原料药杂质分析结果的不确定度评估与报告编制规范

原料药的杂质水平是药品安全性与有效性的核心指标，杂质分析结果的可靠性直接影响质量决策。不确定度评估作为量化测量结果分散性的工具，能清晰呈现分析过程中的误差综合影响；而规范的报告编制则确保这一信息准确传递，避免因理解偏差导致的质量误判。本文结合原料药杂质分析的实际场景，系统阐述不确定度评估的实施逻辑与报告编制的具体要求，为实验室提升数据可信度提供实操指引。

不确定度评估的基本概念与适用场景

不确定度是表征“合理赋予被测量值的分散性”的参数，反映测量结果与真值的接近程度——不同于误差（测量值与真值的差值），它更关注结果的“可疑范围”。对于原料药杂质分析而言，由于杂质限量通常严格（如0.1%甚至更低），微小的测量偏差可能直接影响合格判定，因此不确定度评估是验证结果可靠性的必要步骤。

其适用场景覆盖杂质分析全流程：方法验证阶段，需评估方法本身的不确定度以确认方法是否满足限量要求；日常检测中，当结果接近杂质临界值（如0.095% vs 0.1%限量）时，需通过不确定度判断结果是否处于可接受范围；监管检查或客户投诉时，不确定度报告能为结果的合理性提供证据支持。

例如，某青霉素类原料药的有关物质限量为0.1%，实测结果为0.098%，若不确定度为0.005%（k=2），则扩展不确定度为0.01%，结果范围为0.088%~0.108%——此时需结合不确定度判断是否符合要求，而非仅看实测值是否低于限量。

需注意的是，不确定度评估需与分析目的匹配：若杂质含量远低于限量（如0.01%），评估必要性可降低；但若结果接近临界值，必须进行全面评估，避免“为评估而评估”。

杂质分析中不确定度的来源识别

识别不确定度来源是评估的第一步，需从分析流程的每个环节逐一梳理。原料药杂质分析的典型流程为“样品称量→溶解→稀释→仪器分析→数据处理”，每个步骤都可能引入误差。

样品前处理环节的来源包括：称量误差（天平精度、差减法的重复性）、溶解不完全（难溶原料药的超声时间波动）、稀释误差（移液管体积准确性、稀释倍数计算）。例如，用10ml移液管移取溶液时，若移液管校准误差为±0.02ml，会引入体积不确定度。

仪器分析环节的来源有：HPLC的泵流速稳定性、检测器响应线性、峰面积积分误差（峰形不佳时的边界选择）、自动进样器的进样重复性。比如，手动积分时，不同操作人员的积分方式可能导致峰面积偏差1%~2%。

方法本身的来源包括：回收率（加标实验的RSD）、线性范围（标准曲线的拟合误差）、专属性（杂质与主成分的分离度）。例如，某杂质的回收率实验RSD为1.5%，则该分量的标准不确定度为1.5%/√9≈0.5%（n=9次验证）。

识别来源时可采用“鱼骨图”工具，从“人、机、料、法、环”五个维度展开，确保不遗漏关键因素——比如“环”可包括实验室温度波动对溶液体积的影响（20℃到25℃，溶液体积约增加0.1%）。

量化不确定度分量的方法选择

量化不确定度分量分为A类（统计分析）与B类（经验或文献数据）两种方法，需根据来源的可重复性选择。

A类评定适用于可重复测量的环节：例如，进样重复性可通过连续进样6次，计算峰面积的标准差（s），标准不确定度为s/√n（n为测量次数）。若6次峰面积为1000、1005、998、1002、995、1001，平均值999.8，s≈3.2，则标准不确定度为3.2/√6≈1.3。

B类评定适用于无法重复测量的环节：例如，天平的最大允许误差（MPE）为±0.1mg，按均匀分布计算（误差在MPE范围内均匀分布），标准不确定度为0.1/√3≈0.0577mg；移液管的校准扩展不确定度为0.02ml（k=2），则标准不确定度为0.01ml。

需注意，A类与B类可结合使用：比如称量环节中，天平的校准误差用B类（来自校准证书），称量重复性用A类（重复称量6次的标准差）。

对于方法验证中的回收率、线性等数据，可直接用验证结果作为A类分量——例如，方法验证中回收率为98%~102%，RSD=1.2%，则该分量的标准不确定度为1.2%/√6≈0.49%（n=6次）。

合成标准不确定度的计算逻辑

合成标准不确定度是各不确定度分量的平方和平方根（假设分量独立），公式为：u_c(y) = √(u_1² + u_2² +..、+ u_n²)，其中u_i为各分量的标准不确定度。

计算前需将所有分量转换为“相对标准不确定度”（ur = u/y，y为被测量值），避免因量纲不同导致的错误。例如，称量的标准不确定度为0.01mg，称样量为10mg，则相对标准不确定度为0.01/10=0.1%；稀释的相对标准不确定度为0.01ml/10ml=0.1%。

以某原料药杂质分析为例，各分量的相对标准不确定度如下：称量（0.1%）、稀释（0.1%）、进样重复性（0.5%）、回收率（0.5%），则合成相对标准不确定度为√(0.1² + 0.1² + 0.5² + 0.5²)≈√(0.01+0.01+0.25+0.25)=√0.52≈0.72%。

若实测杂质含量为0.098%，则合成标准不确定度为0.098%×0.72%≈0.0007%？不，这里需注意：相对标准不确定度是ur=u/y，所以u=ur×y——正确计算应为：ur=0.72%，y=0.098%，则合成标准不确定度u_c=0.098%×0.72%≈0.0007%？不对，应该是ur是各分量的相对值，比如称量的ur1=0.1%（即0.001），稀释的ur2=0.1%（0.001），进样的ur3=0.5%（0.005），回收率的ur4=0.5%（0.005），则合成ur=√(0.001²+0.001²+0.005²+0.005²)=√(0.000001+0.000001+0.000025+0.000025)=√0.000052≈0.0072（即0.72%），然后u_c=0.098%×0.0072≈0.0007%？不对，应该是ur是相对不确定度，所以u_c= y × ur，即0.098% × 0.72% = 0.0007056%，约0.0007%。

需强调的是，分量的独立性是关键：若两个分量存在相关性（如稀释倍数与移液管体积），需考虑协方差——但在多数杂质分析中，分量间相关性可忽略，直接按独立处理。

扩展不确定度的确定原则

扩展不确定度（U）是合成标准不确定度乘以包含因子（k），用于给出测量结果的“可信区间”，公式为U = k × u_c(y)。

包含因子k的选择需基于置信概率：通常选择k=2（对应95%置信概率，即结果落在U范围内的概率为95%），这是监管与实验室的默认选择；若需更高置信概率（如99%），可选择k=3，但需在报告中说明理由。

例如，合成标准不确定度u_c=0.005%，k=2，则扩展不确定度U=0.01%；若k=3，U=0.015%。

需注意，k值的选择需与不确定度的用途匹配：若结果用于合格判定，k=2足够；若用于安全性评估（如基因毒性杂质），可选择k=3以提高置信水平。

此外，当分量的概率分布非正态时（如B类分量的均匀分布），k值的选择需更谨慎——但在多数杂质分析中，按正态分布处理（k=2）是可接受的。

报告编制的核心要素

不确定度报告需包含以下核心要素，确保信息完整：

1、样品信息：原料药名称、批号、来源、取样方式（如“从批量为100kg的第5桶中取样”）；

2、方法依据：分析方法的标准（如中国药典2020版通则0861《有关物质测定法》）、仪器型号（如HPLC：Waters e2695）；

3、不确定度来源：列出所有识别的来源（如称量、稀释、进样重复性、回收率）；

4、分量量化：每个来源的类型（A类/B类）、量化方法（如“重复进样6次的标准差”“天平MPE的均匀分布计算”）、标准不确定度与相对标准不确定度；

5、合成与扩展：合成标准不确定度、包含因子k的选择理由、扩展不确定度；

6、结果表述：被测量值的最终结果（如“杂质X的含量为0.098%”）、扩展不确定度（如“U=0.01%，k=2”）。

例如，报告中可列出表格：

（注：此处用文字描述表格内容，避免HTML标签）来源|类型|标准不确定度|相对标准不确定度；称量|A类|0.01mg|0.1%；稀释|B类|0.01ml|0.1%；进样重复性|A类|0.5%|0.5%；回收率|A类|0.5%|0.5%；合成相对标准不确定度|—|—|0.72%；合成标准不确定度|—|0.0007%|—；扩展不确定度|—|0.0014%|—（k=2）。

需注意，表格需清晰易懂，避免使用过多专业缩写（如“ur”需说明是“相对标准不确定度”）。

报告内容的表述要求

报告的表述需准确、清晰、无歧义，避免模糊词汇：

1、明确被测量：需说明“被测量是原料药中杂质X的质量分数”，而非“杂质含量”；

2、说明k值：必须注明包含因子k的数值及选择理由（如“k=2，对应95%置信概率”）；

3、结果范围：需表述为“杂质X的含量为(0.098±0.01)%，k=2”，或“杂质X的含量范围为0.088%~0.108%，k=2”；

4、避免绝对化：不可说“结果准确无误”，需说“结果的不确定度为0.01%，k=2”；

5、方法可复现：需详细说明分析方法（如“HPLC法，色谱柱为C18，流动相为乙腈-水（30:70），流速1.0ml/min”），确保其他实验室能复现评估过程。

例如，错误表述：“杂质含量为0.098%，不确定度0.01%”——未说明k值；正确表述：“杂质X的质量分数为0.098%，扩展不确定度为0.01%，包含因子k=2（置信概率95%）”。

常见问题的规避策略

报告编制中需规避以下常见问题：

1、遗漏关键来源：例如，稀释环节中遗漏容量瓶的体积误差——若稀释倍数为100倍（10ml移液管+100ml容量瓶），需同时考虑移液管与容量瓶的误差；

2、错误选择k值：未说明k值或选择k=3但未解释理由——需默认k=2，特殊情况需说明；

3、表述模糊：使用“大概”“约”等词汇，如“不确定度约0.01%”——需给出精确数值；

4、分量不独立：未考虑分量间的相关性（如稀释倍数与移液管体积）——若存在相关性，需计算协方差；

5、忽略方法本身的不确定度：例如，未将回收率的RSD纳入分量——方法验证中的回收率、线性等数据是关键分量，不可遗漏。

例如，某实验室在评估时遗漏了容量瓶的体积误差（100ml容量瓶的MPE为±0.1ml），导致合成不确定度偏小——正确的做法是将容量瓶的标准不确定度（0.1/√3≈0.0577ml）纳入分量。

此外，需定期审核报告：实验室需每半年回顾一次不确定度报告，检查是否有新的来源未识别（如仪器更换导致的误差），确保报告的时效性。