標準物質(zhì)期間核查溯源性定值分析方法*

韋英亮，潘艷坤

（廣西分析測試研究中心，南寧 530022）

標準物質(zhì)期間核查溯源性定值分析方法*

韋英亮，潘艷坤

（廣西分析測試研究中心，南寧 530022）

闡述了標準物質(zhì)期間核查的重要意義，綜述標準物質(zhì)期間核查的各類溯源性定值分析方法的原理和特點，為標準物質(zhì)期間核查分析方法提供參考。

標準物質(zhì)；期間核查；分析方法

標準物質(zhì)是“具有一種或多種足夠均勻和很好確定了的特性值，用以校準測量裝置，評價測量方法或給材料賦值的材料或物質(zhì)”［1，2］。有證標準物質(zhì)是指附有認定證書的標準物質(zhì)，其一種或多種特性量值用建立了溯源性的程序確定，使之可溯源至準確復(fù)現(xiàn)的表示該特性值的測量單位，每一種認定的特性量值都附有給定置信水平的不確定度。所有有證標準物質(zhì)都需經(jīng)國家計量行政主管部門批準、發(fā)布［3］。標準物質(zhì)在時間上保存量值，在空間上具有溯源量值的功能，與物理計量標準一樣，能夠賦予各種測量結(jié)果以溯源性，用于各種測量的質(zhì)量控制與質(zhì)量評價，保證不同時間與空間測量結(jié)果的一致性與可比性，統(tǒng)一不同測量手段、不同測量方法的測試結(jié)果，從而達到量值的統(tǒng)一，確保實驗室間測量的可比性。

標準物質(zhì)已在化學(xué)測量、生物測量、工程測量與物理測量領(lǐng)域顯示出促進測量技術(shù)發(fā)展，保證測量結(jié)果的可靠性和有效性，保證國家之間、部門之間、商品交換或技術(shù)交流之間、生產(chǎn)過程控制的不同時間分析結(jié)果的可比性和一致性方面發(fā)揮了重要的作用。《檢測和校準實驗室認可準則（ISO／IEC17025：2005）》5.6.3.2中規(guī)定“可能時，標準物質(zhì)（參考物質(zhì)）應(yīng)溯源到SI 測量單位或有證標準物質(zhì)（參考物質(zhì)）。只要技術(shù)和經(jīng)濟條件允許，應(yīng)對內(nèi)部標準物質(zhì)（參考物質(zhì)）進行核查。”5.6.3.3 中規(guī)定“期間核查應(yīng)根據(jù)規(guī)定的程序和日程對參考標準、基準、傳遞標準或工作標準以及標準物質(zhì)（參考物質(zhì)）進行核查，以保持其校準狀態(tài)的置信度。”

1 期間核查的意義

期間核查是在相鄰的兩次校準（或檢定）期間內(nèi)進行核查，以驗證標準物質(zhì)（或設(shè)備）是否處于校準狀態(tài)，從而確保分析結(jié)果的質(zhì)量。在此僅討論實驗室有證標準物質(zhì)、標準樣品（或質(zhì)控樣），以及已開封正在使用的標準物質(zhì)儲備液、標準氣體、固體標準物質(zhì)等的核查。實驗室應(yīng)定期對標準物質(zhì)進行核查，便于主動、及時發(fā)現(xiàn)標準物質(zhì)的變化情況，盡早實施預(yù)防措施，規(guī)避風(fēng)險。

2 標準物質(zhì)期間核查分析方法

標準物質(zhì)期間核查是指在標準物質(zhì)有效期內(nèi)按照標準物質(zhì)證書上所規(guī)定的環(huán)境條件、儲存方法、檢測分析方法進行使用期中間穩(wěn)定性的檢查，以確保標準物質(zhì)量值的準確性。在實際操作中，期間核查可以從本實驗室實際條件出發(fā)，根據(jù)簡便易行、經(jīng)濟合理的原則選擇下述方法之一［4–5］：

送有資格的校準機構(gòu)：新購置的標準物質(zhì)或新配制的標準工作液與正在使用的比對；與其它實驗室間比對；采用不同標準物質(zhì)間相互比對，如用一級標準物質(zhì)對二級標準物質(zhì)、不同制造商、同一制造商的不同批號進行核查。

測試樣品：測試近期參加過水平測試且結(jié)果滿意的樣品、檢測有足夠穩(wěn)定度的不確定度與被核查對象相近的實驗室質(zhì)量控制樣品。

文獻［5］所報道的只是作為期間核查的工作思路，并沒有涉及到具體的溯源性定值方法，通過查閱國內(nèi)外標準物質(zhì)證書，以及常規(guī)檢測中常用的的檢測標準及其它分析方法，無機類標準物質(zhì)溯源性定值分析方法主要有火焰原子吸收法（FAAS ）［6］、石墨爐原子吸收法（GFAAS）［7］、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（ICP–AES）［8］、電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP–MS ）［9］、原子熒光光譜法（AFS）［10］、離子色譜法（IC）［11］。有機類標準物質(zhì)溯源性定值分析方法主要有高效液相色譜法（HPLC）［12］、氣相色譜法（GC）［13］、氣質(zhì)聯(lián)用（GC–MS）［14］、核磁共振波譜法（NMR）［15］。標準物質(zhì)常見溯源性定值方法見表1、表2。

表1 無機標準物質(zhì)溯源性定值方法

表2 有機標準物質(zhì)溯源性定值方法

3 分析方法原理及特點

3.1 原子吸收法（AAS）

原子吸收法是根據(jù)被測元素的基態(tài)原子對特征輻射的吸收來進行分析定性的，根據(jù)吸收程度進行定量分析，符合朗伯–比耳吸收定律。按照原子化器類型分為FAAS和GFAAS［16］。FAAS對于某些元素檢出限可以達到μg／L，但是相當一部分元素檢出限不能令人滿意，且樣品需要量較大［17］。相比之下，GFAAS對多數(shù)元素的檢出限為μg／L級，樣品需要量少［18］。FAAS與GFAAS均不能同時測定多種元素。FAAS選擇性好，相對標準偏差不大于1.5%，儀器操作簡單、方便、分析速度快、分析成本低，因而應(yīng)用比較廣泛。GFAAS的常規(guī)操作比較容易，但是背景吸收較大，基體干擾比較嚴重，校準曲線易于變動且制定方法需要相當熟練的技術(shù)，另外石墨管使用壽命有限，運行成本較高。

3.2 電感耦合等離子體分析法

ICP是由高頻電流經(jīng)感應(yīng)線圈產(chǎn)生高頻電磁場，使工作氣體形成等離子體，并呈現(xiàn)火焰狀放電（等離子體焰炬），達到10 000 K的高溫，是一個具有良好的蒸發(fā)－原子化－激發(fā)－電離性能的光譜光源。被測元素的原子或離子被激發(fā)時，電子在原子內(nèi)的不同能級之間躍遷，當由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時產(chǎn)生特征輻射，通過確定特征輻射的波長及其相對強度可對各元素進行定性或定量。ICP–MS是根據(jù)高頻等離子體中被測元素在高溫下發(fā)生電離，產(chǎn)生的離子經(jīng)過離子光學(xué)透鏡聚焦后進入質(zhì)量分析器，按特定的質(zhì)荷比進行定性和定量，動態(tài)線性范圍極好（4～6個數(shù)量級），短期精密度一般為0.3%～1%（RSD），幾小時的長期精密度小于3%（RSD），可多元素同時分析，分析速度快。ICP–MS法還可用于同位素鑒別和測定，但儀器成本高，數(shù)據(jù)精密度不如ICP–AES好，且ICP–MS的方法研究復(fù)雜而耗時［19］。某些元素檢出限不理想，存在未知和復(fù)雜基體的光譜干擾則是ICP–AES較明顯的缺陷。

3.3 離子色譜和原子熒光光譜

離子色譜是分析多種陰離子、陽離子、糖類和有機酸的一種液相色譜方法。檢測器主要有用于常見陰離子和常見陽離子（Li+，Na+，K+，Ca2+，Mg2+，NH4+）檢測的電導(dǎo)檢測器（ECD），用于常見糖類（葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖等）檢測的安培檢測器（AD）或脈沖安培檢測器（PAD），以及用于過渡金屬離子（Cu2+，Cd2+，Co2+，Zn2+，Ni2+）檢測的紫外／可見光吸光度檢測器（UV／Vis），檢出限分別不大于 0.02 mg／L（Cl–），不大于 0.1 mg／L（葡萄糖），不大于 0.05 mg／L（Cu2+）；線性范圍不小于104，（UV／Vis）檢測器線性范圍不小于105；精密度（RSD）均不大于3%［20–21］。離子色譜儀分離測定常見的陰離子是它的專長，只需進一針樣品，不足20 min即可得到7種常見離子的測定結(jié)果［22］，這是其它分析手段所無法實現(xiàn)的。而對于陽離子的測定，離子色譜法與AAS和ICP法相比則未顯示出優(yōu)越性［23］。

原子熒光光譜法可檢測的元素較少，僅用于汞（Hg）、砷（As）、硒（Se）和銻（Sb）的檢測，檢出限與 GFAAS 相當，短期精密度為 0.40%（RSD），明顯好于 GFAAS［24］。

除了上述常用的方法外，無機離子分析還用到中子活化（INAA）法、X射線熒光光譜（XRF）法、極譜（POL）法以及各種分光光度法［25–26］。

3.4 其它方法

色譜法是一種高效的分離技術(shù)。鄒明強等人［27］應(yīng)用高效液相色譜法及氣相色譜法對所制備的標準物質(zhì)異惡草酮進行純度測定，測定結(jié)果分別為99.11%，99.16%，相對標準偏差均小于0.3%。以高效液相色譜法進行均勻性及穩(wěn)定性考察，結(jié)果令人滿意。張偉等人［28］采用核磁共振氫譜法（1HNMR）測定了蘇丹紅Ⅰ及蘇丹紅Ⅱ標準物質(zhì)的純度，分別以國家一級標準物質(zhì)苯甲酸（GBW13233）和國家二級標準物質(zhì)尼泊金乙酯［GBW(E)100064］為內(nèi)標，以氘代氯仿為溶劑，使用Broker AVANCE DRX–500NMR儀進行檢測。實驗優(yōu)化了弛豫時間、掃描次數(shù)等定量參數(shù)，對定量峰的選擇與積分進行了討論。優(yōu)化后的弛豫時間為30 s，掃描次數(shù)為32次；蘇丹紅Ⅰ，Ⅱ的純度分別為96.1%，87.5%，其測量相對標準偏差分別為0.4%，0.6%。盧蕾等［29］采用紅外光譜和液相色譜–質(zhì)譜法對研制的呋喃它酮的代謝產(chǎn)物5-甲基嗎啡-3-氨基-2-唑烷基酮（AMOZ）的標準物質(zhì)進行了定性鑒定，建立并優(yōu)化了用于AMOZ主成分定值的高效液相色譜–二極管陣列檢測器法（HPLC–DAD）、氣相色譜–氫火焰離子化檢測器法（GC–FID）。均勻性和穩(wěn)定性檢驗結(jié)果表明，研制的AMOZ標準物質(zhì)均勻性良好，穩(wěn)定時間為7個月。當AMOZ純度值為99.28%時，擴展不確定度為0.50%（k=2）。

當使用質(zhì)譜儀作為檢測器時，氣相和液相色譜很容易把分離分析與定性鑒定結(jié)合起來，成為未知物質(zhì)剖析的有力工具。氣質(zhì)聯(lián)用儀是最早商品化的聯(lián)用儀器，適宜分析小分子、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定、能氣化的化合物；用電子轟擊方式（EI）得到的譜圖，可與標準譜庫對比［30］。液質(zhì)聯(lián)用適用于難揮發(fā)性化合物、極性化合物、熱不穩(wěn)定化合物以及相對分子質(zhì)量較大的化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析測定。一般沒有商品化的譜庫可對比查詢，只能自己建庫或自己解析譜圖。

核磁共振定性無需標樣，近年來有不少定量研究［31–32］，定量限滿足標準物質(zhì)期間核查定量要求，樣品需要量少，且可以回收。樣品只需溶于合適的氘代試劑即可測量，用于定性和定量的氫譜檢測時間短，重復(fù)性好。2010版中國藥典將核磁共振波譜法作為新增方法加以推薦使用［33］。另外，元素分析也可作為有機標準物質(zhì)期間核查分析方法，但樣品需經(jīng)燃燒后測定，不可回收，實驗條件要求高，對于價格昂貴的標準物質(zhì)，使用該方法需謹慎。

4 結(jié)語

標準物質(zhì)期間核查溯源性及定值分析方法隨著分析儀器及分析技術(shù)的發(fā)展而不斷改進，聯(lián)合多種方法對某一特定的標準物質(zhì)進行溯源性分析及定值是標準物質(zhì)發(fā)展的要求。呋喃唑酮代謝物AOZ標準物質(zhì)不僅采用核磁共振方法定性，還采用了元素分析加以確認，并采用高效液相色譜法定量，確保標準物質(zhì)在量值傳遞中的置信度。每個實驗室應(yīng)根據(jù)自己的實際情況和標準物質(zhì)的性質(zhì)，采用最合適的分析方法對標準物質(zhì)進行定性和定值，確保其量值的溯源性。

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Analytical Methods for Reference Material Period Verification Traceability and Certification

Wei Yingliang， Pan Yankun
（Guangxi Analytical Center， Nanning 530022， China）

reference material; period verification; analytical method

O652.2

A

1008–6145（2012）05–0101–03

doi ：10.3969／j.issn.1008–6145.2012.05.032

*廣西壯族自治區(qū)直屬公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項（No.2011AC202）

聯(lián)系人：韋英亮；E-mail: wyl3903895@163.com

2012–07–08

AbatractThe significance of reference material period verification, the theories and characteristics of traceability and certification analytical methods were elaborated. A reference was provided for the period verification of reference material.