復方營養混懸劑中鐵元素的測定及其不確定度評定*

李 瀟，周長明，丁 銳，邵天舒，王 靜

（北京市藥品檢驗研究院·國家藥品監督管理局仿制藥研究與評價重點實驗室·中藥成分分析與生物評價北京市重點實驗室，北京 102206）

復方營養混懸劑的處方包括酪蛋白、必需脂肪酸、維生素、礦物質、微量元素等，在臨床屬整蛋白型腸內營養劑。現行質量標準中無鐵元素含量測定項，但嚴重燒傷、長時間腹瀉、血液透析等患者的鐵等微量元素缺失較多［1］，故應測定復方營養混懸劑中鐵元素的含量。本研究中根據《化學分析中不確定度的評估指南》對鐵元素含量測定進行了不確定度分析，并確定其不確定度的影響因素，為該制劑的質量控制提供量化評價指標［2-10］。現報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

ICE 3500 型原子吸收光譜儀（美國Thermo Fisher Scientific 公司）；XA205DU 型電子天平（梅特勒- 托利多國際貿易＜上海＞有限公司）；ETHOS One 型微波消解儀（意大利Milestone公司）。

1.2 試藥

復方營養混懸劑（A 公司，批號分別為1709002，1709003，1709004；B公司，批號分別為190803，190202，190204）；鐵單元素溶液標準物質［中國計量科學研究院，質量濃度為100 μg/ mL，編號為GBW（E）080123，批號為19042］；濃硝酸為優級純，水為超純水。

2 方法與結果

2.1 試驗條件

波長：248.3 nm；燃氣流量：0.9 L / min；通帶：0.2 nm；霧化器提升時間：4 s；燃燒器高度：7.0 mm。

2.2 測定方法

2.2.1 溶液制備

精密量取鐵單元素溶液標準物質（100 μg/ mL）10 mL，置100 mL 容量瓶中，用水定容，搖勻，即得對照品溶液。稱取復方營養混懸劑0.5 g，精密稱定，置聚四氟乙烯消解罐中，加入濃硝酸8 mL，擰緊蓋子，放置1 h，微波消解程序見表1。消解完畢后，取出，置電熱板上加熱至硝酸1 mL，冷卻，將消化液移至20 mL容量瓶中，用少量水洗滌3～4 次，合并洗滌液，置容量瓶中，加水定容，搖勻，即得供試品溶液。以1.8%硝酸溶液作為空白對照溶液。

表1 微波消解程序Tab.1 Microwave digestion procedure

2.2.2 方法學考察

線性關系考察：精密量取2.2.1 項下對照品溶液0.25，0.5，1，3，4，6，12 mL，分別置20 mL 容量瓶中，用水定容，按2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄儀器信號強度。以鐵元素質量濃度（X，μg/mL）為橫坐標、儀器信號強度（Y）為縱坐標進行線性回歸，得回歸方程Y=0.035 14X+ 0.003 86（r= 0.998 7，n= 7）。結果表明，鐵元素質量濃度在0.125～6 μg/ mL 范圍內與儀器信號強度的線性關系良好。

精密度試驗：取2.2.1項下供試品溶液適量，按2.1項下試驗條件試驗3 d，每天進樣2 次測定，記錄儀器信號強度。結果的RSD小于2.0%（n= 6），表明方法精密度良好。

重復性試驗：稱取樣品（批號為190803）適量，精密稱定，共6 份，按2.2.1 項下方法制備供試品溶液，再按2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄儀器信號強度，并計算含量。結果鐵元素平均含量為39.535 2 μg/ g，RSD為2.27%（n=6），表明方法重復性良好。

加樣回收試驗：取已知含量的樣品（批號為190803）適量，共9 份，分別加入低、中、高質量濃度的對照品溶液，按2.2.1 項下方法制備供試品溶液，再按2.1 項下試驗條件進樣測定，記錄儀器信號強度，并計算回收率。結果見表2。

表2 加樣回收試驗結果（n=9）Tab.2 Results of the recovery test（n=9）

2.2.3 耐用性試驗

按2.2.1項下方法制備供試品溶液，改變原子吸收光譜儀帶寬和燃氣通量，其他參數不變，測定鐵元素含量。結果見表3，在不同條件下測定鐵元素含量的RSD為3.05%，表明帶寬和燃氣通量對測定結果影響較小，該方法耐用性較好。

表3 耐用性試驗結果Tab.3 Results of the durability test

2.2.4 樣品含量測定

取6 批樣品各適量，分別按2.2.1 項下方法制備供試品溶液，再按2.1 項下試驗條件進樣測定，平行測定3 次，記錄儀器信號強度，并計算樣品含量。結果見表4。

表4 樣品含量測定結果（n=3）Tab.4 Results of content determination of iron element in the samples（n=3）

2.3 不確定度數學模型

根據公式X=(C×V× 10-6)/(W× 10-3)建立模型，由此討論各分量的不確定度。式中，X為樣品中鐵元素的含量（mg/ kg）；C為由回歸方程得待測元素的質量濃度（μg/mL）；V為樣品溶液定容體積（mL）；W為樣品質量（g）。

2.4 測量不確定度評定

2.4.1 樣品稱量引起的不確定度（uw，rel）

樣品稱量使用的儀器為萬分之一電子天平，該儀器校準證書顯示允許誤差為±0.1 mg，按矩形分布，k=

2.4.2 樣品溶液定容引起的不確定度（ut，rel）

樣品消解后，用水轉移并定容至20 mL A 級容量瓶中。不確定度包括容量瓶的校準不確定度和溶液溫度引起的不確定度。其不確定度根據《JJG 196—2006》（常用玻璃量器檢定規程）的規定，20 mL A 級容量瓶20 ℃時允許誤差為± 0.02 mL，按矩形分布計算，為ut，1= 0.02 ÷= 0.012 mL。容 量 瓶 的 校 準 溫 度 為20 ℃，一般情況下，實驗室溫差為3 ℃，水體積膨脹系數為2.1× 10-4/℃。由此計算出由實驗室溫差造成的不確定度為ut，2= 20 × 3× 2.1× 10-4÷= 0.007 mL。因此，樣品溶液定容的相對標準不確定度經計算為

2.4.3 標準物質引起的不確定度

本研究中所用鐵元素溶液標準物質的標準物質證書中，標明其擴展不確定度（u）為0.8%，擴展因子k=2。因此，由標準物質本身引起的相對標準不確定度為us=0.8%÷2=4×10-4。

2.4.4 標準溶液引起的不確定度

標準溶液引起的不確定度up包括配制標準溶液、標準曲線擬合和結果重復測定產生的不確定度。

1）配制標準溶液引起的不確定度

標準溶液稀釋的不確定度主要為容量瓶和移液管引起的不確定度，包括校準的不確定度及溫度效應的不確定度。本研究中標準溶液稀釋過程中會使用到100 mL、20 mL A 級容量瓶，0.5 mL、1 mL、3 mL A 級單標線移液管，5 mL、10 mL A級刻度移液管。

（1）容量瓶引起的不確定度

①100 mL A 級容量瓶：允許誤差為± 0.10 mL；矩形分布，k=，則100 mL容量瓶引起的校準不確定度為u100，1= 0.1÷= 0.058 mL。溶液的實際溫度與校正時溫度的差值引起的不確定度。容量瓶的校準溫度為20 ℃，一般情況下實驗室溫差為3 ℃，水體積膨脹系數為2.1×10-4/℃，由此計算出實驗室溫差引起的不確定度為u100，2=100×3×2.1×10-4÷=0.036 mL。

②20 mL A 級容量瓶：允許誤差為± 0.02 mL；矩形分布，k=，則20 mL 容量瓶引起的校準不確定度為u20，1=0.02 ÷=0.012 mL。

容量瓶的校準溫度為20 ℃，一般情況下實驗室溫差為3 ℃，水體積膨脹系數為2.1×10-4/℃，因此溫度引起的不確定度為u20，2= 200 × 3× 2.1× 10-4÷=0.007 3 mL。

因此，由100 mL、20 mL A 級容量瓶引起的相對標準不確定度分別為

（2）單標線移液管引起的相對不確定度

①0.5 mL A級單標線移液管：允許誤差為±0.006 mL，故u0.5，1=0.006 ÷=0.003 5 mL；一般情況下，實驗室溫差為3 ℃，故u0.5，2= 0.5× 3× 2.1× 10-4÷=1.8×10-4mL。故0.5 mL 單標線移液管移取0.5 mL 溶液的相對不確定度為0.007。

②1 mL A級單標線移液管：允許誤差為± 0.007 mL，故；一般情況下，實驗室溫差為3 ℃，故10-4mL 。故1 mL 單標線移液管移取1.0 mL 溶液的相對不確定度為

③3 mL A級單標線移液管：允許誤差為± 0.015 mL，故u3，1= 0.015 ÷= 0.008 7 mL；一般情況下實驗室 溫 差 為3 ℃，故0.001 1 mL。故3 mL 移液管移取3.0 mL 溶液的相對不確定度為

（3）刻度移液管引起的相對不確定度

①5 mL A 級刻度移液管：允許誤差為±0.025 mL；故；一般情況下，實驗室溫差為3 ℃，故故5 mL 刻度移液管移取4.0 mL 溶液的相對不確定度為

②10 mL A級刻度移液管：允許誤差為±0.05 mL，故；一般情況下，實驗室溫差為3 ℃，故DTY 10 mL 刻度移液管移取6.0 mL 溶液的相對不確定度為

鐵元素標準溶液制備過程中使用100 mL容量瓶1次，20 mL 容量瓶5 次，0.5 mL 移液管1 次，1 mL 移液管1 次，3 mL 移液管1 次，5 mL 刻度吸管1 次，10 mL 刻度吸管1 次。因此，配制鐵標準溶液引起的不確定度為，

2）標準曲線擬合引起的不確定度

由標準曲線擬合的S可由下式表示：

式中，B為斜率；SR為標準曲線的剩余標準差（殘差的標準差）；n為標準曲線的點數（n=5）；p為樣品的重復測定次數（p=6）；C為樣品的平均值；C0為回歸曲線各點質量濃度的平均值；C0j為標準溶液各點的質量濃度；Aaj為標準溶液各點的響應值；Aj為根據回歸曲線計算的理論值。結果見表5。

表5 標準曲線擬合引起的不確定度Tab.5 Uncertainty caused by the standard curve fitting

3）結果重復測定產生的不確定度

在本試驗條件下，對復方營養混懸劑進行了6次平行測定，計算其平均值C0及S。按照A 類不確定度評定，鐵元素由重復性引入的相對標準不確定度us，rel=S÷(C0×)=0.013 9÷（0.819 1×）=0.041 6。結果見表6。

表6 結果重復測定產生的相對不確定度Tab.6 Results of the relative uncertainty caused by the repeatability test

2.4.5 供試品溶液中鐵元素質量濃度的合成不確定度

2.4.6 供試品中鐵元素含量的合成標準不確定度

相對不確定度分量見表7。

表7 相對不確定度分量匯總Tab.7 Weight summary of relative standard uncertainty

標準不確定度為uc=urel×C；其中C為供試品鐵元素含量（μg/g）。uc=0.042 0×39.535 2=1.660 5。取包含因子k=2，此時對應的置信概率為95%，擴展不確定度U=k×uc=3.321 0。

2.4.7 評定結果

采用原子吸收光譜法測定復方營養混懸劑中鐵元素的含量，樣品量為0.5 g 時，鐵元素測定結果為（39.535 2±3.321 0）μg/g，置信概率為95%，k=2。

3 討論

復方營養混懸劑主要用于嚴重創傷、消耗性疾病或術后營養不足的補充及腫瘤放射治療或化學治療的支持治療，由于大多為重癥疾病，所以微量元素在其中有重要作用，但在該產品現行標準中均無鐵元素含量的測定方法。在同類產品中，部分采用先放置石英坩堝中熾灼至無煙，然后在550 ℃熾灼至灰白色的方法［11-13］。本產品使用該方法的重復性欠佳，可能由于熾灼的過程為開放體系，而鐵元素在本產品中含量較低（38 mg/kg），在熾灼過程中易損失，導致結果不穩定，故未嘗試。

本研究中所用微波消解法為封閉體系，樣品不易損失，重復性、回收率、線性和耐用性試驗結果均較好。同時，對該方法的不確定度做了分析，發現不確定度主要來源于樣品溶液的定容和標準溶液的制備，標準物質和樣品的稱量對不確定度的影響較小，故在試驗中應注意。