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岩白菜素化学纯度标准物质的定值及不确定度评价研究



全 文 :中国药房 2012年第23卷第11期 China Pharmacy 2012Vol.23No.11
岩白菜素(Bergenin)是从中药材矮地茶(Ardisiae Japo-
nicae Herba)中提取的化学活性成分。近年的科学研究发现,
岩白菜素有止咳作用,可用于慢性支气管炎的治疗[1],目前已
制成片剂用于临床[2,3]。岩白菜素化学成分存在于多种中药材
中,现行《中国药典》将其列为多种中药材质量评价的有效或
指标成分。目前市面上提供的化学药物标准物质纯度在使用
时依据药典按100%计算,纯度特性量值的准确度有待提高。
本试验研制出的岩白菜素有证标准物质(Certified Reference
Material,CRM)结果表示为:标准纯度值(%)±不确定度
(%),具有良好的溯源性和量值传递功能;研制得到的岩白菜
素化学纯度标准物质可应用于相关中药、食品等领域的质量
控制,为提高我国检测标准的准确度提供物质基础。
本试验依据《一级标准物质技术规范》(JJG1006-1994)、
《标准物质管理办法》、《中华人民共和国计量法》等国家一级
标准物质研制相关技术文件和法规[4~6],采用2种不同原理的
现代分析技术,对岩白菜素标准物质联合定值,避免了一种原
理方法可能带来的技术缺陷;根据试验技术过程,建立了不同
技术原理不确定度评估数学模型,为标准物质的不确定度评
价提供了科学依据。本试验研制的岩白菜素国家一级标准物
质,属计量范畴的有证标准物质,具备量值溯源性,可在国际
标准物质中交流应用;该品种研究在我国尚属首次,填补了我
国一级标准物质品种的空白。
1 仪器与材料
1.1 仪器
1200型高效液相色谱(HPLC)仪,含DAD检测器、Chem-
station色谱工作站(美国Agilent公司);DSC-1型差示扫描量热
(DSC)仪、标准40μL 铝坩埚、XS105型分析天平[感量:0.01
mg(0≤m≤5g,±0.01mg;5≤m≤20g,±0.02mg)] 均购自
瑞士Mettler Toledo公司。
1.2 试剂
甲醇为色谱纯,水为娃哈哈纯净水;流动相使用前均使用
Δ 科技部科技基础性工作专项立项项目(2007FY130100)
*博士研究生。研究方向:药物分析。电话:010-63030566。
E-mail:sd4885760@hotmail.com
# 通讯作者:研究员,博士研究生导师。研究方向:药物分析。电
话:010-63165212。E-mail:luy@imm.ac.cn
岩白菜素化学纯度标准物质的定值及不确定度评价研究Δ
周浩辉*,周政政,郭永辉,杨世颖,杜冠华,吕 扬 #(北京协和医学院/中国医学科学院药物研究所,北京
100050)
中图分类号 R284.1;R282.5 文献标志码 A 文章编号 1001- 408(2012)11- 005-
DOI 10.6039/j.issn.1001- 408.2012. 1. 8
摘 要 目的:建立岩白菜素化学纯度标准物质的联合定值方法与不确定度评价数学计算模型,为标准物质溯源提供条件。方
法:以岩白菜素化学纯度标准物质作为研究对象,采用高效液相色谱(HPLC)法和差示扫描量热(DSC)法2种不同原理方法操
作。HPLC法的色谱柱为Agilent Eclipse XDB C18(150mm×4.6mm,5μm),流动相为甲醇-水(21∶79),检测波长为275nm,柱温为
30℃,流速为1.0mL·min-1;DSC法的升温速率为9.0K·min-1,称样量为2.3~3.7mg,炉内气体为静态空气。结果:获得岩白菜素
化学纯度标准物质的标准值和不确定度评价值为99.74%±0.22%。结论:本研究研制的岩白菜素化学纯度标准物质为具有量值
准确和量值溯源特性的国家一级有证标准物质,研究结果可为我国药学相关标准物质与国际接轨、药品的标准化和现代化提供物
质基础。
关键词 岩白菜素;有证标准物质;标准值及不确定度评价方法;高效液相色谱法;差示扫描量热法
Value and Uncertainty Evaluation Study of Certified Reference Material of Chemical Purity of Bergenin
ZHOU Hao-hui,ZHOU Zheng-zheng,GUO Yong-hui,YANG Shi-ying,DU Guan-hua,Lü Yang(Peking Union
Medical College,Institute of Materia Medica & Chinese Academy of Medical Sciences,Beijing 100050,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To establish metrological models to obtain the certified value and uncertainty evaluation calculation
model of chemical purity of bergenin,and to provide condition for reference material tracing to the source. METHODS:Reference
material of chemical purity of bergenin was used as subject investigated. HPLC method and DSC both were adopted. HPLC meth-
od:Agilent Eclipse XDB C18(150mm×4.6mm,5μm)column with mobile phase consisted of methanol-water(21∶79)at a flow
rate of 1.0mL·min-1. The UV detection wavelength was set at 275nm,and the column temperature was 30℃. The DSC method:
heating rate at 9.0K·min-1,the sample weight was 2.3~3.7mg,static air as furnace gas. RESULTS:The certified value and the
expanded uncertainty of reference material of chemical purity of bergenin was 99.74%±0.22%. CONCLUSION:Certified value of
reference material of bergenin obtained in this article has been proved to be a primary CRM with great accuracy and traceability.
This result helped provide the foundation of CRM being in line with international standard,the modernization and standardization
in the national pharmaceutical industry.
KEY WORDS Bergenin;Primary reference material;Certified value and uncertainty evaluation;HPLC;DSC
··1005
China Pharmacy 2012Vol.23No.11 中国药房 2012年第23卷第11期
0.2μm微孔滤膜过滤;一级铟标准物质[GBW13202,国家标准
物质研究中心,熔点=(429.75±0.01)K(0℃=273.15K)]。
1.3 标准物质
岩白菜素化学纯度标准物质(申报后标准物质编号为
GBW09542,生产批号为ybcs-201008)由中国医学科学院药物
研究所研制,共制备50mg最小包装量样品500支。
白色粉末。熔点:511~512K;UV(甲醇)λmax:210、275
nm;ESI-MS m/z:351. (M+Na)+,329.1(M+H)+;1H-NMR(氘代
DMSO):3.56(1H,t,J=7.5Hz,H-2),3.20(1H,m,H-3),3.64
(1H,m,H-4),3.98(1H,t,J=10Hz,H-4a),6.98(1H,s,H-7),
4.96(1H,d,J=10.5Hz,H-10b),3.43(2H,m,H-11),3.68(3H,
s,H-12);13C-NMR(氘代 DMSO):81.7(C-2),70.7(C-3),73.7
(C-4),79.8(C-4a),163.4(C-6),118.1(C-6a),109.5(C-7),
150.9(C-8),140.6(C-9),148.1(C-10),115.9(C-10a),72.1
(C-10b),61. (C-11),59.8(C-12);IR(KBr,cm-1):3424~
3247、2958、2894、2724、1702、1612、1528、1463、1373、
1092、1071、859、819、586。以上数据与文献 [7,8]报道基本一
致。采用异丙醇-水结晶得到岩白菜素-水合物块状晶体,立体
结构投影图见图1,空间群为 P212121,晶胞参数:a=7.504(3)
Å,b=13.942(7)Å,c=14.264(6)Å,V=1492(10)Å3,Z=4,
独立衍射点为2543个,可观察点为2530个,R1=0.0462,
wR2=0.1217,与文献[9]报道基本一致。
2 HPLC法
2.1 供试品溶液的制备
精密称取纯化的岩白菜素化学纯度标准物质12.50mg,置
25mL 容量瓶中,加50%甲醇溶解并定容,配制成浓度为
500. μg·mL-1的溶液,作为供试品溶液。
2.2 色谱条件优化
对不同色谱柱 [Agilent Eclipse XDB C18(150mm ×4.6
mm,5μm)、Agilent Eclipse SB C18(150mm×4.6mm,5μm)、
Diamonsil C18(150mm×4.6mm,5μm)]进行考察,结果表明在
相同色谱条件下,采用 Agilent Eclipse XDB C18(150mm×4.6
mm,5μm)色谱柱的色谱峰对称性好、柱效较高。对不同pH、
柱温(30、35、40、45℃)及不同流动相(0.1%磷酸水溶液、0.2%
磷酸水溶液、0.5%乙酸水溶液、2%乙酸水溶液等)进行考察,
发现柱温与pH对岩白菜素色谱图的峰形无显著影响;采用甲
醇-水(21∶79)作流动相分离效果较好。根据DAD光谱图对岩
白菜素210、275nm波长处检出的色谱图进行比较,纯度值分
别为100%、99. 0%,但210nm波长处杂质无法检出,故最后
确定275nm为检测波长。
2.3 色谱条件与系统适用性试验
色谱柱:Agilent Eclipse XDB C18(150mm×4.6mm,5μm);
流动相:甲醇-水(21∶79);检测波长:275nm;流速:1mL·min-1;
柱温:30℃;进样量:5μL。在上述色谱条件下,岩白菜素保留
时间适中(4.5min),分离度>1.5,理论板数以岩白菜素主峰计
算应>6000,空白溶剂无干扰。岩白菜素HPLC图及DAD光
谱图见图2。
2.4 HPLC法线性关系考察
精密称取岩白菜素化学纯度标准物质样品25.03mg,精密
称定,置25mL容量瓶中,以50%甲醇溶解并定容,摇匀,配制
成浓度为1001.2μg·mL-1的贮备液。分别精密量取该贮备液
0.1、0.5、1.0、2.5、5.0、10. mL,用50%甲醇定容至10mL容量
瓶中,配成浓度分别为10. 、50. 、100. 、250.3、500.6、1001.2μg·
mL-1的标准溶液,照“2.3”项下色谱条件进样分析。以质量浓
度(X,µg·mL-1)为横坐标,峰面积积分值(Y)为纵坐标,制备标
准曲线,得回归方程为 Y=3.7272X-7.1160(r=0.9997,n=
6)。结果表明,岩白菜素的质量浓度在10. ~1001.2µg·mL-1
范围内与峰面积积分值呈良好的线性关系。
2.5 HPLC法方法精密度与重复性试验
2.5.1 方法精密度 按“2.1”项下方法配制一份供试品溶液,
照“2.3”项下色谱条件进行分析,重复进样6次。结果,峰面积
积分值分别为1788.6、1785. 、1787.8、1801.2、1792.7、1789.3,
RSD=0.31%(n=6),表明本方法精密度良好。
2.5.2 方法重复性 按“2.1”项下方法平行配制6份供试品溶
液,照“2.3”项下色谱条件进行分析,每份重复进样3次。结
果,RSD=1.52%(n=6),表明本方法重复性良好。
2.6 HPLC法岩白菜素化学纯度标准物质均匀性检验
从500支岩白菜素化学纯度标准物质包装中随机抽取15
支,每支取样3次,按“2.1”项下方法配制供试品溶液,照“2.3”
项下色谱条件进行均匀性检验,采用HPLC面积归一化法进行
测定,获得其纯度值,详见表1。
表1 岩白菜素化学纯度标准物质均匀性检验结果
Tab 1 Homogeneity results of bergenin reference material
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
观测
次数
3
3
3
3
3
3
3
3
相对纯度/%
1
99.90
99.89
99.90
99.89
99.89
99.90
99.89
99.89
2
99.90
99.90
99.89
99.89
99.90
99.89
99.90
99.89
3
99.89
99.90
99.89
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
x/%
99.90
99.90
99.89
99.89
99.90
99.90
99.90
99.89
编号
9
10
11
12
13
14
15
观测
次数
3
3
3
3
3
3
3
相对纯度/%
1
99.89
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.89
2
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
3
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.89
x/%
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
采用单因素方差分析对表1中数据进行统计学分析,结果
见表2。由表2可知,F=0.96;查 F 检验临界值表可知:F0.05
(14,30)=2.04,即F<F0.05(14,30),表明该物质具有良好均匀
性。
图1 岩白菜素分子立体结构投影图
Fig 1 Projection of the bergenin 3D-molecular structure
5 10152025min
A
2.557.51012.51517.5min
B
220260300340380min
C
图2 岩白菜素HPLC图及DAD光谱图
A.空白溶剂;B.岩白菜素HPLC图;C.岩白菜素DAD光谱图
Fig 2 HPLC chromatograms and DAD spectrum of berge-
nin
A.blank solvent;B. HPLC chromatograms of bergenin;C. DAD spect-
rum of bergenin
··1006
中国药房 2012年第23卷第11期 China Pharmacy 2012Vol.23No.11
表2 均匀性检查方差分析结果
Tab 2 Variance analysis results of homogeneity test
差异源
组间
组内
总计
离差平方和
2.98E- 08
6.67E- 08
9.64E- 08
自由度
14
30
44
均方差
2.13E- 08
2.22E- 08
F
0.96
概率
0.52
F0.05
2.04
2.7 HPLC法岩白菜素化学纯度标准物质稳定性考察
对包装后的标准物质放置在常温下长期保存的稳定性进
行考察,并分别于0、1、2、4、6、12个月后取样进行纯度检测。
每个时间点随机抽样6支样品,按“2.1”项下方法配制供试品
溶液,照“2.3”项下色谱条件检测样品,结果见表3。
以 x 代表时间,y 代表标准物质的纯度,获得直线方程为
y=-1.9×10-6+0.9990,则有斜率 b1=-1.9×+10-6,计算斜率
的不确定度:
S(b1)=S/√ ∑ni=1(x1-x)2=3.477×10-6
自由度为 n-2=6-2=4和 P=0.95(95%置信区间)的
因子 t=2.776,由于|b1|=1.9×10-6<t40.05=3.48×10-6,故斜率不
显著。结果表明,岩白菜素化学纯度标准物质在12个月内稳
定性良好。
2.8 HPLC法岩白菜素化学纯度标准物质标准值的确定
随机抽取10支样品,按“2.1”项下方法制备供试品溶液,
照“2.3”项下色谱条件进样,采用面积归一化法测定样品的纯
度值,结果见表4。
表4 岩白菜素标准物质HPLC定值结果
Tab 4 HPLC certified value of bergenin reference material
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
x
Area-1
A 主色谱峰
1 772.4
1 785.1
1 787.9
1 789.1
1 783.0
1 769.7
1 778.3
1 771.2
1 792.0
1 780.8
A 总色谱峰
1 774.3
1 787.1
1 789.7
1 791.0
1 785.3
1 771.5
1 780.1
1 772.9
1 790.3
1 782.7
Area-2
A 主色谱峰
1 774.2
1 782.4
1 790.7
1 789.1
1 785.3
1 771.4
1 778.8
1 770.2
1 791.3
1 779.4
A 总色谱峰
1 776.2
1 784.4
1 792.7
1 790.8
1 787.1
1 773.3
1 780.6
1 772.1
1 793.1
1 781.2
Area-3
A 主色谱峰
1 772.6
1 782.3
1 788.8
1 788.1
1 785.7
1 772.3
1 780.5
1 768.7
1 792.3
1 778.4
A 总色谱峰
1 774.6
1 784.2
1 790.8
1 789.9
1 787.5
1 774.0
1 782.3
1 770.6
1 794.2
1 780.1
x
A 主色谱峰
1 773.1
1 783.3
1 789.1
1 788.8
1 784.7
1 771.1
1 779.2
1 770.0
1 791.9
1 779.5
1 781.1
A 总色谱峰
1 194.1
1 785.2
1 791.1
1 790.6
1 786.6
1 772.9
1 781.0
1 771.9
1 792.5
1 781.3
1 782.8
S
S 主色谱峰
0.99
1.59
1.43
0.58
1.46
1.32
1.15
1.26
0.51
1.21
S 总色谱峰
1.02
1.62
1.52
0.59
1.17
1.29
1.15
1.17
2.01
1.31
纯度/%
99.89
99.89
99.89
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
99.90
标准物质化学纯度计算的数学模型为:WHPLC=(A 主色谱峰 /
A 总色谱峰)×100%。式中,WHPLC表示化合物的相对纯度;A 主色谱峰
表示被测化合物的峰面积积分值;A 总色谱峰表示所测量化合物加
各杂质成分的峰面积积分值之和。对得到的10个纯度值采用
格拉布斯检验进行可疑值的剔除,经计算得G=1.449;查格拉
布斯临界值表可知:G0.95(10)=2.176,因G<G0.95(10),故10组
数据中无可疑值存在。
考虑到由于HPLC法面积归一化定量分析方法学的局限
性,样品中的水分、炽灼残渣和残留溶剂在HPLC法中无法检
测,故岩白菜素化学纯度标准物质中的水分测定采用干燥失
重法测定;炽灼残渣按照药典附录炽灼残渣检查法[10]测定;溶
剂残留使用气相色谱法测定,结果见表5。
表5 岩白菜素化学纯度标准物质中的水分、炽灼残渣、溶剂
残留测定结果(%)
Tab 5 Results of the determination of water,residue on igni-
tion and solvent residue of bergenin reference material(%)
名称
岩白菜素化学纯度标准物质
检测项目
水分
0.021
炽灼残渣
0.046
溶剂残留
0.079
总计
0.146
由表5可得,岩白菜素化学纯度标准物质的标准值为
99. 0%×(100%-0.146%)=99.75%。
2.9 HPLC法岩白菜素化学纯度标准物质不确定度评估
由面积归一化法纯度计算公式可知,峰面积的不确定度
包括了10组样品在称样量、样品配制等过程中的天平、容量瓶
等玻璃仪器带来的各种影响因素。峰面积的不确定度通过公
式 u(A 色谱峰)=√∑S 2 /n色谱峰 计算得到。式中,u(A 色谱峰)表示色谱
峰引入的不确定度值;S 色谱峰表示色谱峰标准偏差;n表示测定
次数。标准物质HPLC合成不确定度通过以下公式计算得到:
u(W)=WHPLC×√[u(A 主色谱峰)/A 主色谱峰]2+[u(A 总色谱峰)/A 总色谱峰]2。式中,
u(W)表示合成不确定度;WHPLC表示化合物的相对纯度;u(A主色谱峰)
表示色谱主峰面积引入的不确定度值;u(A 总色谱峰)表示色谱总峰
面积引入的不确定度值;A主色谱峰表示10组主峰面积均值;A总色谱峰表
示10组总峰面积均值。根据表4中数据计算得到HPLC合成
不确定度为:0.001004。
扩展不确定度计算:U=ku(W),k取2,U=0.001004×2=
0.002008,P=0.95。可得岩白菜素化学纯度标准物质 HPLC
测定的纯度值为99.75%±0.20%,k=2,P=0.95。
3 DSC法
3.1 DSC法样品的制备
精密称取岩白菜素化学纯度标准物质样品适量,置于40
µL标准铝坩埚中,压盖,放置于DSC仪中,以空的40µL标准
铝坩埚作为参比,记录 DSC 热流值峰面积,采用瑞士 Mettler
Toledo公司的STARe分析软件计算其化学纯度值。
表3 岩白菜素化学纯度标准物质稳定性考察结果
Tab 3 Stability results of bergenin reference material
时间/月
0
1
2
4
6
12
次数
6
6
6
6
6
6
纯度值/%
1
99.90
99.90
99.89
99.90
99.90
99.89
2
99.89
99.91
99.90
99.90
99.90
99.89
3
99.89
99.90
99.90
99.89
99.90
99.90
4
99.88
99.90
99.89
99.89
99.90
99.89
5
99.91
99.90
99.89
99.89
99.89
99.89
6
99.89
99.90
99.89
99.89
99.89
99.90
x/%
0.998 9
0.999 0
0.998 9
0.998 9
0.999 0
0.998 9
标准偏差(S)
0.000 098 32
0.000 042 16
0.000 062 06
0.000 053 40
0.000 044 31
0.000 065 55
··1007
China Pharmacy 2012Vol.23No.11 中国药房 2012年第23卷第11期
3.2 DSC法检测条件的确定
DSC测定法是根据范德霍夫熔点下降原理[11,12]测定固态
化合物纯度的一种绝对方法,该方法简单、快速。本试验考察
了溶剂残留、炉内气体、升温速率、称样量4个因素对DSC法检
测结果的影响。结果表明,岩白菜素DSC图谱中30~280℃
范围内未见其他溶剂残留峰;炉内气体中的静态空气对测定
无影响。试验考察了12个水平条件的升温速率(取0.2、0.5、1、
2、3、4、5、6、7、8、9、10K·min-1)与3个水平条件的样品重量
(取2.5~2.7、3.0~3.2、3.5~3.7mg),最终确定试验条件为:升
温速率9K·min-1,样品重量2.3~3.7mg,炉内气体为静态空
气。在上述条件下,DSC吸热锋峰形尖锐、分辨率高。岩白菜
素化学纯度标准物质样品的DSC图谱见图3。
3.3 DSC法线性关系考察
分别精密称取6份2.3~3.7mg之间不同重量的岩白菜素
化学纯度标准物质,重量分别为2.34、2.69、2.91、3.22、3.46、
3.70mg,按“3.1”项下方法进行样品制备,照“3.2”项下DSC条
件进样分析,记录热流值吸热峰面积。以峰面积积分值(Y)对
重量(X)进行线性回归,得回归方程为Y=96. 30X+21.0130
(r=0.9991,n=6)。结果表明,岩白菜素化学纯度标准物质的
重量在2.3~3.7mg范围内与峰面积积分值呈良好线性关系。
3.4 DSC法方法精密度考察
精密称取6份重量为3.10mg的样品,按“3.1”项下方法进
行制备,照“3.2”项下DSC条件进样分析。结果,热流值吸热峰
面积积分值分别为319.87、322.08、319.45、323.57、318.23、
320.51,RSD=0.6%(n=6),表明该方法精密度良好。
3.5 DSC法岩白菜素化学纯度标准物质标准值的确定
随机抽取10支样品,按“3.1”项下方法进行制备,照“3.2”
项下DSC条件进样分析。对获得的10组纯度值数据(见表6)
进行格拉布斯检验,剔除可疑值,经计算得纯度均值为
99.733%,G=1.75;查格拉布斯临界值表可知:G0.95(10)=
2.176,因 G<G0.95(10),故10组数据中无可疑值存在。获得岩
白菜素化学纯度标准物质纯度值为99.733%。
表6 岩白菜素化学纯度标准物质DSC测定结果
Tab 6 DSC certified value of bergenin reference material
序号
1
2
3
4
5
样品重量/mg
3.05
2.85
3.28
2.72
2.51
纯度值/%
99.738
99.723
99.782
99.688
99.658
序号
6
7
8
9
10
样品重量/mg
3.52
3.71
2.92
3.32
2.62
纯度值/%
99.747
99.752
99.761
99.775
99.702
3.6 DSC法岩白菜素化学纯度标准物质不确定度的评估
由于5个不确定度(见表7)产生的原因不同,所以彼此独
立。根据《测量不确定度评定与表示》(JJFl059-1999),其合成
标准不确定度u(DSC)由各分量相对不确定度合成计算:
u(DSC)
99.733
=√u2B1(DSC)+u2A1(DSC)+u2B2(DSC)+u2B3(DSC)+u2B4(DSC)
表7 DSC分析方法的合成标准不确定度评估结果
Tab 7 DSC evaluation of uncertainty of bergenin reference
material
标准不确定度分量
uB 1(DSC )
uA 1(DSC )
uB 2(DSC )
uB 3(DSC )
uB 4(DSC )
不确定度来源
铟标定焓变
测量
称量
仪器温度
纯度分析软件
数值
-28.64 J·g-1
99.733%
2.51 mg
0.01 K
99.733%
标准不确定度
2.77×10-3
1.26×10-6
2.90×10-4
1.42×10-6
4.07×10-4
相对标准不确定度
9.67×10-5
1.26×10-4
1.15×10-4
1.42×10-6
4.08×10-4
不确定度来源
铟标定焓变产生
测量产生
天平称量误差产生
仪器温度误差产生
系统偏差产生
根据表7计算合成标准不确定度:u(DSC)=0.000474。当不
确定度为均匀分布且 P=0.95时,扩展不确定度的包含因子
k=2,其扩展不确定度U=ku(DSC)=0.000948%。可得岩白
菜素化学纯度标准物质 DSC 测定的纯度值为99.733%±
0.095%,k=2,P=0.95。
4 测量结果的最佳值与总不确定度评价
4.1 标准值的确定
HPLC与DSC2种不同原理技术对岩白菜素化学纯度标
准物质定值结果 t检验比较见表8。
表8 2种方法定值结果比较
Tab 8 Comparison of certified value of two methods
方法
HPLC 法
DSC 法
纯度平均值/%
99.75
99.733
测定次数
10
10
单次测量标准偏差
0.000 397 8
0.000 048 3
表8计算结果表明,t=1.35,自由度为9.32,小于双侧分位
数t100.05=2.286,表明2种方法测定结果具有一致性。故2种方法测
定结果的最佳值为(99.75%+99.733%)/2=99.74%。
4.2 总不确定度的评价
总不确定度主要包括三部分:第一部分是通过测量数据
的标准偏差、测量次数及所要求的置信水平按统计方法计算
出。第二部分是通过对测量影响因素的分析,估计出其大
小。第三部分是物质不均匀性和物质在有效期内的变动性所
引起的误差。将这三部分误差综合就构成标准值的总不确
定度。
4.3 HPLC试验引入的不确定度
根据表4数据及“2.8”项下计算结果,获得由HPLC试验引
入的不确定度分量分别为:u(A 主色谱峰)=1.199、u(A 总色谱峰)=
1.3343。
4.4 HPLC无法检出杂质引入的不确定度
从表5测定结果可知,岩白菜素化学纯度标准物质中的水
分、溶剂残留与重金属盐等含量均<0.08%,产生的不确定度
较小,可忽略。
4.5 均匀性引入的不确定度
数学模型为:SH=√1/n×(MS 组间-MS 组内)。式中,SH 表示
均匀性产生的不确定度;n表示测定次数;MS 组间表示组间均方
差;MS 组内表示组内均方差。均匀性产生的不确定度为3.76×
10-10,可见由均匀性产生的不确定度较小,可忽略。
4.6 样品稳定性引入的不确定度
数学模型为:S(b1)=S /√∑ni=1(xi-x)2。式中,S(b1)表示稳
mW
0
-4
-8
-12
-16
-20
-24
0 4 8 12 16 20 24min
图3 岩白菜素化学纯度标准物质样品的DSC图谱
Fig 3 DSC result of bergenin reference material
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定性产生的不确定度;S表示直线的标准偏差;xi 表示时间点;x
表示时间均值。由表3计算获得样品稳定性引入的不确定度
值为4.172×10-5,可见由稳定性产生的不确定度较小,可忽略。
4.7 DSC试验引入的不确定度
根据数学模型对DSC引入的不确定度各分量评估见表7,
其合成标准不确定度 u(DSC)由各分量相对不确定度合成计
算为0.000474。
4.8 2种定值方法合成不确定度计算
数学模型为:uc(x)=x ×√(uc(x1)/x1)2+(uc(x2)/x2)2。式
中,uc(x)表示合成不确定度;x表示纯度标准值最佳值;uc(x1)
表示 HPLC 法合成不确定度;x1表示 HPLC 法纯度标准值;uc
(x2)表示DSC法合成不确定度;x2表示DSC纯度标准值。2种
定值方法的合成不确定度值为0.0011。
4.9 总合成不确定度计算
数学模型为:uc(总)=√(uc(x)2+S2+S2H (b1)。式中,uc(总)表
示总合成不确定度;uc(x)表示测量产生的合成不确定度;SH表
示均匀性产生的不确定度(可忽略);S(b1)表示稳定性产生的不
确定度(可忽略)。故总合成不确定度仅由定值方法不确定度
引入,计算获得总合成不确定度值为0.0011。
4.10 扩展不确定度计算
数学模型为:U=kuc(总)。式中,U表示扩展不确定度;k
表示包含因子;uc(总)表示总合成不确定度。k取2,P=0.95,
计算得扩展不确定度值为0.002。
4.11 岩白菜素化学纯度标准值及不确定度值
通过岩白菜素化学纯度的定值和不确定度评估,最终获
得研制该标准物质的定值结果及不确定度值:99.74%±
0.22%(k=2,P=0.95)。
5 讨论
本试验研制的岩白菜素化学纯度标准物质尚属首次,国
内外均无该种标准物质,本研究填补了我国该标准物质的空
白,并已经成功申报为国家一级标准物质(GBW09542)。
HPLC法具有应用广泛、快速、专属性强等优点,是一种常
用分析方法。通过HPLC法测定岩白菜素化学纯度标准物质
的标准值与不确定度评价,对建立岩白菜素相关药品、保健品
等的质量标准具有指导意义。
DSC法具有样品量少、快速、高效、准确度高以及检测结
果重现性好等特点。本试验建立的以DSC法测定岩白菜素化
学纯度的检测方法具有科学性和应用性,为高纯度化学物质
的纯度检测提供了一种新的检测技术和分析方法。
本试验采用HPLC法和DSC法2种相互独立、准确可靠的
分析方法,建立了岩白菜素化学纯度标准物质定值及不确定
度评价的数学计算模型,研制出了带有高准确度及高纯度的
岩白菜素化学纯度标准物质,最终得到了岩白菜素一级纯度
标准物质的标准值与不确定度。作为中药材活性成分的一
种,岩白菜素化学纯度标准物质的研制将为准确定量评价相
关中药材、中成药等提供物质标准,对我国药学相关标准物质
与国际接轨、药品的标准化与现代化[13]具有重要意义。
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(收稿日期:2011-07-25修回日期:2011-09-09)
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