化学分析方法验证和确认的应用研究论文_田华

宁夏计量质量检验检测研究院 宁夏回族自治区银川市 750001

摘要:当前,科技水平突飞猛进,我国对实验室化学分析方法的要求愈加严格。目前,国外已经发布了一些关于化学分析方法的确认规范,但我国尚未发布关于化学分析实验室方法确认和验证的标准和指南性文件,在实验室的实际检测工作中,经常遇到现行的检测标准无法与快速发展的检测手段相适应的情况。为了提供更准确、高效率的检测服务,实验室往往需要采用自己制定或改进的检测方法,特别在化学分析领域,越来越多的实验室使用标准以外的检测方法,但如何确保这些检测方法的适宜性和可靠性,一直存在争议。为此,我国出台了该标准,是实验室对化学分析方法进行确认和方法验证的指南性文件,旨在提高实验室化学分析方法和检测数据的质量,确保化学分析实验室所提供数据的有效性、公正性和可靠性。

关键词:化学分析方法;验证和确认;应用

引言

随着经济的发展和科学技术的进步,新产品、新物质不断涌现,从而使社会对实验室检测能力和水平提出了更高的要求。然而,由于检测标准无法与快速发展的检测需求相适应,实验室往往需要采用非标方法来满足客户的要求。另外,随着实验室扩大检测范围或领域,也需要引进一些新的检测标准。为了确保实验室提供的检测结果准确、可靠,实验室应在首次采用标准方法之前,对其进行验证;在首次采用非标准方法前,对其进行确认。

1分析的目的和准确度要求

为了保证产品生产质量符合要求,在产品的实际生产中各个环节都要实施化学分析。化学分析的实际目的,就是检测抽取样本在元素以及组成含量上的状态,相关指数一定与国家的规定保持一致,这样才能允许继续生产。在分析方法的选择上,主要是结合国家以及国际上的标准进行执行。一些分析方法要耗费大量的人力以及资金,执行起来要持续很长时间,并严格保证分析的质量。时代在进步,材料科学在不断发展,诸多新材料出现,无论是元素还是组成含量,都出现了新的标准和参数,对各种各样的材料实施化学分析,需要加强对新材料的生产工艺以及研究目标的分析。考虑现行的分析手段,选择适当的方法,保证是符合准确度要求的。若是新材料与以往的材料在一定程度上是相似的,可以进行严格的试验对比,发现精确度比较好,还是可以用原本的一些分析方法,如果未能满足这些条件,需要结合一些规范进行试验,选择适当的化学分析手段。

2化学分析方法验证和确认的应用

2.1选择性

一般情况下,分析方法在没有重大干扰的情况下应具有一定的选择性。对于化学分析方法,在有干扰的情况下,如:基质成分、代谢物、降解产物、内源性物质等,保证检测结果的准确性至关重要。实验室可选用下述两种方法检查干扰:

1)分析一定数量(至少3个)的代表性空白样品,检查在目标分析物出现的区域是否有干扰(信号、峰等);

2)在代表性空白样品、标准溶液或纯试剂基质中添加一定浓度的有可能干扰分析物定性和/或定量的物质后,再检查在目标分析物出现的区域是否有干扰。

2.2测量范围

方法的测量范围应覆盖方法的最低浓度水平(定量限)和关注浓度水平。确认方法测量范围时,至少应确认最低浓度水平(定量限)、关注浓度水平和最高浓度水平的正确度和精密度。测量范围确认及判定方式见表1。

表1 测量范围确认要求及判定方式

2.3检出限和定量限

2.3.1检出限

通常情况下,只有当目标分析物的含量在接近于“零”的时候才需要确定方法的检出限或定量限。当分析物浓度远大于定量限时,没有必要评估方法的检出限和定量限。但是对于那些浓度接近于检出限和定量限的痕量和超痕量检测,并且报告为“未检出”时,应确定检出限和定量限。不同的基质需要分别评估检出限和定量限。

检出限是分析测试的重要指标,是分析方法的重要基本参数之一。在日常检测过程中,检出限的确定和利用对实验室报出准确检测结果和规避风险具有十分重要的意义。实验室评估出方法检出限后,可参照以下三种情况利用检出限:

1)如检出限等于或略小于标准分析方法所规定的检出限,则仍采用规定值。

2)如检出限显著偏低并被多次测定证实其稳定性很好,也可改用此实测值,但必须在报告中加以说明。

3)如检出限大于标准分析方法的规定值,则表明空白试验值不合格,应找出原因并加以改正,直至小于等于规定值后,实验才能继续进行。

2.3.2定量限(报告限)

定量限(LOQ),又称报告限,是一个限值,高于该值,定量结果的正确度和精密度可接受。一般实验室取3~10倍检出限作为方法的定量限。注:检出限(LOD)。样品中可被(定性)检测,但并不需要准确定量的最低含量(或浓度),是在一定置信水平下,从统计学上与空白样品区分的最低浓度水平(或含量)。MDL:方法检出限。通过分析方法全部检测过程后(包括样品预处理),目标分析物产生的信号能以一定的置信度区别于空白样品而被检测出来的最低浓度或含量。

2.4精密度

1)分析结果的精密度与样品中待测物质的浓度水平有关,因此,必要时应取两个或两个以上不同浓度水平的样品进行分析方法精密度检查;

2)标准偏差的可靠程度受测量次数的影响,因此,计算标准偏差时需要足够多的测量次数,一般要求至少重复测定6次,计算时应剔除离群值;

3)标准中对精密度有要求的,应满足标准的规定;若标准中无精密度要求,其重复测定的标准偏差应满足表2的要求。

表2 实验室内相对标准偏差

 

式中:

XLab为实验室测量结果;

XrEf为标准品或控制样品的参考值;

Δ为标准中规定的允许差。若Z≤1,则测试结果为满意结果,否则为不满意结果。

2.5.2加标回收率测定法

1)在样品中加入一定量标准物质测其回收率。

按下式计算回收率P:回收率P/%=(加标试样测定值-试样测定值)/加标量×100%

2)进行加标回收时,应注意以下几点:

(1)加标物质的形态应该和待测物的形态相同;

(2)回收率应在方法测定低限、两倍方法测定低限和十倍方法测定低限进行三水平试验;

(3)任何情况下加标量均不得大于待测物含量的3倍(一般取0.5~2倍);

(4)当样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时,加标量应控制在待测物浓度的半量。

结语

检测方法的验证和确认是确保检测结果准确性和可靠性非常重要的环节,也是实验室必做的工作之一。只有做好方法的验证和确认才能确保实验室具有使用新方法进行检测的技术能力。但目前如何进行方法验证和确认却没有统一的做法。本文根据实验室的操作经验和相关标准要求,阐述了如何进行新引进的标准方法的验证和非标方法的确认,旨在为广大化学分析实验室提供一种切实可行的工作方法,确保实验室出具的分析结果科学、准确、可靠。

参考文献:

[1]第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全国地质与地球化学分析青年论坛胜利召开[J].岩矿测试,2017,36(05):561.

[2]安健波.ASTM标准关于钢产品化学成分分析的定义、试验规程及试验数据处理规则述评[J].天津冶金,2016(05):54~58.

论文作者:田华

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/28

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