1、2014年年6月月化学分析方法标准验证程序1Contents1验证程序制定及试点基本情况验证程序制定及试点基本情况4检验检疫行业标准验证管理办法简介检验检疫行业标准验证管理办法简介223验证程序的总体流程及技术要求验证程序的总体流程及技术要求验证试点工作中发现的问题验证试点工作中发现的问题一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况1 1、方法验证程序制定的、方法验证程序制定的背景背景 在检验检疫行业标准的制定过程中产生了对方法验证的需求; 标准方法在内在质量上面临更高的要求,经过验证最终建立的确效的方法是检验检疫工作正常开展的基本保障。 标准制定过程中,缺乏统一的验证运作机制
2、,方法技术水平参差不齐的情况,从而其实用价值相差甚远,造成了极大的资源浪费。 为规范方法类标准的验证流程,首先在化矿金专业开展了化学分析方法验证程序的制定及运行试点工作。一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况2 2、方法验证程序的制定经历、方法验证程序的制定经历“两年六稿两年六稿”1.1. 20092009年年6 6月月1515日,杭州会议上提出日,杭州会议上提出验证程序验证程序第一稿第一稿;2.2. 20102010年年1 1月,修改形成月,修改形成第二稿第二稿,程序进一步简化规范;,程序进一步简化规范;3.3. 20102010年年2 2月,天津会议形成月,天津会议形
3、成第三稿第三稿,验证工作流程具体化、职责分工明确化;,验证工作流程具体化、职责分工明确化;4.4. 20102010年年3 3月,修改形成月,修改形成第四稿第四稿,增加选择验证参数选择指导程序;,增加选择验证参数选择指导程序;5.5. 20102010年年9 9月,宁夏会议形成月,宁夏会议形成第五稿第五稿,增加对验证实验室、验证报告的具体要,增加对验证实验室、验证报告的具体要求;求;6.6. 20102010年年1111月,天津会议形成月,天津会议形成第六稿第六稿,即目前验证工作中使用的,即目前验证工作中使用的化矿金专化矿金专业化学分析方法验证程序(试行)业化学分析方法验证程序(试行)。7.7
4、. 而后而后各标准化专业委根据各标准化专业委根据专业内方法的专业内方法的实际情况实际情况,分别制定分别制定验证程序验证程序用以指导验证试点工作。用以指导验证试点工作。一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况2 2、方法验证程序的制定经历、方法验证程序的制定经历“两年六稿两年六稿” 旧验证模式:实验室内验证旧验证模式:实验室内验证+ +协同试验验证协同试验验证 新验证程序:实验室内验证新验证程序:实验室内验证+ +独立实验室验证独立实验室验证+ +协同试协同试验验证验验证一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况3 3、前期准备工作:验证实验室数据库的建立、
5、前期准备工作:验证实验室数据库的建立一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况4 4、化矿金专业近两年验证试点工作、化矿金专业近两年验证试点工作试点工作选取:试点工作选取:(1 1)代表性商品)代表性商品 - -铁矿、煤炭、金属、橡胶、金属材料、废物原料铁矿、煤炭、金属、橡胶、金属材料、废物原料(2 2)代表性检测方法)代表性检测方法 - -常规化学分析常规化学分析+ +仪器分析仪器分析;无机分析无机分析+ +有机分析有机分析(3 3)含量范围)含量范围 - -常量常量+ +痕量痕量一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况5 5、验证试点工作程序及要求、验
6、证试点工作程序及要求 20112011年:化矿金大宗资源类商品年:化矿金大宗资源类商品1515项项标准验证;标准验证; 20122012年:化矿金、轻工、纺织、食品接触材料年:化矿金、轻工、纺织、食品接触材料4 4个专业个专业的的2020项项标准验证。标准验证。 20132013年:化矿金、食品、轻工、纺织等专业共计年:化矿金、食品、轻工、纺织等专业共计4848项项标准验证。标准验证。对纳入验证试点工作的行业标准主要起草人及验对纳入验证试点工作的行业标准主要起草人及验证实验室代表开展证实验室代表开展验证程序验证程序的培训与宣贯。的培训与宣贯。项目承担单位按照项目承担单位按照验证程序验证程序的要
7、求,完成实验的要求,完成实验室内验证,并提交相关材料至秘书处室内验证,并提交相关材料至秘书处。指定实验室按照指定实验室按照验证程序验证程序的要求,依据独立的要求,依据独立实验室验证方案,重复测试方法性能指标,并提实验室验证方案,重复测试方法性能指标,并提交验证结果至秘书处。交验证结果至秘书处。第一步:培训与宣贯第一步:培训与宣贯第二步:实验室内验证第二步:实验室内验证第三步:独立实验室验证第三步:独立实验室验证一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况5 5、验证试点工作程序及要求、验证试点工作程序及要求指定验证实验室按照指定验证实验室按照验证程序验证程序的要求,依据的要求,
8、依据协同试验验证方案,完成实验室间验证,并提交协同试验验证方案,完成实验室间验证,并提交验证结果至秘书处。验证结果至秘书处。第四步:协同试验验证第四步:协同试验验证专业委秘书处指定的统计专家根据协同实验验证专业委秘书处指定的统计专家根据协同实验验证数据,完成验证数据统计,并将验证结论反馈给数据,完成验证数据统计,并将验证结论反馈给项目承担单位。项目承担单位。项目承担单位汇总验证结果,完成标准送审稿。项目承担单位汇总验证结果,完成标准送审稿。第五步:数据统计分析第五步:数据统计分析第六步:提交验证最终第六步:提交验证最终报告报告一、验证程序制定及试点基本情况一、验证程序制定及试点基本情况在近三年
9、验证试点的经验基础上,对验证工作作出改进:在近三年验证试点的经验基础上,对验证工作作出改进: 1、标准、标准验证方案和验证报告的编写规则。验证方案和验证报告的编写规则。 2、发布协同试验验证报告模板。、发布协同试验验证报告模板。 3、编写数据、编写数据统计软件统计软件。5 5、验证试点工作经验及改进、验证试点工作经验及改进Contents2验证程序的总体流程及技术要求验证程序的总体流程及技术要求11第一章第一章 总则总则第二章第二章 实验室内验证程序实验室内验证程序第三章第三章 独立实验室验证程序独立实验室验证程序 第四章第四章 协同实验验证程序协同实验验证程序验证:验证:是确证所建方法适用于
10、某一分析目标的过程。二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求12第一章第一章 总则总则v 1.1 验证程序制定的目的验证程序制定的目的v 1.2 验证程序适用范围验证程序适用范围v 1.3 组织机构组织机构v 1.4 术语和定义术语和定义v 1.5 验证总体流程验证总体流程v 1.6 验证结果的应用。验证结果的应用。13二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求第一章第一章 总则总则v1.1 验证程序制定的目的验证程序制定的目的 规范验证流程,提高化学检测类方法的科学性、严谨性和适用性。v1.2 验证程序适用范围验证程序适用范围 适用于化学检测类标
11、准建立过程中方法的验证:包括新制定标准、由现有分析方法转化的标准、或由原标准更新的标准。 非标方法及自主研究开发新方法,也可参照本程序判断方法的适用性。14二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求第一章第一章 总则总则v1.3 组织机构组织机构 各专业标准化专业委负责本专业化学检测方法验证的组织、审核等管理工作。专业委通过秘书处承担具体职责: (1)审核验证实验室资质; (2)建立并定期更新维护验证实验室数据库; (3)指定并组织验证实验室开展验证; (4)组织专家进行验证材料的审核及验证数据的统计;15二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求v
12、1.4 术语和定义术语和定义Independent laboratory validation 独立于方法开独立于方法开发方的实验室,发方的实验室,通过重复测试方法的性能指标,以审核方法性能指标是否能够满足预期的分析目标。In-house Invidation 方法开发方方法开发方通过本实验室内对方法性能指标的测试,初步判断方法的适用性。Collaborative study validation 协 同 实 验协 同 实 验室室通过协同实验以获得测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)。独立独立实验室实验室验证验证本实验本实验室内室内验证验证协同协同实验实验验证验证16二、验证程序的总体流程
13、及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求NONO方法开发方 设计验证方案Step 1组织专家审核验证材料符合性?完整性?秘书处完成本实验室内验证,提交方法文本及验证材料方法开发方Step 2组织专家审核验证结果符合性?秘书处组织实验室进行独立实验室验证,回收验证结果Yes秘书处Step 3秘书处Yes组织实验室间验证,并组织统计专家统计验证结果。Step 4v1.5 验证流程验证流程第一章第一章 总则总则17第一章第一章 总则总则v1.6 验证结果的应用验证结果的应用 验证报告将作为标准审定标准审定时的重要参考资料。 根据验证结果,对方法能否实现预期目标进行评估,形成鉴定结论。 若验证结果表
14、明,该方法不能满足预期目标的要求,则应由方法开发方对方法进行必要的修改。18二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求第二章第二章 实验室内验证程序实验室内验证程序19v 2.1 验证方案验证方案2.1.1 对方法文本的要求对方法文本的要求2.1.2 方法的预期用途方法的预期用途2.1.3 验证参数的选择验证参数的选择v 2.2 本实验室内验证的实施本实验室内验证的实施v 2.3 本实验室内验证材料的审核本实验室内验证材料的审核二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求第二章第二章 实验室内验证程序实验室内验证程序202.1 验证方案验证方案 2.1
15、.1 对方法文本的要求:对方法文本的要求:v(1)方法文本的)方法文本的完整性;完整性;v(2)方法的)方法的稳健性;稳健性;二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求2.1 验证方案验证方案 2.1.2 方法的预期用途方法的预期用途 (分析目标,应包括但不限于以下内容) 制定方法的目的制定方法的目的:现有法规对分析物设定有限量?进出口合同中有相关规定?分析物对环境或人体健康产生危害?分析物对产品品质产生影响? 分析物的形态、分布:分析物的形态、分布:实际样品基质?分析物在样品基质中以何种形态存在?实际样品中分析物浓度的分布情况如何? 方法的适用范围:方法的适用范围:方法
16、的适用范围是如何确定的?是常量分析还是痕量分析? 方法方法的的作用作用:新制定的方法用以填补检测方法空白?替代已有方法?提供可选择的多一种检测手段?二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求描述方法的预期用途描述方法的预期用途 以往验证试点工作中存在的问题:以往验证试点工作中存在的问题: 部分标准起草人在验证方案中,未能明确方法的预期用途或描述过于简单,导致制定方法的目标不明确,验证者无法评价方法的验证参数是否已经满足方法制定的要求,且无法判断验证样品的浓度是否已经覆盖到所涉及实际样品的浓度范围,验证过程中无法有效判断方法的适用性。v 例例1:不锈钢中锰、磷、硅、铬、镍、
17、铜、钼和钛的测定:不锈钢中锰、磷、硅、铬、镍、铜、钼和钛的测定-电感耦合等电感耦合等离子体原子发射光谱(离子体原子发射光谱(ICP-AES)法)法 不锈钢中的元素成分一般采用化学分析方法和直读光谱分析方法。但化学分析方法时间长,操作复杂,而直读光谱分析方法则对样品的大小形状有严格的要求和限制。电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)技术在地质、冶金、化工、食品等检测领域都有很广泛的运用。本标准旨在建立一种ICP-AES直接测定不锈钢材料中锰、磷、硅、铬、镍、铜、钼和钛元素的方法,替代原有的复杂、耗时的手工分析方法,达到对不锈钢产品的快速检验工作。(方法的预期用途不明确:法规或合同有限量吗?化
18、学分析方法及直读光谱方法分析的浓度水平怎样?ICP-AES方法的分析水平怎样?实际样品中各元素的浓度水平分布怎样?只能分析不锈钢吗?其他金属是否适用?) 23描述方法的预期用途描述方法的预期用途v 例例2:含锌废料:含锌废料 铁、铝、钙、镁、锰、铜、钛、铬、镍、钒和镉等杂质铁、铝、钙、镁、锰、铜、钛、铬、镍、钒和镉等杂质元素的测定元素的测定 ICP-OES法法 含锌废料中经常含有油漆、油类、塑料、橡胶等有机非金属杂质,在回炉冶炼前,必须设法加以清除。在废锌的再生过程中,对于再生锌的熔炼及熔体的处理是保证再生锌冶金质量关键工序,不同元素的含量影响锌合金的性能。所以,精确、快速测定含锌废料中杂质元
19、素的含量非常重要。(分析对象的来源,分析的目的,样品的基质) 测定金属中杂质元素已见报道的主要分析方法有ICP-MS、ICP-AES,AA,XRF方法,分光光度法,直接光谱法等方法。由于原子吸收法、分光光度法等方法操作步骤繁琐,导致样品的分析周期较长、需要较多的人力、物力。电感耦合等离子体原子发射光谱技术灵敏度高、线性范围宽、检测速度快,能够对低含量的样品进行很好的确认,所以本方法采用电感耦合等离子发射光谱(ICP-AES)方法测定锌合金中11种元素的测定。(分析对象的浓度水平不明确:关注的浓度水平?实际样品的浓度水平?(不同)方法的测定范围?) 24描述方法的预期用途描述方法的预期用途v 例
20、例3:合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定:合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定 氯化石蜡是一类由链烷烃直接氯化得到的含有大量异构体和同系物的复杂工业混合物,根据碳链长度不同可以分为短链(C10C13)、中链(C14C17)、长链(C18C30)氯化石蜡。短链氯化石蜡主要用作阻燃剂和增塑剂,用于制水管、地板、薄膜、日用品等合成橡胶制品、塑料制品(分析物的形态、用途和分布)。 鉴于短链氯化石蜡在其生命周期中对环境的破坏极其严重,REACH法规将其列为高关注物质,在法规附录XVII第42项作出限制,规定其在产品中的浓度不得超过1%,目前国内外尚无相应的检测方法.(制定方法的目的现有法规限量关注的分析物浓度
21、范围) 所制定方法适用于合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定,也适用于塑料制品中短链氯化石蜡的测定(方法的适用范围)。25描述方法的预期用途描述方法的预期用途v 例例3:合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定:合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定由以上预期用途的描述可以得出如下结论:(1)方法的分析对象:短链氯化石蜡,碳链长度C10-C13,为混合物;(2)基质:橡胶或塑料制品;(3)分布形态:用作添加剂(4)方法的类型:定性、定量分析,主要关注质量浓度1%26描述方法的预期用途描述方法的预期用途v 例例4:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定 气相色谱
22、质谱法气相色谱质谱法(1)分析物的特性)分析物的特性(形态、用途和分布) 三氯乙烯,化学式C2HCl3,分子量131.39,相对密度1.4649,沸点86.7,具挥发性。三氯乙烯具高度脂溶性,常用于金属脱脂、干洗衣物、植物和矿物油的提取、制备药物、有机合成以及溶解油脂、橡胶和树脂等。 四氯乙烯,化学式C2Cl4。分子量165.83。相对密度1.6311,沸点121,具挥发性。四氯乙烯作为干洗溶剂被广泛应用,在合成塑料和橡胶工业中,可作为反应溶剂提高合成反应产率、产物纯度,提高硫化胶的硬度和拉伸强度。 目标化合物三氯乙烯、四氯乙烯存在于塑料或橡胶制品中的可能性有二:一是在聚氯乙烯的合成过程中的单
23、体残留;二是作为溶剂,溶解塑料和橡胶原料而形成的溶剂残留。目前,在实际样品的检测中尚未发现有三氯乙烯、四氯乙烯的存在。因此,即便目标化合物在样品中存在残留,其浓度含量也较低。27描述方法的预期用途描述方法的预期用途v 例例4:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定 气相色谱质谱法气相色谱质谱法(2)法律法规或其他技术要求)法律法规或其他技术要求(制定方法的目的现有法规限量) 目前,日本、欧洲、美国等发达国家已发布了职业环境空气中三氯乙烯、四氯乙烯的限量要求,其对人体的危害性已得到了广泛的共识。但对于塑料和橡胶制品中的相关限量,仅在2010年3
24、月欧洲化学品管理局发布的高关注度物质公告中进行规定,明确要求其在产品中浓度超过0.1%时,生产商需进行申报。 目前中国出口至欧盟的产品均应提供三氯乙烯的含量的检测报告或应申明其产品不含有超过0.1%的该物质。然而国内外均未发布相应测试标准,相近的标准仅有“SN/T 2402-2009玩具中二氯甲烷和三氯乙烯迁移量的测定”一项。其测试目标为三氯乙烯的迁移量,不符合REACH法规中测化合物总量的要求。目前大多数的检测机构在做三氯乙烯的检测时多采用内部方法或EPA的方法,缺乏统一的检测标准。因此,为更好地服务进出口贸易,统一检测标准,必须建立塑料和橡胶制品中的三氯乙烯、四氯乙烯的检测标准。28描述方
25、法的预期用途描述方法的预期用途v 例例4:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定 气相色谱质谱法气相色谱质谱法(3)所建方法的适用范围)所建方法的适用范围 本方法适用于塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的检测。鉴于塑料和橡胶制品其种类、成分、结构千差万别,本方法将样品的测试方法按照样品的溶解性能分为A法和B法。 A法适用于能够溶解在N,N-二甲基乙酰胺中的样品;B法适用于不能够溶解N,N-二甲基乙酰胺中的样品。A法、B法均能够达到确证、定量分析塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测试目标。29描述方法的预期用途描述方法的预期用途v例例
26、4:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定 气相色谱质谱法气相色谱质谱法由以上预期用途的描述可以得出如下结论:(1)方法的分析对象:三氯乙烯、四氯乙烯,具有挥发性;(2)基质:橡胶或塑料制品;(3)分布形态:一般以单体残留或溶剂残留的形式存在于实际样品中,实际样品中浓度很低;(4)方法的类型:定性、定量分析,痕量分析,主要关注质量浓度0.1%。30描述方法的预期用途描述方法的预期用途2.1 验证方案 2.1.3 验证参数的选择: 方法的预期用途决定验证参数,对于不同类型的化学检测方法,典型参数的选择见表1; 典型的验证参数包括方法的选择性、检
27、出限、定量限、线性、范围、灵敏度、正确度、精密度等。表表1 1:典型验证参数的选择:典型验证参数的选择检测限定量限正确度/回收率精密度选择性/专属性适用性/稳健性/稳定性线性/灵敏度/范围定性方法S+-+-C+-+-定量方法S+-+C+备注:“S”=筛选方法(Screening methods);“C”=确证方法(Confirmatory methods)“+”=必选参数;二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求验证参数的选择验证参数的选择 (例一)成分鉴别类检测方法(例一)成分鉴别类检测方法 : 其检测目的是根据物质光学、热力学等行为确认物质的结构, 典型参数为方法的
28、选择性和 检测限;例:电子电气产品中多溴联苯和多溴二苯醚的测定例:电子电气产品中多溴联苯和多溴二苯醚的测定 红外光谱定性筛选红外光谱定性筛选法法验证参数的选择验证参数的选择 (例二)主成分含量检测类化学检测方法:(例二)主成分含量检测类化学检测方法: 其检测目的是获取主要成分的含量等信息,一般为常量分析, 典型参数为方法的正确度、精密度、选择性、线性(范围)和稳健性 ;例:铁矿例:铁矿 全铁含量的测定全铁含量的测定 自动光度滴定法自动光度滴定法例:肥料中总氮含量的测定例:肥料中总氮含量的测定 燃烧分析法燃烧分析法例:农药虫螨腈含量的测定例:农药虫螨腈含量的测定 高效液相色谱法高效液相色谱法验证
29、参数的选择验证参数的选择 (例三)杂质定量检测类化学检测方法(例三)杂质定量检测类化学检测方法 : 其检测目的是获取杂质含量的定量信息,一般为微量或痕量分析, 典型参数包括主成分含量检测类化学检测方法的相关参数(正确度、精密度、选择性、线性(范围)和稳健性)及检测限、定量限;例:合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定例:合成橡胶中短链氯化石蜡含量的测定例:进出口水性涂料中邻苯二甲酸酯的测定例:进出口水性涂料中邻苯二甲酸酯的测定 高效液相色谱法高效液相色谱法例:进口粗炼含铜烧结物料中铁、铅、锌、砷、镉、铝、钙、镁、钼、例:进口粗炼含铜烧结物料中铁、铅、锌、砷、镉、铝、钙、镁、钼、锑、汞含量的测定锑、汞
30、含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法电感耦合等离子体原子发射光谱法验证参数的选择验证参数的选择 (例四)杂质限量检测类化学检测方法(例四)杂质限量检测类化学检测方法 : 其检测目的是获取杂质含量的半定量信息,一般为微量或痕量分析, 典型参数为正确度、精密度、选择性、线性、范围、稳健性 、及检测限、定量限 ;例:电子电气产品中铅、汞、镉、铬和溴的测定例:电子电气产品中铅、汞、镉、铬和溴的测定 X射线荧光光谱定射线荧光光谱定量筛选法量筛选法例:色漆中铅含量的测定例:色漆中铅含量的测定 能量色散能量色散X射线荧光光谱半定量筛选法射线荧光光谱半定量筛选法验证参数的选择验证参数的选择 (例五)产品
31、性能检测类化学检测方法(例五)产品性能检测类化学检测方法 : 其检测目的是获取物质性能相关的参数, 典型参数包括主成分含量检测类化学检测方法的相关参数( 正确度、精密度、选择性、线性(范围)和稳健性)及产品性能相关的额外参数。 例:工业用精对苯二甲酸色度的测定方法例:工业用精对苯二甲酸色度的测定方法 紫外分光光度法紫外分光光度法例:生橡胶玻璃化转变温度的测定例:生橡胶玻璃化转变温度的测定 差示扫描量热法(无需选择性、线性)差示扫描量热法(无需选择性、线性)验证参数的选择验证参数的选择 以往试点工作中存在的问题以往试点工作中存在的问题 : 部分标准起草人选择的验证参数不齐全,不能充分反映所建方法
32、的特性,导致验证起不到应有的效果。 容易忽略的参数:稳健性、选择性、正确度。验证方案的设计验证方案的设计v 一个完整的验证方案应该包括:一个完整的验证方案应该包括: (1)已建成、完整的方法文本:方法中关键性条件经过摸索和选择,方法的稳健性通过检验,形成了完整的方法文本; (2)对方法预期用途的描述 (3)根据方法预期用途选择的验证参数 2.2 本实验室内验证流程本实验室内验证流程 (1)方法开发方应按照验证方案(所选择的验证参数)首先完成本实验室内的验证,初步判断方法的适用性。 (2)在本实验室内的验证过程中,若某一参数的验证结果表明分析方法不能满足检测目标的特定要求,应对该方法进行必要的修
33、改并重新进行验证,直至能够证明其满足检测要求。 (3)各参数的具体验证程序参见附录C。二、验证程序的总体流程及技术要求二、验证程序的总体流程及技术要求 验证参数(验证程序验证参数(验证程序-附录附录C) 稳健性 选择性; 检出限、定量限; 校正与线性、范围; 正确度(回收率); 重复性精密度RSDr 备注:对所有验证参数进行验证的详细技术内容以资料性附录的形式附于本程序之后。验证参数验证参数方法的稳健性(方法的稳健性(Roggedness) 一个好的分析方法应该不受环境等因素的变化而变化不受环境等因素的变化而变化,即对于温度、湿度、气压等环境因素的变化,以及对于加入试剂量、反应时间等其他因素呈
34、现不灵敏性。 稳健性(耐变性)试验:稳健性(耐变性)试验:是考察环境或其他条件变量对分析方法影响的一项检验程序。 进行稳健性试验的目的:进行稳健性试验的目的:在于鉴别这些必须仔细控制的实验条件,并在试验方法文本中予以明确的书面说明。 本程序中所采用的是数理统计学家尤登设计的耐变性试验尤登设计的耐变性试验(Youdens Ruggedness Test) 验证程序验证程序“附录附录B”方法的稳健性(方法的稳健性(Robustness)第一步:第一步:确定需要评价的n个变量(例如,n=7,一般n3)。 典型的变量包括:试剂浓度、时间条件、温度条件、试样量、搅拌速度、滤纸类别等等; 液相色谱的典型变
35、量包括: (1)流动相pH值的影响; (2)流动相组成的影响; (3)不同色谱柱的影响(不同批次/不同供应商); (4)柱温; (5)流速。 气相色谱的典型变量包括: (1)不同色谱柱(不同批次/不同厂商); (2)流速。方法的稳健性(方法的稳健性(Robustness) 第二步:第二步:每个变量取两个不同的水平(例如每个变量取两个不同的水平(例如10%、 20% 等),等),两个水平应具有方法常规使用的类型和大小的代表性。两个水平应具有方法常规使用的类型和大小的代表性。 例:温度条件:室温,不同实验室可能在18C30C 例:称样量1.0 g,不同实验室可能称取1.2g0.8g 例:滤纸,选择
36、不同型号滤纸 例:色谱柱,选择不同品牌的色谱柱 例:试剂浓度1000mg/L,选择800mg/L1200mg/L方法的稳健性(方法的稳健性(Robustness)表表B.1 B.1 稳健性试验方法稳健性试验方法七因素值(二种水平)实验次数12345678A或aAAAAaaaaB或bBBbbBBbbC或cCcCcCcCcD或dDDddddDDE或eEeEeeEeEF或fFffFFffFG或gGggGgGGg测定值stuvwxyz 第三步:第三步:如表B.1所示,列出环境等方面的n(例如n=7)个因素A、G,每个因素2个水平,然后按照表中8种组合方式可得8个测定值s-z。 方法的稳健性(方法的稳健
37、性(Robustness)表表B.1 B.1 稳健性试验方法稳健性试验方法七因素值(二种水平)实验次数12345678A或aAAAAaaaaB或bBBbbBBbbC或cCcCcCcCcD或dDDddddDDE或eEeEeeEeEF或fFffFFffFG或gGggGgGGg测定值stuvwxyz 稳健性试验设计的原则:稳健性试验设计的原则: 选取实验影响因素个数n不小于3个; 试验次数不小于8次(一般为4的倍数); 每个因素两个水平的设定要平衡。方法的稳健性(方法的稳健性(Robustness) 第四步:第四步:将8个测定值按因素字母的大写和小写分成两组,计算各因素的影响。 1/4(s+t+u+
38、v)-1/4(w+x+y+z)=A-a=d1 1/4(s+t+w+x)-1/4(u+v+y+z)=B-b=d2 1/4(s+v+x+y)-1/4(t+u+w+z)=G-g=d7七因素值(二种水平)实验次数12345678A或aAAAAaaaaB或bBBbbBBbbC或cCcCcCcCcD或dDDddddDDE或eEeEeeEeEF或fFffFFffFG或gGggGgGGg测定值stuvwxyz方法的稳健性(方法的稳健性(Robustness) 第五步:第五步:通过将差值di与该分析方法在推荐条件下重复测定的标准偏差d0相比较。l如果差值大于2倍标准偏差,则该因素的影响是显著的;l在最后描述分析
39、方法时,应当指出它们必须非常小心地控制,在协作实验室的验证方案中应作出严格的规定。 方法的稳健性(方法的稳健性(Robustness) 例:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定例:塑料和橡胶制品中三氯乙烯、四氯乙烯含量的测定 气相色谱质谱法气相色谱质谱法五因素五因素(二水平)(二水平)12345678试样量,试样量,g1.11.11.11.10.90.90.90.9顶空平衡温度,顶空平衡温度,9595858595958585顶空平衡时间,顶空平衡时间,min3525352535253525溶剂体积,溶剂体积,mL3.53.54.54.54.54.53.53.5顶空振动频率,顶空振动频率
40、,rpm400600400600600400600400测定值测定值STUVWXYZC.1、选择性(、选择性(Selectivity) 成分鉴别类、杂质检测类、主成分含量测定类等方法建立过程中均应考察其选择性。 选择性:选择性:系指在杂质、辅料等其他成分可能存在的情况系指在杂质、辅料等其他成分可能存在的情况下,采用的分析方法能够下,采用的分析方法能够正确鉴定、检出被分析物质正确鉴定、检出被分析物质的的特性。特性。 验证方法验证方法 A:成分鉴别类方法的选择性:成分鉴别类方法的选择性 :鉴别法应能区分可能存在的结构相近的化合物。 (1)可通过测试含有分析物的样品获得阳性结果、测试不含分析物的样品
41、获得阴性结果来确证。 (2)此外,鉴别试验用于测试与被分析物结构相似或相近物质不应获得阳性结果。 (3)选择潜在干扰物应基于考虑到可能存在的干扰物质的合理科学判断。 C.1、选择性(、选择性(Selectivity) 验证方法验证方法 B:含量测定和杂质测定方法的选择性:含量测定和杂质测定方法的选择性 :所采用的分析方法应确保可检出被分析物中杂质的含量。 (1)在杂质可获得的情况下,可向供试样品中加入一定量的杂质,证明杂质与共存物质能得到分离和检出,并具有适当的准确度与精密度。 (2)在杂质不能获得的情况下,选择性可通过与另一种已经验证的但分离或检测原理不同、或具较强选择性的方法进行结果比较来
42、确定。 (3)例如,对于色谱分析,应给出代表性色谱图用以说明方法的选择性,且应在图中标识出单个组分,必要时进行色谱峰纯度检查,证明含量测定成分的色谱峰中不包含其他成分。C.1、选择性(、选择性(Selectivity)C.1、选择性(、选择性(Selectivity) 应当用各种样品来研究方法的选择性,所用的样品种类从单纯的目标分析物到具有复杂基体的混合物。在每种情况下,都应当确定被研究的分析物的分离情况,并充分说明可疑干扰的影响。例:含锌废料 铁、铝、钙、镁、锰、铜、钛、铬、镍、钒和镉等杂质元素的测定 ICP-OES法:锌基体可能会影响到测定,应在锌基体存在的情况下考察方法的选择性。 验证要
43、求验证要求C.1、选择性(、选择性(Selectivity)例:进出口煤炭中砷、汞含量的同时测定 氢化物发生-原子荧光光谱法:(1)检测方法带来的选择性干扰:采用HNO3-H2O2-HF体系微波消解煤炭样品,反应过程中会产生大量的NO和NO2气体,使得消解液中含有大量的NO2-和氮氧化物,对砷的测定产生负干扰。实验使用氨基磺酸与NO2-和氮氧化物反应生成N2,从而消除干扰。(2)共存物带来的选择性干扰:煤样消解溶液中含量较高的元素有Si,Al,Fe和Ca,可能给As和Hg的测定带来干扰。为此通过向砷、汞混合标准溶液中定量加入Si,Al,Fe和Ca的方法考察了这些元素对As、Hg测定的干扰情况,
44、结果表明,煤样中Si,Al,Fe和Ca含量小于200 g/mL,不影响砷、汞的测定。 验证要求验证要求C.1、选择性(、选择性(Selectivity) 如采用的方法选择性不能满足要求,应采用多个方法予以补充,方法选择性的任何限制都应在方法中有文件化的规定。 例:所制定标准采用气相色谱法测定某目标物,气相色谱法通过保留时间定性,但若基质复杂(涂料、粘胶剂),基质中目标物以外大量杂质的存在干扰了被分析物的测定,则需要采用其他方法,例如质谱法进行目标物定性,对选择性进行补充。 验证要求验证要求 验证要求验证要求 检出限检出限指试样中的被分析物指试样中的被分析物能够被检测到的最低量能够被检测到的最低
45、量,但不一定要准确,但不一定要准确定量。定量。C.2、检出限(、检出限(Limit of Detection) 该验证指标的意义在于考察方法是否具备灵敏的检测能力。 主成分含量测试不需验证检出限,杂质含量测试需要验证检出限。 验证方法验证方法 (1)直观法(Based on Visual Evaluation) (2)信噪比法(Based on Signal-to-Noise) (3)基于响应的标准偏差和斜率的检出限确定方法(Based on the Standard Deviation of the Response and the Slope) (4)其他方法。 C.2、检出限(、检出限(
46、Limit of Detection) 方法检出限的确定方法有很多种,根据不同的检测方法选择合适的确定方法。然而无论用何种方法,均应用一定数量的浓度为近于或等于检出限试样进行分析,以可靠地确证检出限。 (1)直观法(Based on Visual Evaluation)适用性:可用于非仪器分析方法,也可用于仪器分析方法。具体做法:对一系列已知浓度被测物的试样进行分析,以能准确、可靠检测被测物的最小量或最低浓度来建立。 C.2、检出限(、检出限(Limit of Detection) (2)信噪比法(Based on Signal-to-Noise) 适用性:用于能显示基线噪音的分析方法; 具体
47、做法:把已知低浓度试样测出的信号与空白样品噪声信号进行比较,计算可检出的最低浓度或量。 一般以信噪比为3:1或2:1时相应的浓度或注入仪器的量作为可接受的检出限估计值。 本程序推荐使用3倍信噪比法获得方法的检出限。 例:色谱分析常采用信噪比法,在方法的测试条件下,往色谱中注入带基质的已知低浓度试样,色谱峰信号与基线噪音比较为3:1时,此浓度作为方法的检出限。C.2、检出限(、检出限(Limit of Detection) (3)基于响应的标准偏差和斜率的检出限确定方法(Based on the Standard Deviation of the Response and the Slope)检
48、出限(LOD)可表示为: 其中,为响应的标准偏差;m为校正曲线的斜率。mLOD3 . 3C.2、检出限(、检出限(Limit of Detection) m可通过分析物的校准曲线估计得到; 的估计值可通过多种方法得到,例如: a)基于空白的标准偏差:分析一些空白样品( 6个)并计算空白样品响应的标准偏差。 b)基于校准曲线:回归曲线的剩余标准差或回归曲线y轴截距的标准偏差可作为标准偏差的估计值。 (3)基于响应的标准偏差和斜率的检出限确定方法检出限(LOD)可表示为: 其中,为响应的标准偏差;m为校正曲线的斜率。mLOD3 . 3C.2、检出限(、检出限(Limit of Detection)
49、例:进出口煤炭中砷、汞含量的同时测定 氢化物发生-原子荧光光谱法 做法:样品按照标准方法处理后,用氢化物发生-原子荧光光谱仪进行测定,分别绘制砷和汞的标准曲线。方法的检出限由下式求得:LOD=3*SD/K, 其中,SD为标准偏差,即连续11次测量样品空白的荧光信号的标准偏差;K为工作曲线的斜率。 (4)其他方法 a)美国国家标准局规定样品检出限为三倍空白标准偏差,即3空(或3S空)。 b)对某些分光光度法,以扣除空白值后的与0.01吸光度相对应的浓度值为检出限。 c)气相色谱分析的最小检测量系指检测器恰能产生与噪声相区别的响应信号时所需进入色谱柱的被测物质的最小量。 d)某些离子选择电极法规定
50、:当校准曲线的直线部分外延的延长线与通过空白电位且平行于浓度轴的直线相交时,其交点所对应的浓度值即为该离子选择电极法的检出限。 C.2、检出限(、检出限(Limit of Detection) 在给出检出限时说明引用的是哪一种方法。 验证要求验证要求 定量限定量限指试样中的被分析物能够被指试样中的被分析物能够被定量测定的最低量定量测定的最低量,其测定结果应,其测定结果应具有一定的准确度和精密度。具有一定的准确度和精密度。C.3、定量限(、定量限(Limit of Quantitation ) 定量限体现了分析方法是否具备灵敏的定量检测能力。 杂质定量试验,需考察方法的定量限,以保证含量很少的杂
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