標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試研究中心，南寧 530022）

標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試研究中心，南寧 530022）

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

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；期間核查；分析方法

標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)測(cè)量裝置，評(píng)價(jià)測(cè)量方法或給材料賦值的材料或物質(zhì)”［1，2］。有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是指附有認(rèn)定證書(shū)的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的表示該特性值的測(cè)量單位，每一種認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)都需經(jīng)國(guó)家計(jì)量行政主管部門(mén)批準(zhǔn)、發(fā)布［3］。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在時(shí)間上保存量值，在空間上具有溯源量值的功能，與物理計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)一樣，能夠賦予各種測(cè)量結(jié)果以溯源性，用于各種測(cè)量的質(zhì)量控制與質(zhì)量評(píng)價(jià)，保證不同時(shí)間與空間測(cè)量結(jié)果的一致性與可比性，統(tǒng)一不同測(cè)量手段、不同測(cè)量方法的測(cè)試結(jié)果，從而達(dá)到量值的統(tǒng)一，確保實(shí)驗(yàn)室間測(cè)量的可比性。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)已在化學(xué)測(cè)量、生物測(cè)量、工程測(cè)量與物理測(cè)量領(lǐng)域顯示出促進(jìn)測(cè)量技術(shù)發(fā)展，保證測(cè)量結(jié)果的可靠性和有效性，保證國(guó)家之間、部門(mén)之間、商品交換或技術(shù)交流之間、生產(chǎn)過(guò)程控制的不同時(shí)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?！稒z測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)則（ISO／IEC17025：2005）》5.6.3.2中規(guī)定“可能時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（參考物質(zhì)）應(yīng)溯源到SI 測(cè)量單位或有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（參考物質(zhì)）。只要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件允許，應(yīng)對(duì)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（參考物質(zhì)）進(jìn)行核查?！?.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(duì)參考標(biāo)準(zhǔn)、基準(zhǔn)、傳遞標(biāo)準(zhǔn)或工作標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（參考物質(zhì)）進(jìn)行核查，以保持其校準(zhǔn)狀態(tài)的置信度?！?/p>

1 期間核查的意義

期間核查是在相鄰的兩次校準(zhǔn)（或檢定）期間內(nèi)進(jìn)行核查，以驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（或設(shè)備）是否處于校準(zhǔn)狀態(tài)，從而確保分析結(jié)果的質(zhì)量。在此僅討論實(shí)驗(yàn)室有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)樣品（或質(zhì)控樣），以及已開(kāi)封正在使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液、標(biāo)準(zhǔn)氣體、固體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等的核查。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行核查，便于主動(dòng)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的變化情況，盡早實(shí)施預(yù)防措施，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)期間核查分析方法

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)期間核查是指在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有效期內(nèi)按照標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)上所規(guī)定的環(huán)境條件、儲(chǔ)存方法、檢測(cè)分析方法進(jìn)行使用期中間穩(wěn)定性的檢查，以確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值的準(zhǔn)確性。在實(shí)際操作中，期間核查可以從本實(shí)驗(yàn)室實(shí)際條件出發(fā)，根據(jù)簡(jiǎn)便易行、經(jīng)濟(jì)合理的原則選擇下述方法之一［4–5］：

送有資格的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)：新購(gòu)置的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或新配制的標(biāo)準(zhǔn)工作液與正在使用的比對(duì)；與其它實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)；采用不同標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)間相互比對(duì)，如用一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、不同制造商、同一制造商的不同批號(hào)進(jìn)行核查。

測(cè)試樣品：測(cè)試近期參加過(guò)水平測(cè)試且結(jié)果滿意的樣品、檢測(cè)有足夠穩(wěn)定度的不確定度與被核查對(duì)象相近的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制樣品。

文獻(xiàn)［5］所報(bào)道的只是作為期間核查的工作思路，并沒(méi)有涉及到具體的溯源性定值方法，通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)，以及常規(guī)檢測(cè)中常用的的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及其它分析方法，無(wú)機(jī)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)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(jī)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)常見(jiàn)溯源性定值方法見(jiàn)表1、表2。

表1 無(wú)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溯源性定值方法

表2 有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溯源性定值方法

3 分析方法原理及特點(diǎn)

3.1 原子吸收法（AAS）

原子吸收法是根據(jù)被測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)特征輻射的吸收來(lái)進(jìn)行分析定性的，根據(jù)吸收程度進(jìn)行定量分析，符合朗伯–比耳吸收定律。按照原子化器類(lèi)型分為FAAS和GFAAS［16］。FAAS對(duì)于某些元素檢出限可以達(dá)到μg／L，但是相當(dāng)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(duì)多數(shù)元素的檢出限為μg／L級(jí)，樣品需要量少［18］。FAAS與GFAAS均不能同時(shí)測(cè)定多種元素。FAAS選擇性好，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.5%，儀器操作簡(jiǎn)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(yán)重，校準(zhǔn)曲線易于變動(dòng)且制定方法需要相當(dāng)熟練的技術(shù)，另外石墨管使用壽命有限，運(yùn)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(chǎng)，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(dá)到10 000 K的高溫，是一個(gè)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(cè)元素的原子或離子被激發(fā)時(shí)，電子在原子內(nèi)的不同能級(jí)之間躍遷，當(dāng)由高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)產(chǎn)生特征輻射，通過(guò)確定特征輻射的波長(zhǎng)及其相對(duì)強(qiáng)度可對(duì)各元素進(jìn)行定性或定量。ICP–MS是根據(jù)高頻等離子體中被測(cè)元素在高溫下發(fā)生電離，產(chǎn)生的離子經(jīng)過(guò)離子光學(xué)透鏡聚焦后進(jìn)入質(zhì)量分析器，按特定的質(zhì)荷比進(jìn)行定性和定量，動(dòng)態(tài)線性范圍極好（4～6個(gè)數(shù)量級(jí)），短期精密度一般為0.3%～1%（RSD），幾小時(shí)的長(zhǎng)期精密度小于3%（RSD），可多元素同時(shí)分析，分析速度快。ICP–MS法還可用于同位素鑒別和測(cè)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(shí)［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(yáng)離子、糖類(lèi)和有機(jī)酸的一種液相色譜方法。檢測(cè)器主要有用于常見(jiàn)陰離子和常見(jiàn)陽(yáng)離子（Li+，Na+，K+，Ca2+，Mg2+，NH4+）檢測(cè)的電導(dǎo)檢測(cè)器（ECD），用于常見(jiàn)糖類(lèi)（葡萄糖、果糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖等）檢測(cè)的安培檢測(cè)器（AD）或脈沖安培檢測(cè)器（PAD），以及用于過(guò)渡金屬離子（Cu2+，Cd2+，Co2+，Zn2+，Ni2+）檢測(cè)的紫外／可見(jiàn)光吸光度檢測(cè)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(cè)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(cè)定常見(jiàn)的陰離子是它的專(zhuān)長(zhǎng)，只需進(jìn)一針樣品，不足20 min即可得到7種常見(jiàn)離子的測(cè)定結(jié)果［22］，這是其它分析手段所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而對(duì)于陽(yáng)離子的測(cè)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(cè)的元素較少，僅用于汞（Hg）、砷（As）、硒（Se）和銻（Sb）的檢測(cè)，檢出限與 GFAAS 相當(dāng)，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(wú)機(jī)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(qiáng)等人［27］應(yīng)用高效液相色譜法及氣相色譜法對(duì)所制備的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)異惡草酮進(jìn)行純度測(cè)定，測(cè)定結(jié)果分別為99.11%，99.16%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.3%。以高效液相色譜法進(jìn)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(cè)定了蘇丹紅Ⅰ及蘇丹紅Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純度，分別以國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)苯甲酸（GBW13233）和國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)尼泊金乙酯［GBW(E)100064］為內(nèi)標(biāo)，以氘代氯仿為溶劑，使用Broker AVANCE DRX–500NMR儀進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了弛豫時(shí)間、掃描次數(shù)等定量參數(shù)，對(duì)定量峰的選擇與積分進(jìn)行了討論。優(yōu)化后的弛豫時(shí)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(cè)量相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)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(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)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(cè)器法（HPLC–DAD）、氣相色譜–氫火焰離子化檢測(cè)器法（GC–FID）。均勻性和穩(wěn)定性檢驗(yàn)結(jié)果表明，研制的AMOZ標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性良好，穩(wěn)定時(shí)間為7個(gè)月。當(dāng)AMOZ純度值為99.28%時(shí)，擴(kuò)展不確定度為0.50%（k=2）。

當(dāng)使用質(zhì)譜儀作為檢測(cè)器時(shí)，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(lái)，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(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)對(duì)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(duì)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(cè)定。一般沒(méi)有商品化的譜庫(kù)可對(duì)比查詢(xún)，只能自己建庫(kù)或自己解析譜圖。

核磁共振定性無(wú)需標(biāo)樣，近年來(lái)有不少定量研究［31–32］，定量限滿足標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量，用于定性和定量的氫譜檢測(cè)時(shí)間短，重復(fù)性好。2010版中國(guó)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(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)期間核查分析方法，但樣品需經(jīng)燃燒后測(cè)定，不可回收，實(shí)驗(yàn)條件要求高，對(duì)于價(jià)格昂貴的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，使用該方法需謹(jǐn)慎。

4 結(jié)語(yǔ)

標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)，聯(lián)合多種方法對(duì)某一特定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行溯源性分析及定值是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)發(fā)展的要求。呋喃唑酮代謝物AOZ標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)，并采用高效液相色譜法定量，確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在量值傳遞中的置信度。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的性質(zhì)，采用最合適的分析方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)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(fèi)專(zhuān)項(xiàng)（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.