我們將致力于討論ISO Guide 80《質量控制物質的內部準備指南》。這個實用指南是值得一讀的,其內容與每天的工作實踐都息息相關。此外,我們還關注了在使用儲備溶液配制工作溶液的過程中可能發生的一些錯誤。
2014年8月,國際標準化組織(ISO)發布了題為“質量控制物質的內部準備指南(QCMs)”的ISO Guide 80。該指南由18頁的指導細則和6個關于工作實例的附錄組成,這些實例涉及煤炭、地質或冶金、小麥面粉、鋁土礦、制藥和水中的溴酸鹽等質量控制物質。作者對附錄5特別感興趣,因為它是關于藥品標準物質的制備。
標準物質和標準溶液
在所有的實驗室,幾乎所有的定量和定性分析都離不開標準物質的制備。對于大多數分析方法都是使用比對值而非絕對值;即將樣品的響應值與標準的響應值相比來量化被分析物在樣品中的含量。因此,標準物質的制備對于所有的定量分析都是非常重要的。這是本文的焦點。
準備好了質量控制物質(QCM),然后用其配制儲備溶液儲存起來,至保質期后就直接丟棄。在實驗當天,我們用儲備溶液配成工作溶液用于分析,實驗完成后通常這些儲備溶液就被丟棄了。配制標準工作溶液引入的誤差應盡可能少,這樣可以降低整個分析方法的不確定性。這個問題將在后續進行討論。
這么做的意義是什么?
讓我們回到最初的話題,ISO Guide 80中使用了兩個術語:有證標準物質(CRM)和QCM。那么這兩個術語到底是什么含義?它們之間又有何種聯系呢?
CRM:有證標準物質是使用有效程序獲得的具有不確定度的一個或多個特性值的標準物質,主要是用于驗證和校準方法。這些物質具有計量的可追溯性。通常,CRM的制備符合ISO Guide 34《General Requirements for the Competence of Reference Material Producers》,定值及認定符合Guide 35《Reference Materials — General and Statistical Principles for Certification》給出的有效程序。
QCM:是指足夠均勻穩定的標準物質,在計量、質量控制過程中具有重要的作用,如展示一個測量系統處于統計的控制之中,并提供一個可靠的結果;而測量結果的真實與否并不是最重要的。在ISO Guide 80中,QCM被專門設計為用來代表不同的行業中等價的術語,如內部標準物質、質量控制標準物質等。QCM的主要準則是它是均勻的材料,以及眾所周知它應該是穩定的。
既然我們已經給出了這兩個術語的定義,現在我們可以看看QCM的認定和制備的過程。
QCM的規格和制備
ISO Guide 80的主要部分就是內部標準物質或QCM的認定和制備過程。表1左列是QCM的制備所需的步驟,右列為每個步驟的一些細節。注意:本文未針對所有的項目給出一個全面的描述,如果想要充分的理解所有內容,您需要閱讀ISO Guide 80。
指南中提供了一個既實用又通用的內部標準物質的制備方法。緊隨其后的關于六個實用案例研究的討論用以說明指南在特定情況下的應用原則。
藥物行業的QCMs的制備
ISO Guide 80的附錄E包括一個關于藥物的標準物質的案例研究;然而,讀者在這里難以找到明確的指導。因此它不能算作是一個完整的案例研究。附件中涉及的基本材料由制藥行業的科學家提供,但正如附件在E2.1節所闡述的,該指導只能作為一個通用的方法,“就像世上沒有兩片一模一樣的葉子,每個試驗的情況都是不同的”。然而,這有一些相關的信息在指南的主要部分提供的框架內。表1清晰地出示了制藥工業中小分子雜環QCM的認定和制備。例如,在實驗室生產項目中,QCM從最初的采購到在植物中的試用。采用各種分析技術對QCM進行了表征,如有機雜質、無機雜質、殘留溶劑以及材料的特征。
標準儲備溶液的制備
制得的QCM可以用于配制標準儲備溶液。用分析天平稱量標樣,然后轉移至容量瓶。按照一般的分析過程,物質溶解后,加溶劑至刻度線。根據標準要求將配好的溶液貼上標簽,并在適宜的存儲條件下儲存。到目前為止,這些操作都是很簡單的。而有趣的是臨用時使用標準儲備溶液制備工作溶液。
如何做到準確的稀釋?
一旦你已經制備了儲備溶液,接下來就涉及到臨用前對它的一次性稀釋或者連續地稀釋制備不同濃度的工作溶液。你將如何做到這一點呢? Burgess最近發表的一篇有關制藥技術的論文(見PharmTech,2005,39(1):62–64)中,觀察了簡單和連續稀釋對制備標準溶液準確度的影響。當然,本文只考慮了使用等級為A級的玻璃器皿的前提下的試驗情況。
舉一個實例,用50 mg/L的儲備溶液按1:50稀釋,配成1mg/L的工作溶液。那么問題就來了:按上述體積比稀釋的最優方法是什么?或者換一種說法:采用哪種稀釋方法,所得的工作溶液誤差最小?在按體積比1:50稀釋的前提下,是吸取1mL溶液到50mL的容量瓶中好,還是吸取20mL溶液到1L的容量瓶中好呢?Burgess給出了結論:吸管越大、容量瓶體積越大,所得相對標準偏差越小。對比結果,從20mL稀釋到1000mL的誤差僅為1mL稀釋到50mL誤差的四分之一。這些數字都是基于使用A級玻璃器皿所得。
然而,Burgess也提出了這個問題:如果采用連續稀釋法呢?首先這種方法可以節省溶液和溶質的用量。試驗選擇用10mL的容量瓶,按體積比1:5到1:10連續稀釋儲備溶液,稀釋過程中需要用到吸管和容量瓶。結果表明:采用連續稀釋的誤差比前面提到的使用大吸管大容量瓶直接按1:50稀釋的誤差大了6倍(0.39%和0.06%)。想要了解上述稀釋過程的細節,你可以閱讀Burgess的這篇論文。
2014年8月,國際標準化組織(ISO)發布了題為“質量控制物質的內部準備指南(QCMs)”的ISO Guide 80。該指南由18頁的指導細則和6個關于工作實例的附錄組成,這些實例涉及煤炭、地質或冶金、小麥面粉、鋁土礦、制藥和水中的溴酸鹽等質量控制物質。作者對附錄5特別感興趣,因為它是關于藥品標準物質的制備。
標準物質和標準溶液
在所有的實驗室,幾乎所有的定量和定性分析都離不開標準物質的制備。對于大多數分析方法都是使用比對值而非絕對值;即將樣品的響應值與標準的響應值相比來量化被分析物在樣品中的含量。因此,標準物質的制備對于所有的定量分析都是非常重要的。這是本文的焦點。
準備好了質量控制物質(QCM),然后用其配制儲備溶液儲存起來,至保質期后就直接丟棄。在實驗當天,我們用儲備溶液配成工作溶液用于分析,實驗完成后通常這些儲備溶液就被丟棄了。配制標準工作溶液引入的誤差應盡可能少,這樣可以降低整個分析方法的不確定性。這個問題將在后續進行討論。
這么做的意義是什么?
讓我們回到最初的話題,ISO Guide 80中使用了兩個術語:有證標準物質(CRM)和QCM。那么這兩個術語到底是什么含義?它們之間又有何種聯系呢?
CRM:有證標準物質是使用有效程序獲得的具有不確定度的一個或多個特性值的標準物質,主要是用于驗證和校準方法。這些物質具有計量的可追溯性。通常,CRM的制備符合ISO Guide 34《General Requirements for the Competence of Reference Material Producers》,定值及認定符合Guide 35《Reference Materials — General and Statistical Principles for Certification》給出的有效程序。
QCM:是指足夠均勻穩定的標準物質,在計量、質量控制過程中具有重要的作用,如展示一個測量系統處于統計的控制之中,并提供一個可靠的結果;而測量結果的真實與否并不是最重要的。在ISO Guide 80中,QCM被專門設計為用來代表不同的行業中等價的術語,如內部標準物質、質量控制標準物質等。QCM的主要準則是它是均勻的材料,以及眾所周知它應該是穩定的。
既然我們已經給出了這兩個術語的定義,現在我們可以看看QCM的認定和制備的過程。
QCM的規格和制備
ISO Guide 80的主要部分就是內部標準物質或QCM的認定和制備過程。表1左列是QCM的制備所需的步驟,右列為每個步驟的一些細節。注意:本文未針對所有的項目給出一個全面的描述,如果想要充分的理解所有內容,您需要閱讀ISO Guide 80。
表1 質量控制物質制備步驟匯總 | |
QCMs制備的步驟 | 每一步的細節 |
物質的規格 | 分析過程中,基質應該與樣品是相似的 |
指明分析物的鑒定及相應的質量或濃度值 | |
用于制備的物質總量的測定 | |
從不同的角度定義QCM,如質量或體積、單個或多個使用、盛放用的瓶或者安瓶 | |
物質的來源 | 確定批量的材料的來源以及其制備方法 |
物質制備過程 | 規定如何制備QCM |
規定如何將分析物與基質混合均勻 | |
這個過程可能包括粉碎、研磨、干燥、混合、過濾等多個步驟 | |
細分和包裝 | 選擇適合的容器,如材質是玻璃或塑料的,顏色是琥珀色等 |
選擇合適的蓋子,如螺釘帽、卷曲帽、密封玻璃安瓶 | |
規定如何分割樣品用于包裝 | |
均勻性評價 | 通過對QCM進行表征來驗證分析方法具有良好的可重復性 |
從分裝好的樣品中至少抽出10包用于分析,且每包均分為兩等份 | |
對均勻性數據進行統計分析 | |
表征及賦值 | 用均勻性分析所得的平均值作為QCM在藥物分析中的指示值 |
有必要的話,賦值可以設置為兩到三倍的均勻性測定的標準偏差值 | |
穩定性評估 | 用以前的經驗和QCM的穩定性作為基礎穩定性條件 |
通過不斷的檢驗來測定QCM的穩定性 | |
設置一個有效期 | |
運輸 | 如果QCM需要被運輸至其他的實驗室或者工程,運輸的環境應該被注明必要的話需要監測 |
文檔或信息 | 給裝有QCM的容器做適當的標簽以便于通過標簽上信息來對其進行識別 |
信息應該包含物質的名稱、批號、制備日期、預期用途及分析物 | |
保留關于QCM制備的信息 | |
儲存 | 規定儲存條件 |
監測儲存條件 | |
使用 | 使用前的準備和分發的說明 |
規定最小的樣品量及制備過程 | |
規定開瓶后的QCMs是可以繼續儲存備用還是必須丟棄 |
指南中提供了一個既實用又通用的內部標準物質的制備方法。緊隨其后的關于六個實用案例研究的討論用以說明指南在特定情況下的應用原則。
藥物行業的QCMs的制備
ISO Guide 80的附錄E包括一個關于藥物的標準物質的案例研究;然而,讀者在這里難以找到明確的指導。因此它不能算作是一個完整的案例研究。附件中涉及的基本材料由制藥行業的科學家提供,但正如附件在E2.1節所闡述的,該指導只能作為一個通用的方法,“就像世上沒有兩片一模一樣的葉子,每個試驗的情況都是不同的”。然而,這有一些相關的信息在指南的主要部分提供的框架內。表1清晰地出示了制藥工業中小分子雜環QCM的認定和制備。例如,在實驗室生產項目中,QCM從最初的采購到在植物中的試用。采用各種分析技術對QCM進行了表征,如有機雜質、無機雜質、殘留溶劑以及材料的特征。
標準儲備溶液的制備
制得的QCM可以用于配制標準儲備溶液。用分析天平稱量標樣,然后轉移至容量瓶。按照一般的分析過程,物質溶解后,加溶劑至刻度線。根據標準要求將配好的溶液貼上標簽,并在適宜的存儲條件下儲存。到目前為止,這些操作都是很簡單的。而有趣的是臨用時使用標準儲備溶液制備工作溶液。
如何做到準確的稀釋?
一旦你已經制備了儲備溶液,接下來就涉及到臨用前對它的一次性稀釋或者連續地稀釋制備不同濃度的工作溶液。你將如何做到這一點呢? Burgess最近發表的一篇有關制藥技術的論文(見PharmTech,2005,39(1):62–64)中,觀察了簡單和連續稀釋對制備標準溶液準確度的影響。當然,本文只考慮了使用等級為A級的玻璃器皿的前提下的試驗情況。
舉一個實例,用50 mg/L的儲備溶液按1:50稀釋,配成1mg/L的工作溶液。那么問題就來了:按上述體積比稀釋的最優方法是什么?或者換一種說法:采用哪種稀釋方法,所得的工作溶液誤差最小?在按體積比1:50稀釋的前提下,是吸取1mL溶液到50mL的容量瓶中好,還是吸取20mL溶液到1L的容量瓶中好呢?Burgess給出了結論:吸管越大、容量瓶體積越大,所得相對標準偏差越小。對比結果,從20mL稀釋到1000mL的誤差僅為1mL稀釋到50mL誤差的四分之一。這些數字都是基于使用A級玻璃器皿所得。
然而,Burgess也提出了這個問題:如果采用連續稀釋法呢?首先這種方法可以節省溶液和溶質的用量。試驗選擇用10mL的容量瓶,按體積比1:5到1:10連續稀釋儲備溶液,稀釋過程中需要用到吸管和容量瓶。結果表明:采用連續稀釋的誤差比前面提到的使用大吸管大容量瓶直接按1:50稀釋的誤差大了6倍(0.39%和0.06%)。想要了解上述稀釋過程的細節,你可以閱讀Burgess的這篇論文。