974、9.971、9.980、
9.983、9.976、9.991、9.982、9.970、9.975、9.979 g;
按照 Bessel 公式计算,不确定度为 0.002 0 mL。④
人员读数:由人员读数引起的不确定度为 1%×
10 mL/60.5=0.040 9 mL。⑤合成以上不确定度来源,
计算 u[Vx3]=(0.008 22+0.003 72+0.002 02+
0.040 92)0.5=0.042 0 mL,则相对标准不确定度
u[VX3]/VX3=0.042 0 mL/10 mL=4.20×10−3。
(6)稀释时量取供试品溶液体积(Vx2)的不确
定度:所用单标线吸管为 2 mL,A 级品。①体积校
准:单标线吸管(2 mL)A 级品的法定允差为±0.010
mL,不确定度为 0.010 mL/60.5=0.004 1 mL。②温
度:2 mL 单标线吸管由温度引起的不确定度为 3
℃×2.1×10−4/℃×2 mL/30.5=0.000 8 mL。③体积
重复性:对一单标线吸管(2 mL)A 级品的重复性
进行评估,排出液体质量分别为 2.001 5、2.000 6、
2.002 4、2.002 1、2.002 5、2.002 1、2.001 0、2.002 5、
2.001 9、2.002 0 g;按照 Bessel 公式计算,不确定度
为 0.000 3 mL。④人员读数:由人员读数引起的不确
定度为 1%×2 mL/60.5=0.008 2 mL。⑤合成以上不
确定度来源,计算 u[Vx2]=(0.004 12+0.000 82+
0.000 32+0.008 22)0.5=0.009 2 mL,则相对标准不
确定度 u[Vx2]/Vx2=0.009 2 mL/2 mL=4.60×10−3。
2.3.3 质量类不确定度
(1)20 片药品质量(MT)的不确定度:①天
平校准:天平校准不确定度来源于天平校准时有限
的准确度。使用的赛多利斯(BS110S)电子天平
(d=0.1 mg)为 1 级工作天平,检定证书给出最大
允差为±1.0 mg,按照矩形分布计算,不确定度为
1.0 mg/30.5=0.577 mg。②天平称量重复性:参考《化
学分析中不确定度的评估指南》有关数据为 0.5×最
后一位有效数字,由于赛多利斯(BS110S)电子天
平的最后一位有效数字为 0.1 mg,所以不确定度为
0.5×0.1 mg=0.05 mg。③合成以上不确定度来源,
计算单次称量不确定度为(0.5772+0.0502)0.5=
0.579 mg,因称量使用减重法,因而 u[MT]=
(2×0.5792)0.5=0.819 mg,则相对标准不确定度
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u[MT]/MT=0.819 mg/4.542 3 g=1.81×10−4。
(2)供试品质量(Mx)的不确定度:①天平校
准:不确定度为 1.0 mg/30.5=0.577 mg。②天平称量
重复性:不确定度为 0.5×0.1 mg=0.05 mg。③合
成以上不确定度来源,u[Mx]=0.819 mg,u[Mx]/Mx=
0.819 mg/0.617 2 g=1.33×10−3。
(3)对照品质量(M0)的不确定度:①天平
校准:由于电子天平(d=0.01 mg)为 1 级工作天
平,检定证书给出最大允差为±0.10 mg,按照矩形
分布计算,不确定度为 0.10 mg/30.5=0.058 mg。②
天平称量重复性:由于电子天平最后一位有效数字
为 0.01 mg,所以不确定度为 0.5×0.01 mg=0.005
mg。③合成以上不确定度来源,u[M0]=0.082 mg,
u[M0]/M0=0.082 mg/8.41 mg=9.75×10−3。
2.3.4 峰面积类不确定度
(1)对照品溶液峰面积(A0)重复性不确定
度:来源主要是对照品重复进样时峰面积的标准
偏差,按照 Bessel 公式 u[A0]=(∑(A0- 0A )2/
(n(n-1)))0.5 计算。对照品溶液平行制备 2 份(对
照品取样量分别为 8.41、8.50 mg),分别进样 3 次,
按照对照品取样量 8.41 mg 计算,黄芩苷色谱峰的
校正峰面积(A0)分别为 144.05、144.15、144.10、
144.50、144.52、144.49,平均值为 144.30,u[A0]=
9.12×10−2 ,则相对标准不确定度 u[A0]/A0 =
9.12×10−2/144.30=6.32×10−4。
(2)供试品溶液峰面积(Ax)重复性不确定度:
供试品溶液平行制备 2 份(供试品取样量分别为
0.617 2、0.617 9 g),分别进样 3 次,按照供试品取
样量 0.617 2 g 计算,黄芩苷色谱峰的校正峰面积
(Ax)分别为 97.73、96.92、97.52、97.79、97.80、
97.70,平均值为 97.58,按照 Bessel 公式计算
u[Ax]=0.137 7,u[Ax]/Ax=0.137 7/97.58=1.41×10−3。
2.4 不确定度的合成
根据计算公式合成各不确定度分量后,得到牛
黄解毒片每片以黄芩苷计算的量(X)的相对标准不
确定度 u[X]/X=((4.12×10−3)2+(4.19×10−3)2+
(4.13×10−3)2+(4.12×10−3)2+(4.60×10−3)2+
(4.20×10−3)2+(1.81×10−4)2+(1.33×10−3)2+
(9.75×10−3)2+(6.32×10−4)2+(1.41×10−3)2)0.5=
14.37×10−3 ,则质量分数的不确定度 u[X] =
14.37×10−3×4.2 mg=0.1 mg。
2.5 扩展不确定度的评定
扩展不确定度 U=K×u[X],取包含因子 K=2,
则有 U=2×0.1 mg=0.2 mg。
2.6 结果的表示
根据评定结果,最后牛黄解毒片每片含黄芩苷
计算的量可表示为 X=(4.2±0.2)mg(K=2)。
3 讨论
从各不确定度分量可看出,本实验中对照品质
量不确定度是主要的不确定度来源,其次是体积类
不确定度,再次是供试品质量不确定度和供试品溶
液峰面积重复性不确定度。因此,对照品的称量是
影响本实验测定结果的主要因素,应重点加以控制。
一般影响质量类不确定度的因素有:称量物品的质
量和天平的精度。称量物品的质量越大,天平的精
度越高,由天平不确定度导致的对测定结果的影响
就越小,因此增大对照品的取样量和使用高精度天
平有利于降低不确定度,提高检测结果的可靠性。
体积类和峰面积类不确定度主要和使用的玻璃
容器及 HPLC 色谱仪的级别有关。一般使用刚刚经
过校准的A级玻璃容器并且尽量减小读数误差及使
用检定参数稳定的 HPLC 色谱仪,均有利于降低体
积和峰面积类不确定度对实验结果的影响;此外,
控制好实验室的温、湿度,使之与仪器校正时的环
境参数相近,也有利于改善体积类和峰面积类不确
定度对检测结果的影响。
参考文献
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