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实验室内部质量控制的方法和要求
邓莲芬
（一） 质量控制基础实验
1、空白试验与检测限的确定
在痕量分析中，由于样品测定值很小，常与空白试验值处于同一数量级，空白试验值的大小及其分散程度，对分析结果的精密度和分析方法的检测限都有很大影响。而且空白试验值的大小及其重复性如何，在相当大的程度上，较全面地反应了一个分析测试实验室及其人员的水平.如实验室用水和化学试剂的纯度、玻璃容器的洁净度、分析仪器的精度和使用情况、实验室的环境污染状况以及分析人员水平和经验等等,都会影响空白试验值。
（1） 空白值测定方法
在常规分析中,每次测定两份全程序试验平行样（其相对偏差一般不大于50％），取其平均值作为同批试样测量结果的空白校正值。共测五天可计算检测（出）限，绘制控制图需20次（或20对）以上。用于标准系列的空白试验，应按照标准系列分析程序相同操作，以获得标准系列的空白试验.
（2） 合格要求
根据空白试验值的测定结果,按常规方法计算检测（出）限,该值如高于标准分析方法的规定值，则应找出原因予以纠正，然后重新测定，直至合格为止.
（3） 检测（出）限的确定
检测（出）限是指某一特定的分析方法在给定的可靠程度（置信度95％）内从样品中检出待测物质的最小浓度或最小量。所谓“检出”是指定性检出,即判定样品中存有浓度高于空白的待测物质。检出限受仪器的灵敏度和稳定性、全程序空白试验值及其波动性的影响。检测（出）限亦称检测(出)下限。
根据全程序空白值测试结果来估算检测（出）限
a、当空白测定次数n≥20时
批内空白测定值的标准差为σWb,则检测(出)限的计算公式为:DL＝4.6σWb。
b、当空白测定次数n＜20时
在实际工作有限测定次数中，设每天测定n个空白测试值，共测了m天，先按下列公式计算出空白测试值的批内标准差：
SWb＝
则检测（出)限公式为：
DL＝2·t0.05（f）SWb
式中：为各空白测试值；为每天n个空白测试值之和；t0。05（f）为t值表中单侧概率为0。05,自由度为f的t值。
批内自由度：f＝m（n－1)
不同分析方法的具体规定
在《生活饮用水标准检验方法 水质分析质量控制》GB/T 5750.3—2006中的规定如下：
a、 某些分光光度法是以吸光度(扣除空白）为0.010相对应的浓度值为检出限。
b、 色普法:检测器恰能产生与基线噪声相区别的响应信号时所需进入色谱柱的物质最小量为检出限，一般为基线噪声的两倍。
c、 离子选择电极法：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离子选择电极法的检出限.
2、检测上限
检测上限即测定信号值随被测物质浓度的增高而成一定比例改变的上限。例如在测定试样前所绘制的校准曲线，当其斜率开始发生改变,亦即曲线延伸至开始转弯处，即为检测上限。
3、校准曲线的绘制、检验与回归
校准曲线是描述待测物质浓度或量与检测仪器响应值或指示量之间的定量关系曲线，分为“工作曲线"（标准溶液处理程序及分析步骤与样品完全相同）和“标准曲线”（标准溶液处理程序较样品有所省略，如样品预处理)。
每种分析方法在初次使用时，要通过校准曲线以确定它的检测上限,并结合检测下限明确其线性范围。只有当实测的检测上限高于或等于标准分析方法所规定的检测上限时，才能确认此规定,否则应使用实测值。
（1） 校准曲线的绘制
在测量范围内,配制的标准溶液系列，已知浓度点不得小于6个（含空白浓度)，根据浓度值与响应值绘制校准曲线，必要时还应考虑基体的影响。
校准曲线的斜率常因温度、试剂批号等条件的改变而变动，校准曲线绘制应与批样测定同时进行.
在校正系统误差之后，校准曲线可用最小二乘法对测试结果进行处理后绘制。
校准曲线的相关系数（r）绝对值一般应大于或等于0.999，否则需从分析方法、仪器、量器及操作等因素查找原因,改进后重新制作。
使用校准曲线时,应选用曲线的直线部分和最佳测量范围，不得任意外延.
理想情况下用校准曲线测定一批样品时,仪器的响应在测定期间是不变的（不漂移）。实际上，由于仪器本身存在漂移，需要经常进行再校准，如间隔分析已知浓度的标准样或样品校正。
（2） 校准曲线的线性检验
绘制校准曲线所依据的两个变量的线性关系如何决定着校准曲线的质量，从而进一步影响应用校准曲线所得测定结果的准确度。
影响线性关系有下列诸因素：
分析方法本身的精密度.
分析仪器的精密度，包括与分析仪器联用的电源稳压器，记录仪或积分仪以及仪器附件如比色皿等质量.
量取标准溶液的量器如刻度吸管的准确度。
分析人员的操作水平等。
为了定量地判断绘制校准曲线所依据的两个变量在线性范围内的线性关系如何，可采用“相关系数”进行考查.设自变量标准溶液浓度为X，因变量测定信号值为Y，代入下列公式进行计算:
r =
根据实践经验，应力求校准曲线的≥0。999，否则,应参照上述影响线性关系的诸因素,找出原因并尽可能加以纠正后重新测定和绘制新的曲线。
（3） 校准曲线的回归
根据线性关系不好的两个变量来绘制一条校准曲线,其斜率可以是多种多样，难以肯定的.应避免在没有消除其可以纠正的影响因素前,就直接采用回归的办法来绘制理论曲线。依靠纯数学处理的办法，人为地改善其线性关系，表面看来是减少了某些误差,实质上反而可能导致或引入较大的无法消除的系统误差。
在痕量分析中，由于测定信号值常很小而靠近原点，如仍然沿用查标准曲线求浓度值的方法，则读数的相对误差很大，为此，可应用最小二乘法计算直接回归方程式，再将测定信号值代入方程式计算浓度值。
直接方程式为：Y＝a＋bX
a＝
b＝
式中：Y为测定信号值；X为标准溶液浓度；a为直线方程截距；b为直线方程斜率；n为测定次数。
截距检验
即检验校准曲线的准确度。在线性合格的基础上对其进行回归（回归时应包括零浓度及其信号值0，0)得出回归方程Y＝a＋bX。然后将所得截距a与a0作t检验，当取95%置信水平，经检验无显著性差异时，a可作0处理，方程简化为Y＝bX，移项后得X＝。在线性范围内,可代替查阅校准曲线,直接将样品测量信号值经空白校正后，计算出试样浓度。
当a与0有显著差异时，说明代表校准曲线的回归方程的计算结果准确度不高，应找出原因并予以纠正后，重新绘制校准曲线，并经线性检验合格，再计算回归方程，直至重新检验截距后才能使用，否则必将给测定结果带来误差。
截距a＝a0的统计检验,计算剩余标准差S0:
S0＝
计算截距标准差Sa:
Sa＝S0
计算统计量：
t＝
查t发布表，得临界值t0.05（f）与t值进行比较,若≥ta（n－2),则a与0存在显著差异,若＜ta(n－2),则a与0差异不显著。
斜率检验
即检验分析方法的灵敏度.方法灵敏度是随条件的变化而改变的。在完全相同的分析条件下，仅由于操作中的随机误差所导致的斜率变化不应超出一定的允许范围，此范围因分析方法的精密度不同而异。例如，一般而言，分子吸收分光光度法要求其相对差值小于5％,而原子吸收分光光度法则要求其相对差值小于10％等等。
斜率即回归系数,它是反映灵敏度的参数.回归系数b＝b0的统计检验，具体检验步骤为:
第一、 计算统计量t：
t＝
第二、 确定显著性水平a，查t分布表得临界值ta(n－2）。
第三、 若≥ta（n－2，则b与b0存在差异显著；若＜ta(n－2，则b与b0差异不显著。
线性范围检验
线性范围系指校准曲线中，有检测下限至检测上限之间的，具有严格规定斜率的一段曲线.在应用校准曲线求试样测定值时，应限定在线性范围进行.由于校准曲线都具有一定的线性范围，故根据测定信号值计算试样浓度值时，应注意到这一点。线性范围与方法的各种条件是紧密相关的,一旦条件的部分或全部有所变化，线性范围亦将随之改变.
（二） 常规监测质量控制
1、 平行双样测定
进行平行双样测定，有助于减少随机误差。根据试样单次分析结果,无法判断其离散程度.“精密度”是“准确度"的前提,对试样作平行双样的测定结果，有助于估计同批测定的精密度。
（1） 测定率
对有质量控制样品并绘有质量控制图的分析项目，根据分析方法和测定仪器的精密度，样品的具体情况以及分析人员的水平等,随机抽取10～20％的样品进行平行双样测定。当同批样品数量较小时，应适当增加双样测定率。无质量控制样品和质量控制图的分析项目,应对全部样品进行平行双样测定.
（2） 控制方法
分析人员在分取样品进行测定时，可对同一样品分取两份，亦可由质控人员将所有待测样品，包括平行双样密码编号，交分析人员测定,进行检查。
将质控样品的测定结果标在质量控制图中进行判断。
环境样品测定所得相对偏差不得大于标准方法或统一方法所规定相对标准偏差的2.83倍，见下表。
平行双样相对偏差
分析结果所在数量级g/ml 10—4 10-5 10—6 10—7 10—8 10-9 10-10
相对偏差最大允许值 ％ 1 2.5 5 10 20 30 50
全部平行双样测定中不合格者应重新作平行双样测定，平行双样测定不合格率
＜95%时，除对不合格者作平行双样测定外，应再增加测定10～20％的平行双样，如此累进，直到总合格率≥95％为止。
2、 加标回收率
加标回收率在一定程度上能够反映测定结果的准确度，但有局限性。这是因为样品中某些干扰因素对测定结果具有恒定的偏差,并在样品测定中得到反映。另外，样品中待测物在价态或形态上的差异、加标量的多少和样品中原有浓度的大小等,均影响加标回收结果。因此,当加标回收率令人满意时，不能肯定测定准确度无问题，但当其超出其所要求的范围时，则可肯定测定准确度有问题.
（1） 测定率
根据分析方法、测定仪器、样品情况和操作水平等，在一批试样中随机抽取10～20％的试样进行加标回收测定,当同批试样较少时，应适当加大测定率，每批同类型试样中，加标试样不应少于2个。
回收率的计算公式：
P＝×100%
式中:
P—-回收率，％
--加标样测定值;
——原试样测定值;
m——加入标准的质量.
（2） 控制方法
分析人员在分取样品的同时，另取一份并加入适量的标样,亦可由质控人员对抽取的试样加入自备的质控标样，形成密码加标样（包括编号和加标量),交分析人员测定,最后报出测定结果，由质控人员对号计算后，按下列要求检查是否合格。
有准确度控制图的分析项目，将测定结果标在图中进行判断;无控制图的均匀性较好的样品，其测定结果不得超出监测分析方法中规定的加标回收率范围.
2未列入回收率范围的，以95～105%为目标值计算出95％的置信区间，作为正常允许范围。
回收率目标值95％置信区间计算方法：
P下限＝95％－×100％
P上限＝105％＋×100%
式中:为概率为0。05、自由度f的单侧临界t值；Sp为n个加标量的标准差，d为加标量(单位与计算Sp相同).
3、 标准参考物（或质控样）对比分析
标准参考物是一种或多种经确定了高稳定度的物理、化学和计量学特性,并经正式批准使用，以便用来校准测量器具、评价分析方法或给材料赋值的物质或材料,用于评价测量方法和测量结果的准确度。采用标准参考物（或质控样）和样品同步进行测试,将测试结果与标准样品保证值相比较，以评价其准确度和检查实验室内(或个人）是否存在相同误差。
4、 不同分析方法的比对分析
对同一样品采取具有可比性的不同分析方法进行测定，若结果一致，表明分析质量可靠.该方法多用于标准物质的定值等。
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