绪论 药 物 分 析 ………… ………… 绪论 1了解全面控制药品质量的科学管理。 2熟悉药物分析的性质和任务以及判断药品质量依据、内容及全面控制药品质量的 意义。 一、药物分析的性质和任务 药品是用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的地调节人的生理机能并规定有适应证或者功能主治、用法和用量的物质,包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料药及其制剂、抗生素、生化药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。药物是能影响机体生理、生化和病理过程,用于预防、诊断、治疗动植物疾病和计划生育的物质。药品必须是经过国家食品药品监督管理部门审批,允许其上市生产、销售的药物(不包括正在上市前临床试验中的药物)。药物是所有具有治疗功效的化学物质,不一定经过审批,也不一定是市面有售的化学物质。比如常见的麦芽,并不是药品,但其有养心益气的作用,这时就可以作为药物使用。 药物分析学是分析化学在药学领域中的一个重要分支学科,是药学学科下设的二级学科之一,是全国普通高等教育药学类专业规定设置的一门主要专业课程,也是国家执业药师资格认证规定考试的专业课程之一;它是研究鉴定药物的化学组成和测定药物组分含量的原理与方法的一门应用科学,用于研究与发展药品质量控制方法。该学科主要运用化学、物理化学或生物化学的方法和技术研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂的质量控制方法,同时涉及中药制剂和生化药物及其制剂有代表性的质量控制方法。它是整个药学科学领域中一个重要的组成部分。 药物分析的研究对象除了化学结构已经明确的合成药物、天然药物、中药及其制剂外,还包括了合成药物的原料、中间体和副产品,以及制剂的赋形剂和附加剂,药物的降解产物和体内代谢产物等。 药物以人为使用对象,若存在质量问题则不仅可能危害人体健康,甚至可能危及生命安全。所以,其质量控制不得有半点马虎。我们必须确保药物质量的安全、合理和有效。因此需对药物的质量进行严格控制。该学科的研究内容主要有药品及其制剂的组成、理化性质、真伪鉴别、纯度检查及其有效成分的含量测定等。 对药物的质量控制离不开精确严密的分析手段的监测。药物分析是在有机化学、分析化学、物理化学、生物学及微生物学等基本理论和基本方法的基础上进行教学的,是涉及多学科、多方面的综合型应用学科。药物分析与药物化学、药剂学等学科有紧密的联系,它们之间相互促进,相互影响。随着整个药学科学事业日新月异的迅速发展,各相关学科对药物分析提出了新的要求。举例而言,以往药剂学所涉及的剂型常为简单的片剂、胶囊剂或注射剂。然而口服缓、控释制剂和靶向制剂的出现标志着药品剂型现已进入释药系统(drugdelivery system,DDS)的研究开发时代。这就要求药物分析学必须改进以往的常规检测方法,采用灵敏度更高、专属性更好的分析方法。同时生化药物的兴起也对药物分析提出了更高的要求,比如现代生物技术所研制的生化药物和基因工程药物可能含有与非基因产品不同的有害物质,在检测方法上,大都采用适合于肽、蛋白质、多糖等大分子化合物的现代色谱、光谱综合性方法。天然产物或中药的活性成分的化学结构的确定,必须采用多种结构分析方法,进行综合的波谱解析。 药物分析承担的任务主要有常规药品检验、参与临床药学研究、药物研制过程中的分析监控和制订药品标准。摆在药物分析学科和药物分析工作者面前的迫切任务,不再仅仅是确保药品质量的静态常规检验。工艺流程、反应历程、生物体内代谢过程和综合评价的动态分析研究和新药开发都离不开药物分析作为“眼睛”。 为了保证用药的安全、合理和有效,就必须对研制、生产、销售以及临床使用等各环节把关,从而实现药品的全面质量控制。药品质量的全面控制是一项涉及多部门、多学科的综合性工作,不只是国家食品药品监督管理局(State Food and Drug Administration,SFDA)单一部门的工作,也不是药物分析一门课程可以独立完成的。为了全面控制药品的质量,药物分析工作者应加强与药品生产单位的紧密联系,积极开展药物及其制剂在生产过程中的质量控制,严格控制中间体的质量,并发现影响药品质量的主要工艺,从而优化生产工艺条件,促进生产和提高质量;也应与供应管理部门密切协作,注意药物在贮藏过程中的质量与稳定性考察,以便采取科学合理的贮藏条件和管理方法,保证药品的质量。值得重视的是,药品质量的优劣和临床用药是否合理会直接影响临床征象和临床疗效。所以,配合医疗需要,开展体内药物分析是十分重要的。研究药物进入体内的变化,如药物在体内的吸收、分布、排泄和代谢转化过程,有利于更好地指导临床用药,减少药物的毒副作用。研究药物分子与受体之间的关系,也可为药物分子结构的改造,合成疗效更好且毒性更低的药物提供信息。 二、药品标准和药品质量管理 1药品质量标准为了确保药品的质量,应该遵循国家规定的药品质量标准进行药品检验和质量控制工作。药品质量标准是药品现代化生产和质量管理的重要组成部分,是药品生产、供应、使用和监督管理部门共同遵循的法定技术依据,也是药品生产和临床用药水平的重要标志。为了确保药品的质量,就必须遵循国家规定的药品质量标准进行药品检验和质量控制工作。国家卫生行政部门的药政机构和药品检验机构代表国家行使对药品的管理和质量监督。 药品质量标准分为法定标准和企业标准两种。企业标准并无法律约束力,只在企业内部实行。而所谓法定药品质量标准是国家对药品质量、规格及检验方法所作的技术规定,是药品生产、供应、使用、检验和药政管理部门共同遵循的法定依据。国务院药品监督管理部门颁布的《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》,本书中凡未标注版次的即指2010年版药典)和药品标准为国家药品标准。 《中国药典》是记载药品标准的法典,和其他法令一样具有约束力。其编制单位为国家药典委员会,是国家监督管理药品质量的法定技术标准。 凡属药典收载的药品,其质量不符合规定标准的均不得出厂、销售、使用。至2010年为止,我国已经出版了九版药典(1953、1963、1977、1985、1990、1995、2000、2005和2010年版)。 目前世界上已有数十个国家编订了国家药典。另外尚有区域性药典(北欧药典、欧洲药典和亚洲药典)及世界卫生组织(WHO)编订的国际药典。在药物分析工作中可供参考的国外药典主要有: 美国药典(The United States Pharmacopoeia,USP),2012年为35版。 美国国家处方集(The National Formulary,NF),2012年为30版。 英国药典(British Pharmacopoeia,BP),BP2011版于2010年8月出版,2011年1月生效。 日本药局方(英文缩写为JP),第十五版于2006年4月1日发布实施。 欧洲药典(European Pharmacopoeia,PhEup)第七版于2010年7月出版,2011年1月生效。 国际药典(The International Pharmacopoeia,PhInt),第五版于2011年生效。 2药品质量管理规范国家和政府为了确保药品质量,制定出每种药品的管理依据,即药品质量标准。一个有科学依据、切合实际的药品质量标准应该是从药物的研究试制开始,直至临床使用整个过程中研究工作的成果。但是要确保药品的质量能符合药品质量标准的要求,在药物存在的各个环节加强管理是必不可少的,许多国家都根据本国的实际情况制定了一些科学管理规范和条例。尽管这些内容有的已经超出了药物分析的范围,但是为了使学生能够明确全面控制药品质量以及质量管理的意义,并能有比较完整的认识与理解,了解一下药品质量控制的全过程的科学管理是十分必要的。对药品质量控制全过程起指导作用的法令性文件: 药品非临床研究质量管理规定(good laboratory practice,GLP):任何科研单位或部门为了研制安全、有效的药物,必须按照GLP的规定开展工作,GLP从各个方面明确规定如何严格控制药物研制的质量,以确保实验研究的质量与实验数据的准确可靠性。 药品生产质量管理规定(good manufacture practice,GMP):在我国制药企业系统称为“药品生产质量管理规范”。生产企业为了生产全面符合药品质量标准的药品,必须按照GMP的规定组织生产、加强管理。GMP作为制药企业指导药品生产和质量管理的法规,在国际上已有二十余年历史。在我国卫生部正式发布《药品生产质量管理规范》文件是在1988年,至今才二十余年时间。与此同时,国家医药管理局还对化学医药工业产品施行发放“生产许可证”制度,以加强对化学药品的质量管理。 药品经营质量管理规范(good supply practice,GSP):药品供应部门为了药品在运输、贮存和销售过程中的质量和效力,必须按照GSP的规定进行工作。 药品临床试验管理规范(good clinical practice,GCP):为了保证药品临床试验资料的科学性、可靠性和重现性,涉及新药临床研究的所有人员都明确了责任,必须执行GCP的规定。本规范主要起两个作用:一是为了在新药研究中保护志愿受试者和患者的安全和权利;二是有助于生产厂家申请临床试验和销售许可时,能够提供有价值的临床资料。 GLP、GMP、GSP、GCP四个科学管理规范对加强药品的全面质量控制都有十分重要的意义和作用。作为药物分析工作者有责任积极参与研究,密切结合实际,制定出我们自己的科学管理办法。 人用药品注册技术要求国际协调会(International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use,ICH):由欧盟、美国和日本三方的药品注册管理当局和制药企业协会1990年发起,通过协调一致,使三方在药品注册技术要求上取得共识。我国SFDA及其他多个非成员国的药品监督管理机构也派员参加,WHO建议各国在药品注册中采用ICH的技术要求。 除了药品研究、生产、供应和临床各环节的科学管理外,有关药品检验工作本身的质量管理更应重视,分析质量管理(analytical quality control,AQC)即用于检验分析结果的质量。 三、药物分析课程的学习要求 在药学专业教学计划中规定设置药物分析课程是十分必要的。学生学习药物分析,应该综合运用以往所学有机化学、分析化学、药物化学以及其他有关课程,始终围绕药品质量问题,研究控制药品质量的内在规律和方法,以及探索提高药品质量的有效途径。因此,既要围绕药典中药物及其制剂的质量问题,也应对药物生产的原料、中间体等进行质量控制,并深入药品生产的工艺过程、贮藏过程和临床应用过程,全程地控制药品质量。中心问题是如何运用必要的技术与方法来进行药品的质量分析,研究探讨药物的化学结构,理化特征、存在状况与分析方法选择之间的关系。 在学习药物分析学科的过程中,应注重培养具备药品全面质量控制的观念及相应的知识技能,能够胜任药品研究、生产、供应、使用和监督管理过程中的分析检验工作,并具有解决药品质量问题的基本思路和能力。对于药物分析工作者来说,不仅应正确地使用药典与药品质量标准,熟练地掌握药物分析方法的原理与操作技能,还应熟悉药品质量标准制订的原则与基本过程。一个能充分反映药品质量内在规律、有科学依据的药品质量标准是经反复生产实践和科学研究工作后制订的。 必须强调指出,整个药学专业教育的过程还是打好坚实基础的过程。因此,在药物分析的整个学习过程中,要求学生学会自学,善于独立思考,既重视药品质量分析的基础理论知识的学习,也重视基本实验技能的严谨训练,从而能不断提高独立解决问题的能力。 四、药物分析的主要参考资料 (一)药典 《中国药典》,《美国药典》,《英国药典》,《日本药局方》,《国际药典》,《欧洲药典》等。 (二)教材 毕开顺主编.2011实用药物分析.北京:人民卫生出版社 刘文英主编.2007药物分析.第6版.北京:人民卫生出版社 曾苏主编.2008药物分析学.北京:高等教育出版社 傅强主编.2008药物分析实验方法学.北京:人民卫生出版社 晁若冰主编.2007药物分析.第2版.北京:人民卫生出版社 段更利主编.2003药物分析.北京:中国医药科技出版社 徐溢主编.2009药物分析.北京:化学工业出版社 朱景申主编.2003药物分析.北京:中国医药科技出版社 赵春杰主编.2008药物分析学.北京:人民军医出版社 张兰桐主编.2004药物分析.北京:中央广播电视大学出版社 贺浪冲主编.2006工业药物分析.北京:高等教育出版社 张俊主编.2002药物分析.北京:高等教育出版社 于治国主编.2010药物分析.第2版.北京:中国医药科技出版社 (三)杂志 《药物分析杂志》、《中国药学杂志》、《药学学报》、《分析化学》、《分析实验室》、《色谱》、《中国中药杂志》、《中国医药工业杂志》、《中国医院药学杂志》、《中国临床药学杂志》、《中国抗生素杂志》、《中国药科大学学报》、《中南药学》、《中国药房》、《中国新药与临床杂志》、《沈阳药科大学学报》、《华西药学杂志》、《药学服务与研究》、《中国新药杂志》、《中国现代应用药学》、《解放军药学学报》、《医药导报》、《广东药学院学报》等中文杂志;Analytical Chemistry,Analytical Biochemistry,Analytical Letters,Analytical Sciences,Analyst, Analytical and Bioanalytical Chenmistry,Archives of Pharmacal Research,Biomedical Chromatography,Chromatographia,Clinical Pharmacokonetics,Drug Metabolism and Disposition,Journal of Analytical Chemistry,Journal of Pharmaceuticl and Biomedical Analysis,Journal of Chromatography A,Journal of Chromatography B,Journal of Natural Products,Journal of Food and Drug Analysis,Journal of Biochemical and Biophysical Methods,Talanta,Planta Medica,Therapeutic Drug Monitoring等英文杂志。 (四)数据库 中文数据库:维普中文期刊(http://wwwcqvipcom/),CNKI全文数据库(http://wwweducnkinet/),Google学术搜索(http://scholargooglecomhk/),中国中医药文献数据库(http://wwwcintcmcom/),超星数字图书馆(http://1921686869:8888),全国期刊联合目录(http://unioncsdlaccn),Socolar开放存取平台(http://wwwsocolarcom),医知网(http://wwwyz365com),微谱数据库(http://wwwnmrdatacom/) 西文数据库:ELSEVIER数据库(http://wwwsciencedirectcom),SciFinder(/scifinder/scifinderasp),ACS电子数据库(http://pubsacsorg/),Springer全文期刊数据库(http://wwwspringerlinkcom),Thieme药学期刊(http://wwwthiemeconnectcom/ejournals),EBSCOhost数据库(http://searchebscohostcom/),Thomsongrity(https://integritythomsonpharmacom),英国皇家化学学会RSC(http://pubsrscorg),Adis药学核心ovid(http://ovidspovidcom/autologinhtml),外文期刊网(http://ccccaliseducn)。 药物分析是研究鉴定药物的化学组成和测定药物组分含量的原理与方法的一门应用科学,用于研究与发展药品质量控制方法。研究对象除了化学结构已经明确的合成药物、天然药物、中药及其制剂外,还包括了合成药物的原料、中间体和副产品,以及制剂的赋形剂和附加剂,药物的降解产物和体内代谢产物等。药物分析承担的任务主要有常规药品检验、参与临床药学研究、药物研制过程中的分析监控和制订药品标准。各种药品质量标准、各种法令性文件和药学期刊都是药物分析学习中常用的参考资料。 思考题 1药物分析这门课程的性质和学习任务是什么? 2 GLP、GMP、GSP、GCP的含义分别是什么? 3国内外药典主要有哪些? (赵春杰林奇泗) 第1章药品质量标准研究内容 ………… 药品质量标准研究内容 1掌握中国药品质量标准研究的主要内容和一般流程。 2掌握药物分析的数据处理方法。 3熟悉中国药典的内容与结构。 4熟悉药品标准及检验工作的基本程序。 5了解国外药典的基本情况。 6了解中国药品质量标准的一般分类。 第1节药品质量标准的意义 药品是特殊商品,其质量的优劣是直接关系到人民健康与生命安危的大事,为了加强对药品质量的控制及行政管理,必须有一个统一的药品质量标准。药品的质量标准是国家对药品质量、规格及检验方法所作的技术规定,是药品生产、供应、使用、检验和药政管理部门共同遵循的法定依据,因此药品质量标准是保证人民用药安全有效,促进药品生产发展的一项重要措施。它将对我国的医药科学技术、生产管理、医学教育、经济效益和社会效益产生良好的影响。 药品质量标准不仅是药品现代化生产和质量管理的重要组成部分,是药品生产、供应、使用和监督管理部门共同遵循的法定技术依据,也是药品生产和临床用药水平的重要标志。 第2节药品质量标准研究的主要内容 一、药品质量标准制订的基础 国家卫生行政部门的药政机构和药品检验机构代表国家行使对药品的管理和质量监督。1985年7月1日《中华人民共和国药品管理法》及相关法规、条例的颁布实施,2001年2月《中华人民共和国药品管理法》修订通过,促进了药品检验工作管理的科学化、规范化和法制化。 1查阅文献和新药命名首先要查阅大量的文献,查阅其化学名、俗称、英文名及中文名;其次要介绍药品的研制过程,简略说明实验室研究与临床试验的时间、机构和试验结论。国外已生产的,要介绍最早上市的国家(或厂家)和时间。 2新药化学结构或处方的确定通过各种方法(试验数据、图谱、图谱的解析、有关文献资料)确证化学结构或组分,并注意可能存在的各种异构体。在有些情况下要规定无效异构体的限度,以保证处方的效果更优,不良反应更小。 3生产工艺和晶型不同生产工艺会产生不同的异构体,有时甚至还会产生不同的晶型。 4晶型的性质与药效晶型不同其生物利用度往往不同,可能会影响疗效、剂量、熔点和红外图谱等。 5生产或贮存过程中带来的杂质或降解产物不同生产路线会带来不同的杂质,在贮存过程中要考虑到药物的分解。 6含量测定方法的制订一种药物的含量可用多种方法进行测定,但在制订质量标准时往往只能选择其中一种。对选取这种方法的理由应加以解释,必要时需附不同方法的测定结果进行比较。同时还要说明测定的原理、方法的精密度与准确度,还要讨论影响测定结果的因素等。 7药理及毒理作用的研究有的药物随着临床药理研究的深入,会发现还有其他方面的药理作用。新药研制时还需要做毒理试验、“三致”(致癌、致畸、致突变)试验。 8药物动力学研究主要是研究药物的吸收速率、吸收程度、在体内重要器官的分布和维持情况,以及排泄的速率和程度,作为描述到达靶器官的药物浓度与药理、毒理作用的强度和持续时间的关系等研究。与给药剂量的研究相比药物动力学研究更为重要和具有实际意义。 9适当剂型的研究剂型不同,药物的疗效也会不同。在确定质量标准前,要分析用药剂量、给药方法、疗程和用药时间的各种效应(疗效、不良反应)等,找出最佳的剂型用于患者。 10新药的适应证、用法和用量创新药物在研究初期不可能也没有必要进行全面深入的质量研究,但随着新药研究的逐步成熟,被研究物质逐步形成新药时,则应有足够的资料和数据来说明这一药物的质量情况。对非首创新药的资料可从文献报道或剖析实物中获得。但药品的质量不仅取决于原料、生产工艺、辅料的种类等,更取决于不同药厂的生产诀窍。为此要对试制品进行实际的研究考察,才可为制订质量标准提供可靠的依据。质量研究内容相当丰富,但只选必要项目列入标准中。一般情况下应选用简单易行又能反映质量全貌的方法。先进的检测手段可解决许多问题,有助于更好地控制质量,但也要因地制宜,符合国情。 二、药品质量标准术语 在药品质量标准中有许多表述需要参照标准术语的。如下列几个例子: 1溶解度是药品的一种物理性质。各品种项下选用的部分溶剂及其在该溶剂中的溶解性能,可供精制或制备溶液时参考;对在特定溶剂中的溶解性能需作质量控制时,应在该品种检查项下另作具体规定。药品的近似溶解度见表21所示。 2遮光指用不透光的容器包装,例如棕色容器或黑纸包裹的无色透明、半透明容器。 密闭:将容器密闭,以防止尘土及异物进入。 密封:将容器密封,以防止风化、吸潮、挥发或异物进入。 熔封或严封:将容器熔封或用适宜的材料严封,以防止空气与水分的侵入并防止污染。 阴凉处:温度不超过20℃。 凉暗处:避光并且温度不超过20℃。 冷处:温度为2~10℃。 3温度以℃(摄氏度)表示。 水浴温度:除另有规定外,均指98~100℃; 热水温度:70~80℃。 微温或温水温度:40~50℃。 室温温度:10~30℃。 冷水温度:2~10℃。 冰浴温度:2℃以下。 放冷:放冷至室温。 4精确度试验中供试品与试药等“称重”或“量取”的量,均以阿拉伯数字表示,其精确度可根据数值的有效数位来确定,如称取“01g”系指称取量可为006~014g;称取“2g”,系指称取量可为15~25g;称取“20g”系指称取量可为195~205g;称取“200g”,系指称取量可为1995~2005g。 “精密称定”系指称取重量应准确至所取重量的千分之一;“称定”系指称取重量应准确至所取重量的百分之一;“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求;“量取”系指可用量筒或按照量取体积的有效数位选用量具。取用量为“约”若干时,系指取用量不得超过规定量的±10%。 除另有规定外,恒重系指供试品连续两次干燥或炽灼后的重量差异在03mg以下。 5标准品和对照品标准品和对照品系指用于鉴别、检查、含量测定的标准物质,均由国务院药品监督管理部门指定的单位制备、标定和供应。标准品系指用于生物检定、抗生素或生化药品中含量或效价测定的标准物质,按效价单位(或μg计),以国际标准品标定;对照品除另有规定外,均按干燥品(或无水物)进行计算后使用。 6其他如药典中溶液后记示的“1→10”符号指若为固体,则溶质10g加溶剂使成10ml的溶液;若为液体,则溶质10ml加溶剂使成10ml溶液。 中国药典在未规定含量限度的上限时,则限度上限默认为1010%。 这些专业术语在进行药物分析时需要特别注意。 三、药品质量标准制订的原则和内容 (一)质量标准制订的原则 一个完整的、有科学性的药品质量标准的制订,应是药品各项研究工作的综合,需要各方面的协作和配合。在制订过程中,同时还要结合我国实际情况,制订出一个既符合中国国情又有较高水平的药品质量标准。 药品的质量主要表现为安全、有效。制订药品质量标准时,既要考虑确保药品质量,也应考虑药品的生理效用和使用方法。一般对内服药严格些,注射用药和麻醉用药更严,外用药品要求可以稍宽。 药品质量标准的制定与修改在总体上应遵循以下原则: (1)必须坚持质量第一,充分体现“安全有效、技术先进、经济合理”的原则,并要尽可能采用先进标准,使标准能起到推动质量提高、保证择优发展和促进对外贸易的作用。 (2)对于检测项目的选择要根据生产实际有针对性地规定,切实加强对药品内在质量的控制。 (3)检验方法的选择,应根据“准确、灵敏、简便、快速”的原则,要强调方法的适用性,并注意吸收国内科研成果和国外先进经验;既要考虑当前国内实际条件,又要反映新技术的应用和发展,进一步完善和提高检测水平。对于某些抗生素、生化药品和必须采用生物测定的品种,在不断改进生物测定法的同时,也可采用化学和仪器分析的方法控制其纯度。 (4)标准中的限度的规定,应密切结合生产实际。要保证药品在生产、贮存、销售和使用过程中的质量,并可能全面符合规定。 (二)质量标准的内容 各国药品质量标准在制订的格式方面略有不同,但基本内容是相同的。 1名称制定药品质量标准时,首先应给一个药品以法定的名称,根据卫生部颁布的《新药审批办法》规定:“新药的名称应明确、科学、简短,不得使用代号及容易混同或夸大疗效的名称。”国际上,世界卫生组织制定公布了国际非专有药品名,审定出版了单一药物通用名《国际非专利药名》(International Nonproprietary Names for Pharmaceutical Substances,INN)供国际间统一使用。中国药品通用名称(Chinese Approved Drug Names,CADN),是中华人民共和国卫生部药品委员会编写的中国药品命名的规范。CADN是以国际非专利药品名称为依据,结合具体情况制定的。CADN由国家药典委员会负责组织制定并报国家食品药品监督管理局备案。根据英文名称、药品性质、化学结构及药理作用等特点,采用以音译为主、意译、音意合译或其他译名,尽量与英文名对应。长音节可简缩,且顺口,中文名尽可能不多于5~6个字,易于发音。例:Amitriptyline译名为阿米替林。 2性状“性状”项下记述药品的外观、臭、味和一般的稳定性情况、溶解度以及物理常数等。“性状”项下记述药品的外观、臭、味,是一种感观规定,仅作一般性描述,没有确切的法定检验方法,不构成法定标准的组成部分,不作为质量的法定要求。性状可因生产条件的不同而有差异,只要这些差异不影响质量和药效,一般是允许的。考虑到药品的性状是药品质量的表征之一,与其质量间仍有一定的联系,可对产品的质量作出初步的评价,所以,应根据各药的实际予以规定,用词仍应确切。在“遇有对药品的晶型、细度或溶液的颜色需作严格控制时,应在检查项下另作具体规定”。 3鉴别鉴别试验指用理化方法或生物学方法来证明药品真实性的方法,是证明药品与所标示的品名是否相符而不是对未知物进行定性分析,因此只要求专属性强、再现性好、灵敏度高以及操作简便、快速等。常用的方法:测定生成物的熔点,呈色反应、沉淀反应或其他化学反应,色谱法,紫外吸收光谱特征,红外光谱以及常见盐基或酸根的一般鉴别试验等。利用药物分子结构表现出来的特殊化学行为或光谱特征,是鉴别药物真伪的重要依据,但还必须结合其他项目的检查结果来进行全面的考察,才能得到正确的结论。由于“性状”项下的物理常数也能协助鉴别真伪,所以选用的条目不要太多,能证明其真实性即可,不要求有足以确证的充分条件、一般用2~4项。 4检查“检查”项下包括有效性、纯度要求和安全性三个方面,对于规定中的各种杂质检查项目,指该药品在按规定工艺进行生产和正常贮藏过程中可能含有或产生并需要控制的杂质。因此,原料药质量标准中有关检查条目的确定,既要考虑药物中影响有效性的关键内容、保证制剂质量的重要因素以及对药物安全性的要求;又要根据其生产工艺、所用的原材料和贮藏过程中可能生成的降解产物和引入的杂质以及对药品安全性的要求。对影响药物有效性、严重危害人体健康或能真实反映药品质量的项目,要制订出有效而灵敏的检查方法。限量指标的规定,要有充分的具有一定代表性的数据,要立足于赶超国际先进水平,并有利于医药工业的择优发展。 原料的检查条目,由于品种不同、生产工艺不同和原材料不同而各有不同。根据我国历版药典的惯例,可按内容归纳为(以编写时排列顺序):有效性试验、酸碱度、溶液的澄清度与颜色、无机阴离子、有机杂质、干燥失重或水分、炽灼残渣、金属离子或重金属、硒与砷盐以及安全性检查等十大类。将通用的条目依次排列后,再排列特殊要求的项目。在药典附录中,如对操作和标准已有具体规定时,应尽可能采用《中国药典》附录方法,并注意操作及文字上的衔接和预处理方法的制定。对于制剂的检查,在《中国药典》附录中收录了片剂、注射剂、颗粒剂等各种剂型的一般检查项目。各类制剂,除另有规定外,均应符合各制剂通则项下有关的各项规定。 5含量测定或效价测定凡用理化方法测定药物含量,按有效物质的质量计算的称“含量测定”。凡以生物学方法或生化方法测定生理活性物质,并按效价单位计算的,称“效价测定”。对于效价测定,应强调所选用方法的选择性和专属性,以及反应与药效之间的相关性,并规定可信限率。 对于原料药含量测定方法的选择,除应考虑测定有效部分外,应着眼于测定方法的精密度与准确性,这是因为原料药的纯度较高,含量限度要求严格,若方法本身的误差较大,就无法从含量测定结果中严格评价质量上的优劣。对于制剂的含量测定方法的选择,除应考虑测定有效部分外,应着眼于测定方法的灵敏度与选择性,这是因为制剂的含量较低,干扰物多,若方法本身的选择性差或灵敏度低,就无法排除干扰或是无法检测。 ………… ………… 四、药品质量稳定性研究原则和内容 稳定性试验的目的是考察原料药或药物制剂在温度、湿度、光线的影响下随时间变化的规律,为药品的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据,同时通过试验建立药品的有效期。稳定性试验包括影响因素试验、加速试验与长期试验。 影响因素试验适用于原料药的考察,用一批原料药进行。影响因素试验(包括高温、高湿和强光照射试验等)在比加速试验更激烈的条件下进行。其目的是探讨药物的固有稳定性、了解影响其稳定性的因素及可能的降解途径与降解产物,为制剂生产工艺、包装、贮存条件与建立降解产物的分析方法提供科学依据。 加速试验适用于原料药与药物制剂,要求取供试品三批,市售包装。此项试验是在超常的条件下进行的。其目的是通过加速药物的化学或物理变化,探讨药物的稳定性,为药品审评、包装、运输及贮存提供必要的资料。 长期试验适用于原料药与药物制剂,要求取供试品三批,市售包装,此项试验是在接近药物的实际贮存条件(25±2)℃进行,其目的为制订药物的有效期提供依据。 稳定性试验的基本要求有以下几个方面:①研究药物稳定性,要采用专属性强、准确、精密、灵敏的药物分析方法与有关物质(含降解产物及其他变化所生成的产物)的检查方法,并对方法进行验证,以保证药物稳定性结果的可靠性。在稳定性试验中,应重视有关物质的检查。②原料药供试品应是在一定生产规模下生产的,供试品量相当于制剂稳定性试验所要求的批量,原料药合成工艺路线、方法、步骤应与工业生产一致。药物制剂的供试品应是放大试验的产品(如片剂或胶囊剂在10 000片左右或10 000粒左右,特殊剂型、特殊品种所需数量、根据具体情况灵活掌握)、其处方与生产工艺应与工业生产一致。③供试品的质量标准应与各项基础研究及临床验证所使用的供试品的质量标准一致。④加速试验与长期试验所用供试品的容器和包装材料及包装方式应与上市产品一致。 五、药品质量标准与起草说明 “药品质量标准与起草说明”是一个文件,它是标准制定或新药申报资料中的重要部分。其内容和编写顺序由各类“新药申报资料形式要点”确定。它具有一定的格式,不同于研究报告,不能以综述性讨论方式书写,需按照规定项目依次说明。 (一)原料药质量标准的起草说明 原料药质量标准的起草说明应包括以下内容: 1概况说明本品的临床用途、我国投产历史、有关工艺改革及重大科研成就、国外药典收载情况、目前国内生产情况与质量水平。 2生产工艺用化学反应式表明合成路线,或用简明的工艺流程图表示,说明精制方法及可能引入的杂质。 3标准制订的意见或理由按标准内容依次说明。 (1)其中鉴别、检查、含量测定要说明原理、操作中的注意事项、数批样品测定结果、方法选择的理由、限量规定的依据。 (2)此外要说明名称、性状、物理常数、贮藏条件等的描述依据。 4与国外药典或原标准进行对比并对本标准的水平进行评价。 5起草单位及复核单位对本标准的意见包括尚存在的问题及今后改进意见。 6列出主要参考文献 (二)制剂质量标准的起草说明 新增制剂药品质量标准的起草说明还应包括: 1处方列出附加剂的名称和用量。 2制法列出简要的制备方法。 3标准制订的意见和理由除与原料药要求相同外,还应有对制剂有效期建议的说明。 (三)其他部分说明 对于在制订质量标准研究中所做过的实验都应在起草说明中进行阐述。对于因不完善或失败等因素而暂不能收载于正文的实验,应提供相关资料,阐明理由,以便有关部门判定是否需要进一步研究。 (四)对药典已收载品种的修订说明 对药典已收载品种还应根据以下情况分别说明: (1)对药典附录方法有实质性修改的项目,如崩解时限法、栓剂、气雾剂等,应说明依照新附录对产品考核结果,并列出具体数据。 (2)对原标准的检验方法进行修改的项目或新增的检验项目,要说明增修订理由,方法来源,并写出产品的检验数据。含量测定方法的修改要附有专题研究材料。 (3)对原标准限度的修订,要说明理由并列表说明产品的检验数据及与国外药典本项目的比较,对不修订部分,要写出综合材料说明不修订的理由。 六、药品注册 药品注册是国家食品药品监督管理局根据药品注册申请人的申请,依照法定程序,对拟上市销售药品的安全性、有效性、质量可控性等进行审查,并决定是否同意其申请的审批过程。这里所谓的药品注册申请人(以下简称“申请人”),是指提出药品注册申请并承担相应法律责任的机构。在中华人民共和国境内申请药物临床试验、药品生产和药品进口,以及进行药品审批、注册检验和监督管理,适用本办法,此项工作由国家食品药品监督管理局主管。下面介绍我国2007年10月1日起施行的《药品注册管理办法》中一些重要规定。 《药品注册管理办法》于2007年6月18日经国家食品药品监督管理局局务会审议通过,自2007年10月1日起施行。国家食品药品监督管理局于2005年2月28日公布的《药品注册管理办法》(国家食品药品监督管理局令第17号)同时废止。 2007年所施行的《药品注册管理办法》主要内容:总则、基本要求、药物的临床试验、新药申请的申报与审批、仿制药的申报与审批、进口药品的申报与审批、非处方药的申报、补充申请的申报与审批、药品再注册、药品注册检验、药品注册标准和说明书、时限、复审、法律责任及附则共15章内容。除此以外,《药品注册管理办法》还附有5个附件:①中药、天然药物注册分类及申报资料要求;②化学药品注册分类及申报资料要求;③生物制品注册分类及申报资料要求;④药品补充申请注册事项及申报资料要求;⑤药品再注册申报资料项目。附件分别对中药、天然药物、化学药品和生物制品注册分类及申报资料要求进行了相关规定。而所谓的补充申请,是新药申请、仿制药申请或者进口药品申请经批准后,改变、增加或者取消原批准事项或者内容的注册申请。再注册申请,是药品批准证明文件有效期满后申请人拟继续生产或者进口该药品的注册申请。 药品注册申请包括新药申请、仿制药申请、进口药品申请及其补充申请和再注册申请。其中境内申请人申请药品注册按照新药申请、仿制药申请的程序和要求办理,境外申请人申请进口药品注册按照进口药品申请的程序和要求办理。申请人应当提供充分可靠的研究数据,证明药品的安全性、有效性和质量可控性,并对全部资料的真实性负责。药品注册所报送的资料引用文献应当注明著作名称、刊物名称及卷、期、页等;未公开发表的文献资料应当提供资料所有者许可使用的证明文件。外文资料应当按照要求提供中文译本。药品注册过程中,药品监督管理部门应当对非临床研究、临床试验进行现场核查、有因核查,以及批准上市前的生产现场检查,以确认申报资料的真实性、准确性和完整性。申请人获得药品批准文号后,应当按照国家食品药品监督管理局批准的生产工艺生产。药品监督管理部门根据批准的生产工艺和质量标准对申请人的生产情况进行监督检查。 第3节药品质量标准分类 一、国家药品标准 国务院药品监督管理部门颁布的《中华人民共和国药典》和药品标准为国家药品标准。国家药品标准中所收载的比其他药品标准成熟,且具有法定约束力。《中华人民共和国药品管理法》明确规定“药品必须符合国家药品标准”。国家药品标准分为《中华人民共和国药典》和药品标准两种。药典本身就是药品标准,但只有非常成熟的药品检验方法才可以收载到药典。其他标准虽然不如药典收载的药品成熟,但由省药检所复核,国家药监局发布,也具有法定约束力。 药典是记载药品标准的法典,由国家卫生行政部门主持编纂、颁布实施。药典和其他法令一样具有约束力。凡属药典收载的药品,其质量不符合规定标准的均不得出厂、销售及使用。 我国药典其后以括号注明是哪一年版,如《中国药典》 (1995年版);如用英文表示则为Chinese Pharmacopoeia,缩写为ChP。中华人民共和国成立以来,我国已经出版了九版药典(1953、1963、1977、1985、1990、1995、2000、2005和2010年版)。 现行版的《中国药典》为2010年版,该版药典分为三部。一部收载药材及饮片、植物油脂和提取物、成方制剂和单味制剂等;二部收载化学药品、抗生素、生化药品、放射性药品以及药用辅料等;三部收载生物制品。 药典的内容一般分为凡例、正文、附录和索引四部分。药典的凡例是为解释和使用中国药典,正确进行质量检验提供指导原则,分为九个部分:①名称及编排;②标准规定;③检验方法和限度;④对照品和标准品;⑤计量;⑥精确度;⑦试药、试液、指示剂;⑧动物实验;⑨包装、标签。在新版药典凡例条款中,明确了“凡例”中的有关规定同样具有法定的约束力。正文部分为所收载药品或制剂的质量标准。药品质量的内涵包括三个方面:真伪、纯度、品质优良度。三者的集中表现即使用过程中的有效性和安全性。因此,药品质量标准的内容一般应包括以下诸项:法定名称、来源、性状、鉴别、纯度检查、含量测定、类别、剂量、规格、贮藏、制剂等。附录包括制剂通则和通用检测方法,如一般鉴别试验、一般杂质检查方法、有关物理常数测定法、试剂配制法、氧瓶燃烧法、分光光度法以及色谱法等内容,而红外吸收光谱已另成专辑出版。1995年之后的药典除有中文品名目次外,还有汉语拼音索引和英文索引。 二、临床研究用药品质量标准 根据我国药品管理法的规定,已在研制的新药,在进行临床试验或使用之前应先得到国家食品药品监督管理局的批准。为了保证临床用药的安全和使临床研究结论的可靠,还需有一个由新药研制单位制订并由国家食品药品监督管理局批准的临时性的质量标准,即所谓的临床研究用药品质量标准。该标准仅在临床试验期间有效,并且仅供研制单位与临床试验单位使用。 三、暂行或试行药品标准 新药申报试生产时所使用的药品标准称为“暂行药品标准”。该标准执行两年后,如果药品质量稳定,则药品由试生产转为正式生产,而药品标准也改为“试行药品标准”。根据2002年8月4日颁布的《药品管理法实施条例》规定:生产有试行标准的药品,应当按照国务院药品监督管理部门的规定,在试行期满前3个月,提出转正申请;国务院药品监督管理部门应当自试行期满之日起12个月内对该试行标准进行审查,对符合国务院药品监督管理部门规定的转正要求的,转为正式标准;对试行标准期满未按照规定提出转正申请或者原试行标准不符合转正要求的,国务院药品监督管理部门应当撤销该试行标准和依据该试行标准生产药品的批准文号。 四、企业标准 药品企业标准指药品生产企业所制定的产品标准和在企业内需要协调、统一的技术要求及管理、工作要求所制定的标准。企业标准体系包括技术标准、管理标准和工作标准。企业标准属于非法定标准,仅在企业内部有约束力。对已有国家标准、行业标准和地方标准的,国家鼓励企业制订严于国家标准、行业标准或地方标准的企业标准,在企业内部适用。企业标准对保护优质产品及防伪等方面起重要作用。 第4节药品检验工作的机构和基本程序 一、药品检验工作的机构 药品检验工作的根本目的就是保证人民用药的安全、有效。药物分析工作者必须具备严谨求实和一丝不苟的工作态度,必须具有熟练、正确的操作技能以及良好的科学作风,从而保证药品检验工作的公正性。 《中华人民共和国药品管理法》规定:“药品必须符合国家药品标准”,不合格的药品不得出厂、销售、使用。药品在出厂前必须经药品生产单位的质量部门检验合格,才能在市场上销售。我国的主要法定药品检验机构:国家食品药品监督管理局领导下的中国食品药品检定研究院和各省、市、自治区的药品检验所。中国食品药品检定研究院是国家级的药品检验机构,而各省、市、自治区的药品检验所则依法承担各辖区内的药品质量检验工作。 法定药品检验机构应当具有科学性、公正性,保证药品的质量和药品生产单位的正当权益。《中华人民共和国药品管理法》规定药品生产、经营企业和医疗机构中的药品检验部门或人员应当接受当地药品检验机构的业务指导。而若药品检验机构出具的检验结果不实,造成损失的,应当承担相应的赔偿责任。药品检验机构在药品抽检时取样应至少为检验所需用量的3倍,以便进行检验、复检及留样。 另外还有一些其他的非国家法定药品检验机构,如:药品生产企业的质量检验部门、经营部门的药品检验室、医院制剂部门的检验机构等。 二、药品检验工作的基本程序 药品检验工作的基本程序一般为取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告。 1取样分析任何药品首先是取样,要从大量的样品中取出少量样品进行分析,应考虑取样的科学性、真实性和代表性,不然就失去了检验的意义。因此,取样的基本原则应该是均匀、合理。如生产规模的固体原料药的取样须采用取样探子。 2药物的鉴别依据药物的化学结构和理化性质进行某些化学反应,测定某些理化常数或光谱特征,来判断药物及其制剂的真伪。通常,某一项鉴别试验,如官能团反应、焰色反应,只能表示药物的某一特征,绝不能将其作为判断的唯一依据。因此,药物的鉴别不只单项试验就能完成,而是采用一组(两个或几个)试验项目全面评价一个药物,力求使结论正确无误。例如,《中国药典》在醋酸可的松鉴别项下规定了一个母核呈色反应、一个官能团反应以及一个紫外吸收光谱特征。 3药物的检查药物在不影响疗效及人体健康的原则下,可以允许生产过程和贮藏过程中引入的微量杂质的存在。通常按照药品质量标准规定的项目进行“限度检查”,以判断药物的纯度是否符合限量规定要求,所以也可称为纯度检查。 4药物的含量测定含量测定就是测定药物中主要有效成分的含量。一般采用化学分析或理化分析方法来测定,以确定药物的含量是否符合药品标准的规定要求。关于药物含量测定的具体内容将在各类药物章节中予以详细的论述。 概括起来,鉴别是用来判定药物的真伪,而检查和含量测定则可用来判定药物的优劣。所以,判断一个药物的质量是否符合要求,必须全面考虑鉴别、检查与含量测定三者的检验结果。除此之外,尚有药物的性状要求。性状在评价质量优劣方面同样具有重要意义。如醋酸可的松性状项下有晶型、臭味、溶解度、比旋度和吸收系数的规定。 在一定程度上,药物的外观、色泽、气味、晶型、物理常数等性状能综合地反映药品的内在质量,应予重视。 5检验报告的书写上述药品检验及其结果必须有完整的原始记录,实验数据必须真实,不得涂改,全部项目检验完毕后,还应写出检验报告,并根据检验结果作出明确的结论。通常会出现下列4种情况:①全面检验后,各项指标均符合质量标准;②全面检验后有个别项目不符合规定,但尚可供药用;③全面检验后不可药用,或虽未全面检验,但主要项目不符合规定,不可供药用;④根据送检者要求,仅对个别项目作出检验是否合格的结论。例如葡萄糖原料药的检验,各项指标均符合药品质量标准时,检验报告给出相应项目合格的结论或具体测定数据;若葡萄糖检验项目仅乙醇溶液的澄清度不符合规定,则认为可改作口服用,但不得供制备注射剂用。又如葡萄糖注射液经全面检验,其热原检查不符合《中国药典》的规定,结论为不得供药用。 药物分析工作者在完成药品检验工作,写出书面报告后,还应对不符合规定的药品提出处理意见,以便供有关部门参考,并尽快地使药品的质量符合要求。 第5节药品检验工作的标准操作规程 药品检验是保证人民用药安全有效和评价药品质量的重要手段,也为贯彻实施《中华人民共和国药品管理法》和执行《中华人民共和国药典》之重要环节。我国地域辽阔,各地情况迥异,各省市药品检验机构的技术力量、检测能力及业务管理水平也有差异。为了促进全国各地药品检验机构检验数据与结论报告的正确、可靠和一致,药品检验实验操作必须规范化、标准化。同时这也是药品检验机构实验室管理规范化的重要内容。为此中国食品药品检定研究院组织全国各药品检验所共同编写了《中国药品检验标准操作规范》。 《中国药品检验标准操作规范》至2010年止已经出版了四版,即1996年版、2000年版、2005年版和2010年版。1996年版和2000年版两版《中国药品检验标准操作规范》只有一卷,药品检验所用仪器的操作规程均列在相关仪器检测方法之后。由于科学技术的进步,药品检验技术方面均日益向仪器检测方式发展,药检系统仪器设备不断更新充实,因而在组织编写本版各项仪器操作规程中,各地寄来众多型号国内外厂家生产的药品检验仪器操作方法文稿,为此编委会从2005年版开始将标准操作规范分为两卷出版。上卷为《中国药品检验标准操作规范》,收载《中国药典》附录中对于各项药品质量检测方法、各类制剂及生物测定、中药等诸多方面检验操作规范化的要求,另卷为《药品检验仪器操作规程》,将药品质量检测中所用仪器(包括通用型分析仪器与专用型检测仪器)的标准操作规程汇编成册,单独出版。 2010年版《中国药品检验标准操作规范》主要收载《中华人民共和国药典》附录对于各项药品质量检测方法、各类制剂以及生物测定、中药等诸多方面检验操作规范化的要求,是执行《中华人民共和国药典》标准的重要依据和补充。2010年版《中国药品检验标准操作规范》由中国食品药品检定研究院组织编写,现已出版发行。2010年版《药品检验仪器操作规程》由中国食品药品检定研究院组织全国有关药检所编写,收载的内容主要是各项仪器常规使用的基本的规范性操作,其中收载的仪器操作规程共计446项,新起草的规程205项。对于药品质量检验的标准规范化发挥着巨大作用。 第6节药物分析的数据处理 一、误差 在药物分析中常常需要进行定量分析,但任何一次测量的测量值都不可能与真实值完全相符,只能尽可能接近真实值。误差指测量结果偏离真值的程度,即用测量技术所能达到的最完善的方法,测出的数值也和真实值存在差异,这种测量值和真实值的差异称为误差。 (一)误差的分类 1绝对误差(absolute error)和相对误差(relative error)误差有绝对误差和相对误差两种表示方法。 绝对误差(E)表示测量值与真实值之差,设被测量的真值(真正的大小)为a,测得值为x,绝对误差为E,则E=x-a。 绝对误差的单位与测量值的单位相同,误差可正可负,其绝对值越小,准确度越高。 相对误差(RE)表示绝对误差与真实值之比,设被测量的真值(真正的大小)为a,测得值为x,相对误差为RE,则RE=x-ax×100%。 相对误差是一个百分数,无单位,同样可正可负,其绝对值越小,准确度越高。一般来说,相对误差更能反映测量的可信程度。 2系统误差(systematic error)和偶然误差(accidental error)误差的来源可以分为系统误差(也称为可定误差)和偶然误差(也称为随机误差)。 系统误差是由一些固有的因素(如测量方法的缺陷)产生的,一般由方法、仪器试剂和操作三方面原因产生。系统误差一般有固定的大小和方向,可重复出现,理论上总是可以通过一定的手段来消除。 偶然误差,顾名思义,它是随机产生的,不可预计的。如实验过程中的温度、电压及平行操作的微小差异等因素都可能引入偶然误差。偶然误差随着多次的测量而变化,其大小和方向都是不固定的,是不可消除的。在这个意义上,测量对象的真值是永远不可知的,只能通过多次测量获得的均值尽量逼近。 实验表明,大量次数的测量所得到的一系列数据的偶然误差服从统计学上所谓的“正态分布”或称“高斯分布”,且服从一定的统计规律,这些规律: (1)绝对值相等的正误差与负误差出现机会相同; (2)绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多; (3)误差不会超出一定的范围。 (二)误差的传递 每一个分析结果,都是要通过一系列的测量操作步骤后获得的。而其中的每一个步骤可能发生的误差都会对分析结果产生影响,称为误差的传递。那么产生在各测量值的误差是怎样影响分析结果的呢?分析结果计算式多数是加减式和乘除式,另外是指数式。下面分别讨论系统误差的传递和偶然误差的传递。 1系统误差的传递 设:R为A、B、C 3个测量值计算的结果;E为各项相应的误差。 (1)加减运算:分析结果的绝对误差ER等于各个测量值的绝对误差的代数和或差。 如果分析结果R与测量值A、B、C有如下关系:R=A+B-C,则其误差传递的关系式:ER=EA+EB-EC。 (2)乘除运算:分析结果的相对误差,是各测量步骤相对误差的代数和(即:在乘法运算中,分析结果的相对误差是各个测量值的相对误差之和,而除法则是它们的差)。 如果分析结果R与测量值A、B、C有如下关系:R=ABC,则其误差传递的关系式:ERR=EAA+EBB-ECC。 (3)指数运算:有指数关系分析结果的相对误差,为测量值的相对误差的指数倍。 如果分析结果R与测量值A有如下关系:R=mAn,则其误差传递的关系式:ERR=nEAA。 (4)对数运算:分析结果的绝对误差ER可根据公式进行计算。 如果分析结果R与测量值A有如下关系:R=mlgA,则其误差传递的关系式:ER=0434mEAA。 2偶然误差的传递 设:R为A、B、C三个测量值计算的结果;S为各项相应的标准偏差。 (1)加减运算:分析结果的方差(标准偏差的平方)是各测量值方差的和。 如果分析结果R与测量值A、B、C有如下关系:R=A+B-C,则S2R=S2A+S2B+S2C。 (2)乘除运算:分析结果的相对标准偏差的平方是各测量值相对平均偏差平方的和。 如果分析结果R与测量值A、B、C有如下关系:R=ABC,则SRR2=SAA2+SBB2+SCC2。 (3)指数运算:对于R=An,结果的相对偏差是测量值相对偏差的n倍。 如果分析结果R与测量值A有如下关系:R=An,则SRR=nSAA。 (4)对数运算:分析结果的标准偏差SR可根据公式进行计算。 如果分析结果R与测量值A有如下关系:R=mlgA,则其误差传递的关系式为:SR=0434mSAA。 (三)减少误差的方法 对试样进行分析测试的目的,是希望得到物质的最真实的信息,以指导生产和科研。因此,如何提高分析测定结果的准确度,是分析测试工作的核心问题。要提高分析结果的准确度,就必须减少系统误差和偶然误差。减少误差的主要方法: 1选择合适的分析方法各种分析方法的准确度和灵敏度不相同,必须根据被测组分的具体含量和测定的要求来选择方法。例如,用重铬酸钾法测得铁的质量分数为4020%,方法的相对误差为02%,则铁的含量为4012%~4028%。同一样品用直接比色法测定,因方法的相对误差为2%,得铁的含量为410%~394%,误差显然较大。化学分析法准确度一般比仪器分析法高,但灵敏度较低。所以对于高含量的组分应采用化学分析法测定,而低含量的组分则应选择仪器分析法测定。 2减小测量误差为保证分析结果的准确度,要十分注意在每一步的操作中减小测量误差。如分析天平称取样品量,一般的分析天平有±00002g的称量误差,为使测量时的相对误差小于01%,则试样的量不能少于02g。还有滴定管读数误差与消耗体积的量与测定的相对误差的关系等。 3减小随机误差在消除或校正了系统误差前提下,减少偶然误差可以提高测定的准确度,可通过适当增多测定次数以减小随机误差。 4消除系统误差要提高分析结果准确度,就要发现和消除系统误差。系统误差来源于确定因素,为了发现并消除(或校正)系统误差,可选用下面几种方法:对照实验、回收实验、空白实验、仪器校正。 (1)对照实验:要检查一个分析方法是否存在误差可以进行对照实验。称取一定量纯试剂进行测定,看测定结果与理论计算值是否相符。对于实际的样品(比较复杂,除了被测定组分外,还存有其他组分),可采用已知含量的标准试样(试样中的各组分含量已知)进行对照实验更合理。 (2)回收实验:可在几份相同试样中加入适量待测组分的纯品,以相同条件进行测定,按下式计算回收率: 回收率=添加组分试样测定值-原试样测定值组分添加量×100% 回收率越高则认为方法越可靠。 (3)空白实验:由于试剂、蒸馏水或实验器皿含有被测组分或干扰物质,致使测定时观测值增加(如滴定分析中多消耗标准溶液)导致系统误差时,常用空白实验进行校正。空白实验的方法:在不加试样的情况下,进行相同条件步骤的测定,所得结果称为空白值。在试样测定中扣除空白值,可消除此类系统误差。 (4)仪器校正:在进行测定时,仪器读数刻度、量器刻度、砝码等标出值与实际值的细小差异也会影响测定的准确度,应进行校正并求出校正值,在测定值中加入校正值,可消除此类系统误差。 二、有效数字及其运算规则 测量结果都是包含误差的近似数据,在其记录、计算时应以测量可能达到的精度为依据来确定数据的位数和取位。如果参加计算的数据的位数取少了,就会影响计算结果的应有精度;如果位数取多了,易使人误认为测量精度很高,且增加了不必要的计算工作量。 (一)有效数字 有效数字(significant figure)指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓“能够测量到”指的是包括最后一位估计的数字。我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字;把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字;把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。一般而言,对一个数据取其可靠位数的全部数字加上第一位存疑数字,就称为这个数据的有效数字。 有效数字的位数与被测物的大小和测量仪器的精密度有关。如用直尺测得某物体的长度为865cm,若改用千分尺来测,其有效数字的位数则应有5位。实验中的数字与数学上的数字是不一样的,如数学的865=8650=86500,而实验的865≠8650≠86500。因此有效数字在一定程度上反映了测量值的不确定度(或误差限值)。测量值的有效数字位数越多,测量的相对不确定度越小;有效数字位数越少,相对不确定度就越大。 有效数字中只应保留一位欠准数字,因此在记录测量数据时,只有最后一位有效数字是欠准数字。在欠准数字中,要特别注意0的情况。第一个非零数字前的0不是有效数字,第一个非零数字以及之后的所有数字(包括0)都是有效数字。0在非零数字之间与末尾时均为有效数字;在小数点前或小数点后均不为有效数字。如0045和045与小数点无关,均为两位有效数字。356与132均为3位有效数字。而л等常数,具有无限位数的有效数字,在运算时可根据需要取适当的位数。 有效数字与数学的数有着不同的含义。数学上的数只表示大小,有效数字则不仅表示量的大小,而且反映了所用仪器的准确程度。例如,“取65gNaCl”,这不仅说明NaCl质量65g,而且表明用感量01g的台秤称就可以了,若是“取65000gNaCl”,则表明一定要在分析天平上称取。在记录有效数字时,规定只允许数的末位欠准,而且只能差±1个单位。如果在分析天平上称量下列物质:称量瓶、Na2CO3、H2C2O4·2H2O、称量纸,所得到的质量结果都必须保留4位小数:101430g、21045g、02104g、00120g。有效数字位数:6位、5位、4位、3位。 由上述可知,有效数字还表示了称量误差。对感量01g的台秤称65gNaCl,绝对误差为01g,相对误差为0002%。对感量为00001g的分析天平称65000gNaCl,绝对误差为00001g,相对误差为02%。所以,记录测量数据时,不能随便乱写,不然就会夸大或缩小了准确度。用分析天平称65000gNaCl后,如果记成650g,则相对误差就由0002%夸大到02%。总而言之,测量结果所记录的数字,应与所用仪器测量的准确度相适应。 单位的变换不应改变有效数字的位数。因此,实验中要求尽量使用科学计数法表示数据。如3004m可记为03004km。但若用cm和mm作单位时,数学上可记为30 040cm和300 400mm,但却改变了有效数字的位数,这是不可取的,应采用科学计数法记为3004×104cm和3004×105mm。 例11判断下列数字的有效位数:00109,3109×105,5 200 000 000,00230,120,1100024。 解:00109,共有3位有效数字。前面两个0不是有效数字,后面的109均为有效数字(注意,中间的0也算)。 3109×105中,共有4位有效数字。3、1、0、9均为有效数字,后面的10的5次方不是有效数字。 5 200 000 000,共有10位有效数字,全部数字都是有效数字。 00230,共有3位有效数字。其中前面的两个0不是有效数字,后面的230均为有效数字(后面的0也算)。 120有3个有效数字。 1100024有7个有效数字。 (二)有效数字的修约 在计算时,其计算结果要受误差最大测量值的有效数字位数的限制。因此,常需将有效数字位数较多的测量值的多余数字舍弃,这种舍弃多余数字的过程就称为数字修约,其基本原则如下: 1采用“四舍六入五成双”的规则进行修约当保留n位有效数字时,若第n+1位数字≤4就舍掉;若第n+1位数字≥6时,则第n位数字进1;若第n+1位数字=5且后面数字为0时,则第n位数字若为偶数时就舍掉后面的数字,若第n位数字为奇数时进1;若第n+1位数字=5且后面还有不为0的任何数字时,无论第n位数字是奇或是偶都进1。 如将下组数据保留3位有效数字 4577→458;4303→430;0266 47→0266;103500→104; 3825→382;4715→472;256500→256;206512→207; 2998×104→300×104 例12修约下列数字,要求小数点后保留2位。 12349;12351;12050;12051;12245 答案:123;124;120;121;122 解答:根据有效数字修约规则“四舍六入五成双”进行修约。12349要舍去部分为49,比5小,故舍去为123;12351要舍去部分为51,比5大,故进位为124;12050小数点后第三位是5,0视为偶数,若5进位则成奇数,故舍去为120;12051要舍去部分为51,比5大,故进位为121;12245要舍去部分为45,比5小,故舍去为122。 2禁止分次修约只允许对原测量值一次修约至所需位数,不能分次修约。例如,将数据13467修约为两位,应1356713;若分次修约:13467134713514就不对了。 3可多保留一位有效数字进行运算在大量运算中,为了提高运算速度,而又不使修约误差迅速累积,可采用“安全数字”。即将参与运算各数的有效数字修约到比绝对误差最大的数据保留一位,运算后,再将结果修约到应有的位数。 4修约标准偏差对标准偏差的修约,其结果应使准确度降低。例如,某计算结果的标准偏差为0196,取两位有效数字,宜修约成020。表示标准偏差和RSD时,一般取两位有效数字。 (三)有效数字的计算规则 一般来讲,有效数字的运算过程中,有很多规则。为了应用方便,将其归纳整理为如下一般规则和具体规则两类: 1一般规则 (1)可靠数字之间运算的结果为可靠数字; (2)可靠数字与存疑数字,存疑数字与存疑数字之间运算的结果为存疑数字; (3)测量数据一般只保留一位存疑数字; (4)运算结果的有效数字位数不由数学或物理常数来确定,数学与物理常数的有效数字位数可任意选取,一般选取的位数应比测量数据中位数最少者多取一位。例如:可取π=314或3142或31416…… (5)运算结果将多余的存疑数字舍去时应按照“四舍六入五成双”的法则进行处理。 2具体规则 (1)加减法,有效数字是只含一位可疑数字的数。有效数字相加减所得到的数字也只能是含1位可疑数字的数。故加减运算时的修约是以小数点后位数最少的数字来决定,将小数点后多余的有效数字修约合弃,再进行加减计算。计算结果也使小数点后保留相同的位数。 例13计算203+345+15843=? 修约:203+34+16=253 在此项计算中,203中的小数点后一位数3已是可疑数字,所以在进行加减后,小数点后一位无论如何也是可疑数字。在计算时就没有必要对小数点后两位进行计算,直接都修约成为小数点后保留一位数字,再进行计算。 (2)乘除法,看有效数字的个数(以个数少的为准);先按有效数字最少的数据保留其他各数的位数,再进行乘除运算,计算结果仍保留相同有效数字。 例14计算00234×4564×2058 94=? 修约:00234×456×206=? 计算后结果:2198 102 4,结果仍保留为3位有效数字。 记录:00234×456×206=220 (3)取对数(不管是常用对数还是自然对数),按照有效数字的个数来确定小数点后的位数(位数等于个数); (4)取反对数,按照小数点后的位数来确定有效数字的个数(个数等于位数); (5)科学常数和整数可以取任意位有效数字。 三、相关与回归 世界上的事物或多或少存在着某种联系。在药物分析中也是如此,比如说用紫外分光光度法测溶液浓度时,溶液浓度与吸光度就存在一定的联系。要研究这些变量之间的关系,可以通过统计的方法进行,而这种统计的方法主要是相关分析和回归分析两种。 (一)相关分析 相关分析法就是对现象进行相关性质和相关密切程度分析的方法,分析现象间是否有关系及