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UV法测定紫草中羟基萘醌总色素含量的不确定度评定及应用

2023-12-31 1205 上传者：管理员

摘要：对采用紫外-可见分光光度（UV）法测定紫草中羟基萘醌总色素含量全过程进行分析，建立数学模型，确定影响总色素测定不确定度的因素并对其进行评估。结果表明，总色素含量测定的扩展不确定度为0.06%，测定结果表示为（1.69±0.06）%(k=2)，能力验证结果为满意。

关键词：
不确定度
分光光度法
紫草
羟基萘醌
能力验证
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紫草的使用历史非常悠久。《神农本草经》中记载，紫草性寒，具有活血和清热解毒的功效。现代研究表明，紫草含有多种活性成分，包含羟基萘醌类、三萜类、生物碱类等有效物质。其中，羟基萘醌类是紫草中最重要、最具代表性的活性有效成分，具有抗炎、抗菌、抗肿瘤等药理活性。

《中华人民共和国药典（2020年版）》收录了以UV法测定羟基萘醌总色素的含量，以左旋紫草素的吸光系数进行计算。使用UV法测定羟基萘醌总色素的含量会受到多种因素的影响，如仪器精度、实验员的主观因素、操作实验条件和玻璃量具的校准等。测量得到的总含量与其真实值之间存在偏差，要对测量的羟基萘醌总色素含量的可靠性进行客观评价，这就需要引进测量不确定度的概念。

实验室检测方法的能力验证是实验室质量控制内容之一。能力验证能够综合考察实验室的检测能力，是实验室管理非常重要的手段[1]。本研究测量了参加能力比对验证的紫草试样中羟基萘醌总色素的含量，同时对测量的不确定度进行评定，找到影响不确定度的因素，对不确定度贡献率进行分析。建立了羟基萘醌总色素测定能力验证的测量不确定度评定方法，为紫草中羟基萘醌总色素含量的测定方法改善提供参考。

1、材料与方法

1.1 仪器与试剂

UV计（北京普析TU-1901）；电子天平（上海舜宇恒平FA2104),25 m L和100 m L量瓶、5 m L移液管；紫草（能力验证样品）；乙醇（分析纯）。

1.2 测量方法

《中华人民共和国药典（2020年版）：一部》中的紫草质量标准规定进行检测。为减少测量误差，使检测结果准确性更加可靠，本研究同步进行了含量测定不确定度的分析。

2、不确定度分析与评价

2.1 不确定度数学模型

紫草中羟基萘醌类总色素UV法测量数学模型为：

式中，W为测试样品中羟基萘醌总色素含量；A为样品的吸光度；M为样品的质量，g;E1%1cm为左旋紫草素的吸收系数。

2.2 不确定度来源分析

采用UV法测定羟基萘醌总色素含量的不确定度来源主要有：方法本身引入不确定度，天平称量不确定度，体积测量不确定度，UV计引入不确定度。体积测量不确定度主要有两个来源：一是，测量器具最大允许误差引起不确定度；二是，实验室温度变化引起体积变化不确定度[2]。

经分析确定，影响本试验紫草含量测定结果的不确定度因素主要有样品称量、样品稀释和仪器测量等。

2.3 分量不确定度的测量

2.3.1 方法精密度相对标准不确定度

测量重复性的相对标准不确定度urel(P)。测定10份供试品中羟基萘醌总色素的含量，具体结果见表1。采用A类评定。

表1样品含量测定结果（n=10)

单次测量的重复性标准偏差按照贝塞尔公式计算为0.00629%，确定测量重复标准不确定度urel(P)为：

2.3.2 称量相对标准不确定度

供试品取样量平均值Mˉ=0.5019 g。称样产生的不确定度主要由天平示值的允许误差产生。天平仪器校准证书显示当称量在0～50 g范围内时，示值误差为±0.5 mg，按矩形分布，天平称量质量的标准不确定度uM为：

2.3.3 样品溶液稀释的相对标准不确定度

本次实验采用的100 m L和25 m L容量瓶、5 m L移液管均经过检定，为A级，其不确定度有两个来源，分别为校准和温度引入，采用B类评定。

1）校准引入的相对标准不确定度

100 m L A级容量瓶允差为±0.10 m L，按三角分布计算为：

25 m L A级容量瓶允差为±0.03 m L，按照三角分布计算为：

5 m L A级移液管允差为±0.015 m L，按照三角分布计算为：

2）温度引入的相对标准不确定度

稀释时实验室环境温度为25℃，移液管和容量瓶的校准温度为20℃，由于液体体积膨胀率显著大于容量瓶体积膨胀率，因此忽略容量瓶的体积膨胀，而只考虑液体体积膨胀，乙醇体积膨胀系数为0.0011℃/K，假设温度变化为矩形分布。

100 m L容量瓶：

25 m L容量瓶：

5 m L移液管：

由以上各项得：

100 m L容量瓶引入的相对标准不确定度为：

250 m L容量瓶引入的相对标准不确定度为：

5 m L移液管引入的相对标准不确定度为：

则溶液稀释引入的相对标准不确定度计算如下：

2.3.4 吸光度的相对标准不确定度

测量吸光度引起的不确定度主要由UV计透射比允许误差引起，吸光度A标准不确定度u(A）采用B类评定。

UV计的校准证书显示透射比示值T允许误差为1.0%，供试品溶液吸光度平均值Aˉ为0.410，吸光度A=lg (1/T),A=0.410,A的允许误差是非线性的，所以A=0.410附近的允许误差为：

T的允许误差为±1.0%，由A=lg (1/T)可求得：

分布半宽a=(0.421-0.399)/2=0.01117。估计为矩形分布，其标准不确定度为：

相对标准不确定度urel(A)为：

2.4 计算合成相对标准不确定度urel(X)

测量不确定度各分量结果见表2。

表2不确定度测量结果分析表

计算合成相对标准不确定度ucrel(X)为：

紫草测出的平均含量X=1.69%，计算合成标准不确定度uc(X)为：

2.5 给出扩展不确定度U

扩展不确定度U=kuc (X)=2×0.03%=0.06%。测量结果符合正态分布，取置信概率为95%，包含因子k=2。

2.6 测量不确定度报告

紫外分光光度法测定紫草中羟基萘醌总色素含量结果表示为：

后续实验室收到的能力验证结果为满意。

3、结束语

通过紫草中羟基萘醌总色素含量能力验证不确定度评定可知，采用UV法测定总色素含量时，主要不确定因素为UV计的吸光度测定和溶液稀释定容。由此可知，对UV计进行定期校准维护和提高操作员对仪器熟练程度是降低吸光度引起的不确定度的两个主要方法。体积越小的玻璃量器引起不确定度越大，因而尽可能使用A级大容量容量瓶和移液管。通过对紫草中羟基萘醌总色素含量测定的不确定度评定，详细分析计算各项不确定度来源，为提高测量结果的准确性提供了依据。实验室能力验证结果得到了满意的答复。

参考文献:

[1]李向威.检验检测机构能力验证实施探讨[J].中国检验检测,2023,31(1):95-96.

[2]赵富华,杨星,韩宁宁,等.紫外-可见分光光度法测定甲磺酸达氟沙星粉含量的不确定度评定[J].中兽医医药杂志,2022,41(5):53-56.

文章来源:关卓明,何敬铭,林泳仪等.UV法测定紫草中羟基萘醌总色素含量的不确定度评定及应用[J].品牌与标准化,2024(01):27-29.