药物分析基本知识
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药物分析基本知识
绍兴市食品药品检验所 俞信真
1、药物分析的性质
药物分析 又称为药品检验是检验药品质量,保障人体用药安全、有效及合理的重要手段。
2、药物分析的任务
药物分析包括：
药物成品的检验
药品生产过程中的质量控制（中间体等的检测）
药品贮藏过程的质量考察（稳定性研究）
药品使用部门的临床药物分析（体内药物浓度）
药物研究部门的新药研制标准制订
3、药物分析方法的分类
按检测原理和操作方法的不同分为化学分析、仪器分析法和生物测定。
化学分析法：有重量分析法、容量分析法（滴定法）如:酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原法、络合滴定法
仪器分析法：有电化学分析法（电位滴定法）、光化学分析法（光谱法、UV、IR、旋光分析法，原子吸收分光光度法等）、色谱法（TLC、HPLC、GC等）
生物测定：效价测定，微生物限度，动物实验等
4、药物分析的质量标准
《中国药典》、国家药监局发布的国家药品标准及试行标准。
原有地方标准升为国家标准，现已出版西药16册、中成药12本、新药转正标准76册，还在不断增加。
自2004年起均执行国家药品标准，取消地方药品标准，一律实行国家统一的标准。
国外药典主要有：USP（美国药典、2002年为25版，以后每年一版、2011年第34版）、BP（英国药典2010版）、EP（欧州药典第6版）、JP（日本药局方第十六版）、phI（国际药典第三版第五部）等。
第二章 误差与数据处理
一、误差的定义
实际测量值与真实值之间的差，称为误差
二、误差的分类
误差分为系统误差和偶然误差两大类
（一）系统误差及其产生的原因
系统误差又称可测误差或恒定误差。
它是由于某些经常性因素（确定因素）而引起的误差，对分析结果的影响恒定,在相同条件下重复测定总会重复出现,故系统误差的大小和正负是固定的，也是可测定的，并可设法减免或消除。系统误差分为四种：
1.方法误差
2.仪器误差
3.试剂误差
4.操作误差
1、方法误差 由于分析方法本身不够完善所造成的误差称为方法误差。
例如，反应不能定量完成；重量分析中沉淀的溶解或沉淀中含有杂质；配合物解离；有副反应干扰以及滴定分析中终点与化学计量点不一致等，都会产生系统误差；系统误差可影响测定值的准确度。
2、仪器误差
仪器误差主要是因仪器本身不够准确（精度所限）或未经校准而引起。如天平不等臂，砝码被锈蚀，容量仪器没有校准及分光光度法中单色光不纯等。
3、试剂误差
因试剂或蒸馏水不纯而引入微量杂质或干扰物质，试剂标定不当，校正因子F值不准等。
4、操作误差
由于分析工作者操作不规范而引起的误差称为操作误差。如读滴定管数值时偏高或偏低，滴定终点颜色辨别偏深或偏浅等。
（二）偶然误差及其产生的原因
偶然误差是由于某些无法控制和预测的因素 （偶然性因素）随机变化而引起的误差,因此又称不可测误差或随机误差。
如环境的温度、湿度和气压的微小变化，仪器的微小波动，
电压不稳及操作的细小差别所引起的误差，
其大小和正负不固定，随机而变，无法控制和测定。
在系统误差减免后，同样条件下平行测定，偶然误差的分布服从统计规律。
可用正态分布曲线图来描述。
由图可知：
（1）大小相等，符号相反的误差出现的概率基本相等；
（2）小误差出现的机会多，大误差出现的机会少。
由此可知，经过多次测定后，其平均值接近于真实值。因此，采取增加测定次数，取平均值的方法，可减少偶然误差。
除上述两种误差外，有时还可能由于分析工作者的错误、过失、粗心大意或不遵守操作规程而出现误差。
例如读错刻度，记错读数，加错试剂，溅失溶液等。这种错误是人为造成的，属粗大误差，我们通过认真、严格、细致、熟练地操作，是可以避免的。若发现过失，其测定结果必须舍弃，不能参加平均值计算,应重做。
三、误差的表示方法
（一）准确度和误差
准确度是指测定值与真实值的接近程度。
可用绝对误差和相对误差来表示。
绝对误差=测量值－真实值
相对误差=[绝对误差/真实值]×100%
绝对误差和相对误差都有正负值，正值表示测量结果偏高，负值表示测量结果偏低。绝对误差只反映误差的绝对值大小，而相对误差可反映误差在测量结果中所占比例（即相对大小），更能说明问题。所以，分析结果的准确度常用相对误差表示。
例：用分析天平称量两份试样，结果如下：
试样 实际测量值（X） 真实值（T） 绝对误差（E） 相对误差（RE）
1 2.1122g 2.1123g
-0.0001g - 0.005% 2 0.2112g 0.2113g
-0.0001g -0.05%
上例结果表明，两份样品称量的绝对误差相等，相对误差却不同。用同样的方法，同一台仪器，绝对误差相同。称取量大时，相对误差小，准确度高。
在实际分析工作中，真实值虽客观存在，但无从知道。一般情况下将标准品含量、相对原子质量、相对分子质量等误差较小的数值作为真实值与其它数值进行比较，来评价分析结果的准确度。
（二）精密度和偏差
精密度是表示两个或两个以上平行测定值相互之间接近的程度。
即结果的重现性，可用偏差来表示，偏差越小表明测定结果的精密度越高。
其表示方法有：
1、绝对偏差、相对偏差和相对平均偏差
（1）绝对偏差（di ） 表示个别测量值（xi ）与平均值 之差：
di=xi －
（2）相对偏差（Rd） 表示绝对偏差（ di ）在平均值中所占有的百分率。
Rdi=
如在实验中对一个样品只做两次测定，其相对偏差为：
Rd=
（3）相对平均偏差（R ）在药物分析中最为常用
相对平均偏差=
=
例1：NaOH滴定液（0.1mol/L）的F计算：一人做三份：F1=1.026 F2=1.024 F3=1.025
平均F=1.025
按公式计算 相对平均偏差=0.065%<0.1%
另一人复核三份：F1=1.028 F2=1.027 F3=1.025
平均F=1.027
按公式计算 相对平均偏差=0.097%<0.1%
二人间的平均F=1.026 相对平均偏差＝0.1%
滴定液的F值：即滴定液的实际值与其理论值之比
例：F=0.1026/0.1=1.026
例2：替米沙坦片的含量测定：二份结果 99.54%、99.16% 平均99.35%
二份简便计算
[(99.35%-99.16%)/99.35]Х100%=0.2%
常用含量测定方法的允许相对平均偏差（供参考）
2、标准偏差和相对标准偏差
当分析项目要求较高，测定次数较多，测定数据的分散程度较大时，用算术平均偏差表征精密度仍不够精确，常用标准偏差来衡量数据的离散程度和测量的精密度。
标准偏差用S表示
S=
标准偏差在平均值中所占的百分率用相对标准偏差（RSD）表示。
RSD=
（三）准确度与精密度的关系
准确度决定于系统误差和偶然误差，表示测量结果的正确性；而精密度决定于偶然误差（过失除外），表示测量结果的重现性。 准确度与精密度的关系：
一组准确度好的结果，重复试验，精密度也高；
一组精密度高的数据，并不一定准确，或许存在系统误差；
但一组精密度差的数据，不会有可靠的准确性
例1：一实际含量为99.9%的精制品用一种方法测定五次
结果为99.7%，99.8%，99.9%,100.0%，100.1%数据准确又精密。
用第二种方法测定五次
结果为95.8%，95.8%，95.9%，95.9%，95.8%数据精密但不准确，存在有系统误差。
用第三种方法测定五次
结果为99.1%，98.5%，96.3%，97.6%，95.2%数据不精密也不准确。
例2：用甲、乙、丙、丁四种方法测定某药物中亚铁离子含量，每种方法均测定五次，试样的真实含量为100.0%，测定结果如图2-2所示。
从图中可看出，甲方法的精密度好，准确度不高，说明存在系统误差；乙方法的精密度和准确度都好，两种误差均小；丙方法精密度不好，准确度亦不高，测定结果不可靠，两误差都大；丁方法的精密度差，平均值虽碰巧与真实值接近，但结果同样不可信。
由此可见，精密度好是保证测定结果可靠性的必要条件，精密度高，说明操作者的操作技术娴熟，几乎保持平行操作。但若存在系统误差，精密度好的准确度不一定好，而消除系统误差后，两者可能达到统一，即精密度好的准确度也好。如果精密度差的，说明操作者操作技术欠佳，测定结果不可靠。
四、提高分析结果准确度的方法
要提高分析结果的准确度，必须设法消除系统误差和减免偶然误差。
1、消除系统误差
系统误差是引入误差并影响准确度的主要因素，必须进行校正和消除，常采取以下措施。
（1）校正仪器
校准仪器可减免仪器误差。
如对天平、砝码、容量仪器等进行定期校准，在测定时使用校正值，以减免误差。
（2）空白试验
不加样品或用水代替试样溶液，在相同条件下，用同样的方法与被测物同时做试验（也叫平行试验），所得空白值从实验数据中减去，以消除试剂、水或器皿所带杂质引进的误差。
（3）对照试验
对照试验主要检验分析方法、试剂和条件控制不当所引入的误差。
常采用标准品和标准对照法，即利用已知准确浓度的标准品或已经证实是可靠的方法做同样的试验，以资对照。
（4）比对试验
为消除操作者之间和环境、仪器之间所存在的系统误差，分析部门将安排几个分析人员同时做同一样品，结果进行比较，是人员之间的比对试验。
或者安排实验室几个部门同时做同一样品，这是部门之间的比对试验。
有时将样品送去外单位检验，是实验室间的比对试验。以消除不同环境、仪器、人员之间的系统误差。
国家级能力验证比对CNAS比对
（5）回收率试验
在建立含量测定分析方法时，须设立回收率试验。
即实际投料量100%时，用该分析方法测定得含量为多少。
2、减小偶然误差
