主题：【原创】标准物质定量性能的确认

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    如果是定量性能，要根据要求确定最低性能特征，所用方法必须有以下特征：总不确定度(包括取样)、分析方法自身所要求的不确定度要求、定量限(含基体)、检测限(含基体)和线性等。
    (1)准确度(aCCuracy)
    准确度是指分析测量结果与真值之间的一致程度。准确度通常被分为两部分来研究：“正确度”(trLleness)和“精密度”(precision)。(方法的)正确度是指一组(产生于方法的)结果的平均值与真值(true value)之间的接近程度。正确度通常以偏移(bias)来表示。“精密度”是测量结果之间相互接近程度的一个量度，通常以标准偏差这样的方式来表示，它描述了测量结果的分散程度。目前准确度越来越普遍的表示是“测量不确定度”。
  (2)正确度(trueness)
  实际评估正确度依赖于某个方法所得结果的平均值与已知值的比较，也就是说，正确度是相对一个参考值(即真值或者约定真值)来评估的。评估正确度有两种可用的方法：通过与一个已定值物质的参考值或与来自于另一已表征(确认)方法的参考值进行对照检查。理想的
参考值可以溯源到国际标准。有证标准物质一般被认为可以提供可溯源的值，因此常常被采用。参考值就是有证标准物质(cRM)的标准值(认定值)。应该注意的是参考值，不管是认定的值或者是其他的值可能是绝对的(absolute，可溯源到SI单位的)或者约定的(conventi‘on—a1)，也就是说，通常对于一个特定的用途而协商一致的。
    用标准物质来检验正确度，需要确定一组重复测试的平均值和标准偏差，与标准物质的特性量值进行比较。理想的标准物质是经认定、天然基体标准物质，近似于目标样品。显然。这类物质十分有限。因而，根据实际情况的用于确认方法的标准物质可以是：
    ①用纯的有证标准物质或者其他的具有合适的纯度和稳定性的物质标记的代表性物质；
    ②稳定性经过内部检验并且用于内部质量控制，严格定值的代表性物质。
    为保证方法确认适合目的要求，标准物质的选择可能要受到最终用途的影响。对于法规要求的(regulatory)工作，应使用相关的有证标准物质，理想的是基体匹配的标准物质。对于在内部工作中长期使用的方法，应采用稳定的内部标准物质或有证标准物质。对于临时性或要求不严格的工作，自制的标准(prepared standard)或标记物(spike)通常就足够了。
    检查替代方法时，通常采用有证标准物质，内部用标准或者代表性样品作为测试样品，比较两种方法对相同的样品所测得的结果。由于有证标准物质具有已知的稳定性和均匀性，同时又能给出相对于国际标准的偏差，因此，采用有证标准物质具有一定的优势。
  (3)偏移(bias)
  偏移有两个组成部分，方法偏移和实验室偏移(参见图5．1)。方法偏移来源于方法固有的系统误差，实验室偏移来源于该实验室特有的附加系统误差及其对方法的诠释。实际上，一个实验室只能估计组 

    图5．1偏移类型
注：这里所表示的实验室偏移和方法偏移作用方向相同。实际上，情况并不总是如此。
    根据使用标准物质得到的结果，以及与其他实验室利用相同方法所得结果的比较，确定在方法确认中得到的总偏移。
    大多数情况下，偏移测量应采用适当的标准物质和标准方法，考虑标准物质值的不确定度和最终应用所需的准确度水平，这一过程还需考虑方法的精密度。偏移是否可以接受应该在测得的总偏移基础上来考虑，最好进行统计学显著性检验。
采用CRM评价准确度和正确度参考
    分析    重复次数    计算    注释

  a)使用候选方法对试剂

空白和标准物质进行测量
 

    10

    标准物质中被分析物的
平均值减去空白平均值

  与标准物质的真值或可
接受的真值相比较 
  受真实空白和标准物质

定值不确定度的影响



  b)使用候选方法和独立
方法(independent method)
(最好是基准方法)对试剂
空白和标准物质／N试物质
进行测量

 



    lO



    给出方法偏移的度量
  标准物质／测试物质中被
分析物的平均值减去空白
平均值
  与用独立方法／基准方法
进行的类似测量进行比较
  给出相对于独立方法／基
准方法候选方法偏移的
度量 

  独立方法具有其自身的
偏移，因此不是准确度的
绝对度量
  基准方法理论上讲没有
偏移，因此是对准确度的
一个较好度量

 
(4)回收率(recovery)
    回收率是准确度评价中的重要指标。通常进行回收率评价的方式有两种，采用有证标准物质的方式和采用在样品中添加分析物的方式。 如

果可以获得相应的有证标准物质，工作人员也许可以开展标准物质回收率的研究。回收率(recc)very)就是将提取物测定的结果和标准物质对应

的认定值相比较的百分率。如果标准物质是采用天然材料生产定值得到的，而不是通过将被分析物添加到基体材料中形成的合成标准物质，则

回收率研究应该能够准确地代表实际测试部分的提取情况。
    回收率评价参考
    分析    重复次数    从数据中计算什么    注释


  基体空白或者未被添加

的样品和在一个浓度范围

内已添加关注的被分析物
的样品

  有证标准物质(CRM)


 





    6





    测定被分析物在不同浓度下的回收率
回收率(％)一(cl  f2)／f3×100
其中：

    c•一添加样品中检测到的浓度；

  眨～未被添加样品中检测到的
    浓度；

  旬——添加的浓度。
  测定与认定值(cert．fied value)相关
的被分析物的回收率  被添加的样品应该与相
同的未被添加的样品进行
比较来评估添加部分的净
回收率(net recovery)

  添加样品或者基体空白

的回收率通常比被分析物
更紧密结合的真实样品好

  取决于CRM如何制备和
定值的，可能得到>1 O(j％
的回收率
 
    在没有有证标准物质时，可以采用在样品中添加分析物测定回收率。表5．1列出了实验
室内方法确认推荐采用的精密度和回收率限定。    ’
表5．1  实验室内方法确认推荐采用的精密度和回收率限定
    浓度    重复性(精密度，％)    回收率(％)
    100％    1    98～10l
    10％    1．5    95～102
    1％    2    92～105
    O．1％    3    90～108
    O．01％    4    85～110
    10／lg／g    6    80～115
    1肛g／g    8    75～120
    10ng／g    1 5    70～125
 
  (5)精密度(precision)
  精密度是指在特定条件下，相互独立的测量结果之间的一致程度。方法的“精密度”通常
是在特定环境条件下确定的，在实际测量中，环境条件可能会有很大的变化。两种最常见的精密度量度为“重复性”(repeatability)和“再现

性”(rept‘oduc．bility)。它们代表着人们能够得到的对精密度的两种极端的量度方式。
  ①重复性(reI>eatability)
  重复性是用一种方法在短时间内用一台仪器，同一操作者对一种单一的被分析物进行测量时得到的。
    通过分析工作范围内的不同浓度的标准物质和经添加的样品空白，获得在每一个浓度下测定重复性标准偏差。通过重复性标准偏差西或者s

，可以计算出重复性限“r”。该值可以使分析人员用来确定在重复性条件下一个样品在重复分析中的差异是否显著。
    ②再现性(reproducibility)
    再现性是用一种方法在较长时间内使用不同仪器，不同操作者对一种单一的被分析物进行测量时得到的。如果在同一个实验室内，这种方

法被称为“期间精密度’’(intermediate Dre—ciSl‘0Et)；如果是在不同实验室进行，需要进行协作研究。
    分析工作范围内的不同浓度的标准物质和经添加的样品空白，获得在每一个浓度下测定再现性标准偏差。通过再现性标准偏差a。或者s。

可以计算出再现性限“R”。该值可以使分
析人员用来确定在再现性条件下一个样品在重复分析中的差异是否显著。
    精密度通常用标准偏差或者相对标准偏差来描述。重复性和再现性通常依赖于被分析物的浓度。因此应在多个浓度条件下进行测定。如果

相关，则应建立精密度与被分析物浓度之
间的关系。在这种情况下，相对标准偏差更为有用。
重复性精密度和再现性精密度评价参考
    分析  重复次数(独立的)    从数据中计算出什么    注释
  工作范围内不同浓度的标准、

标准物质和经添加的样品空白 　 　 
需要进行协作研究

  a)相同的分析者、设备、实验

室、短的时间段 
    10
    在每一个浓度下测定标

准偏差(s) 在每一个浓度下测定重复性

标准偏差
  b)不同的分析者和设备、相

同的实验室、较长的时间段 
    10
    在每一个浓度下测定标

准偏差(s) 在每一个浓度下测定实验室

内再现性标准偏差
  c)不同的分析者、设备和实验

室、较长的时间段 
    10
    在每一个浓度下测定标

准偏差(s)  在每一个浓度下测定实验

室间再现性标准偏差
 
(6)检测限(1imit of detection，LoD)
    检测限是在给定的置信度内定性检出样品中被测物的最小浓度或最小量。当测量是在较低的被分析物含量或性能水平的情况下进行时，如

痕量分析，知道方法所能测知的最低被分析物浓度或特性值是很重要的。检测的概率不可能从O突然变到1。
    方法确认时，通常“空白+3s”法就可满足要求。当用于法规或指标符合性时，使用IU—PAc和其他国际权威组织提供的概念可能更加适宜

。建议在使用时指出检测限定义的出处。在色谱分析时，LoD一般为3倍信噪比响应值对应的样品分析物浓度或含量。
(7)定量限(1imit of quantificatiOll，LoQ)
    定量限(LoQ)严格意义上是以可接受的重复性精密度和正确度水平，可以测定的被分析物的最低浓度。根据不同的惯例，定量限也被定义为

样品空白值加上5、6或者10倍空白平均值的标准偏差所对应的被分析物的浓度。定量限有时也被称作“检测限”(1imit of determi。，d—
tion)。LoQ是一个指示值。
    注意，无论是LoD还是I。oQ都不代表在这个浓度水平上不可能进行定量测量。它仅表示在LoD区域内实际结果的相关不确定度大小趋于可比

。

(8)灵敏度(sensitivity)
    这是响应曲线的有效梯度，也就是随着被分析物浓度变化而发生的仪器响应的变化。当仪器响应与浓度之间的线性关系已经确立，也就是

在方法的线性范围内，响应曲线的截距已经确定时，灵敏度是定量分析计算和公式使用中的一个有用的参数。
    (9)工作范围和线性范围(working&linear ranges)
    方法可以应用的被分析物的浓度范围是指实际测量的溶液浓度范围或者适当的特性量值范围。在浓度范围的低端，极限因子是检测限或定

量限的值。在浓度范围的高端，极限是根据仪器响应系统的各种不同影响来确定的。
    在工作范围之内可能存在线性响应范围。在线性范围内，信号响应与被分析物浓度或者特性值之间有线性关系。线性范围的宽度可以在工

作范围的评估过程中确定。通常，线性关系的检查至少需要10个不同浓度／特性值。
    当使用日常方法时，为计划所需的校准程度，工作范围和线性范围的评估也是很有用的。建议要研究工作范围内的变化情况。在线性范围

内，确定校准直线的斜率，一个校准点也许就足够了。然而在_T作范围的其他区域，则需要进行多点(6个以上为宜)校准。方法有效并不要求仪

器对浓度的响应是完美的，但要求每天的曲线应该是重复的。注意：根据来自于基体的干扰作用，工作范围和线性范围对于不同的基体可能是

不同的。
    方法应用于某类仪器时，也许应该考虑“灵敏度”、“鉴别力’’(discriminatio。)、tt鉴别力阈，，(discrimination threshold)和“

响应时间”。
工作和线性范围参考
    分析    重复次数    从数据中计算出什么    注释
    1．空白加标准物
质或者不同浓度的
添加样品空白
  至少需要6个浓
度加空白 

    1

    将测量响应(y轴)对被测量浓度
(z轴)作图
  判断大致线性范围和工作范围的
上、下边界
  然后到第2步  理想上，不同浓度的样品应该互
相独立制备，并且不是来自于相同
的主体溶液
  这将对工作范围是否是线性做出
判断



  2．标准物质或者
线性范围内至少6

种不同浓度的添加
样品空白




 




    3






    将测量响应(Y轴)对被测量浓度
(z轴)作图
  判断那些没有在回归线上反映的
离群值
  计算近似的回归系数。计算并画

出残差(实际的y值和对应于每个z
值直线上预测的y值之差)。这些点
关于直线的随机分布将确认线性。
体系分布趋势则说明非线性

  然后到第3步
    为检验工作范围，这一步是必要
的，若其是线性的，则可以进行单点
校准
  不在附近浓度首先进行进一步测
定检查就去掉离群值是不保险的
  如果重复试验的变化正比于浓度，

则应采用加权回归计算而不是非加
权回归
  在特定的情况下，用非线性曲线
与所得数据匹配也许会更好一些。

但不建议使用二次以上函数

  3．同LoQ(b)
  　  同LoQ
  LoQ有效的形成了工作范围的
低端  继续使用更低浓度进行测试，直
到准确度和精密度成为不可接受的
为止
 

以上一些项目中虽然并没有直接提及(有证)标准物质的使用，但各个项目测试中所使用的样品都属于标准物质的定义范畴，这些相关内容在国

际标准化组织标准物质委员会起草的相关指南中有更多的介绍。

本文参考了国家标准物质网资料中心的相关资料！