CNAS-GL005:2018(IDT ISO Guide 80:2014) 实验室内部研制质量控制样品的指南.pdf
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1、 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 CNASCNAS- -GL0GL00 05 5 实验室内部研制质量控制样品的指南实验室内部研制质量控制样品的指南 Guidance for the in-house preparation of quality control materials (QCM) (IDT ISO Guide 80:2014) 中国合格评定国家认可委员会CNAS-GL005:2018 第 1 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 目目 录录 引 言 . 3 1 范围 . 4 2 规范性引用文
2、件 . 4 3 术语和定义 . 4 4 质量控制样品 . 5 5 质量控制样品的用途 . 5 6 质量控制样品的内部研制步骤 . 6 7 样品的技术要求 . 6 7.1 基体类型、匹配性及通用性 . 7 7.2 特性和特性值 . 7 7.3 单元规格 . 7 7.4 样品总量 . 7 8 质量控制样品的制备 . 8 8.1 取样 . 8 8.2 加工处理 . 8 8.3 分装和包装 . 10 9 均匀性 . 11 9.1 概述 . 11 9.2 分析方法 . 12 9.3 均匀性数据的统计处理 . 12 10 定值和赋值 . 14 11 稳定性 . 14 11.1 概述 . 14 11.2 稳
3、定性评价 . 15 11.3 质控样有效期评定 . 15 12 运输 . 15 13 质量控制样品文件 . 15 13.1 概论 . 15 CNAS-GL005:2018 第 2 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 13.2 质量控制样品应有的信息 . 15 13.3 QCM 单元标签 . 16 13.4 其他有用信息 . 16 14 贮存 . 17 14.1 通则 . 17 14.2 贮存条件监控 . 17 15 质量控制样品的使用 . 17 15.1 概述 . 17 15.2 最小取样量 . 17 15.3 混匀程序 . 17 15.4
4、 干基校正 . 17 15.5 质量控制样品容器启封后的保存 . 18 附录 A . 19 附录 B . 21 附录 C . 28 附录 D . 33 附录 E . 38 附录 F . 43 CNAS-GL005:2018 第 3 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 引引 言言 基于不同目的测量实验室需要使用不同标准物质/标准样品(RM) ,那么,针对特定目的确保使用最适宜的 RM 非常重要。有证标准物质/标准样品(CRM)特性量值及其不确定度由计量学上有效程序确定,主要用于方法确认和提供计量上的校准溯源性。 制备计量质量控制(控制测量质量
5、,而不是产品质量)RM 非常重要,为证明一个特定(或部分)测量系统处于统计控制中提供了物质保障。这样的材料不要求测量值具有计量程序上的有效性,并且可由实验室自己(如,由熟悉工作的实验室人员)制备,即可满足特定的质量控制要求。 “足够”均匀和稳定的 RM 对于计量质量控制目的是必要的,比如,证明测量系统处于统计控制下能提供期望的可信结果,而测量结果的正确度在此无足轻重。不同行业使用不同的术语描述这一材料(例如:室内 RM、质量控制物质、核查样品等) 。在本指南中,使用术语“质量控制样品(QCM) ” 。 译者注:质量控制样品(QCM)有时也简称为质控样或质控品。 通常 CRM 由确定的 RM 生
6、产者生产并在市场上可以获得,而实验室经常自行制备QCM 以满足实验室内部使用。通常,QCM 仅针对有限的范围内(特定特性值)进行测定,供特定的实验室使用。 以下情形下需要研制质量控制样品: 需要一个尽可能接近日常样品的 RM 用于质量控制; 需要一个适用于日常的 RM 来补充 CRM; 没有合适的 CRM; 无需使用 CRM 的所有特性(即溯源性和规定特性值的不确定度)的场合。 由于 QCM 是 RM,因此,其生产需满足 ISO 指南 34。然而,如果实验室制备的样品仅限室内所使用,可放松某些要求(例如:运输稳定性) 。QCM 的制备与 CRM 相关,制备 QCM 也可参考 ISO 指南 34
7、 和 35。适用时,本文件将直接引用这些文件中的相关部分。 许多需要 QCM 的实验室旨在把准备材料的时间和付出最小化。 由于可利用大量的分析数据,许多实验室使用真实的产品作为样品。本文件的附录给出了许多案例用来说明这些数据如何处理以确定 QCM 的适用性。CNAS-GL005:2018 第 4 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 实验室内部研制质量控制样品的指南实验室内部研制质量控制样品的指南 1 1 范围范围 本文件适用于实验室内研制质量控制样品。本文件汇列了质量控制(QC)标准样品的基本特征,描述了制备过程和基本程序。规定了均匀性研究
8、、稳定性研究和赋值的基本原则。本文件也适用于很稳定的样品(即:在运输过程中所关注的特性值没有显著的变化) 。 本文件的基本用户是需要研制特定的质量控制样品的实验室人员。 如果有运输要求,例如, (公司)实验室有不同的应用地点或评价不同地点实验图,QCM 的研制应该参考 ISO 指南 34 和 35 的相关要求。 ISO 指南 34 和 35 中对标准物质/标准样品(RM)生产的详细描述,对于“自行”研制 QCM 其要求要少于有证标准样品(CRM) 。质量控制样品研制主要涉及均匀性和稳定性评估,其相关特性的量值为指示值。ISO 指南 34 和 35 的条款,只要适用,可作为本文件的进一步的指南。
9、本文件涵盖了一些 QCM 的应用指南,如绘制质量控制图,但它不是本标准范围。 本文件在主要章节提供了研制 QCM 的框架,在章节和附录中包含了一些研制案例。研制案例并非完整的“操作手册” ,但高度集中地包含了研制 QCM 的关键思想。研制案例的复杂程度和详细性不同,它包含了特定行业专业术语,能给研制人员提供一个信息参考范围。 研制 QCM 的各方需要对所研制的样品类型有深入的了解, 应熟悉基体效应和污染等方面的潜在问题。 2 2 规范性引规范性引用用文文件件 下列标准所包含的条文,通过在本文件中引用而构成为本文件的条文。本文件出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本文件的各方应探讨
10、使用下列标准最新版本的可能性。 ISO 指南 30 标准样品-术语和定义 ISO/IEC 指南 99 国际计量学词汇-基本及一般概念和相关术语 ISO 3534-1 统计学-术语及符号:第一部分 通用统计学及概率论术语 3 3 术语和定义术语和定义 本文件中,ISO 指南 30,ISO/IEC 指南 99 和 ISO 3534-1 中的术语和定义有以下解释。 3.1 指示值 CNAS-GL005:2018 第 5 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 量值或特性值(包括在 CRM 证书或其它渠道提供的指示值)仅提供信息而已。即它不是由生产者或
11、权威机构确定的标准值。 注:赋予质量控制样品(QCM)的值仅是指示值,不具有计量溯源性。ISO 指南30:1992 采用术语“非标准值”表示。 4 4 质量控制样品质量控制样品 术语“质量控制样品”或“QCM”是为简化本规范重复使用“日常用于评估测量程序精密度的标准物质/标准样品”而设定的。本文件无意定义一种标准物质/标准样品的新类别。在各种参考文献中,此类样品被称为“室内标准样品” 、 “ 质控品” 、 “核查样” 、 “标准化样品/设置样品”等等。 在没有合适CRM的前提下, 实验室可用QCM来评价测量结果的重复性/中间精密度/再现性。QCM不能用于建立测量结果的计量溯源性或正确度评价。
12、QCM应符合标准样品的基本要求,除对溯源性和不确定度不做要求外,它们相应的特性应充分均匀和稳定。均匀性水平应小于预期测量过程的标准偏差,或小于一个固定的评判值,此值与实验室性能评价或实验室结果“正常”可接受的要求相对应。QCM的稳定性应至少覆盖预期的应用周期。 5 5 质量控制样品质量控制样品的用途的用途 QCM的主要功能是给实验室提供一种经济的样品,用于定期(如每天、每周或每月)检查试验程序的精密度。 CRM在所有情形下都能替代QCM,但QCM不能替代CRM;在测量过程中QCM是对CRM有限和特定目的的补充。若需建立计量溯源性,就必须使用CRM。依据指南34原则生产的CRM,对于建立计量溯源
13、性的概念是十分必要的,在标准样品中是最高规格的。QCM无计量溯源性,因此,其不能用于建立计量溯源性或评估不确定度。对于方法确认和不确定度评估,QCM只能在有限的范围内使用(例如,总测量不确定评估中的精密度分量评估)。 QCM的用途包括(但不限于): QC图制作-展示实验室内测量过程控制,或确认实验室质量控制过程的有效性,或在一定周期内证明测量过程控制; 结果比较(如:当测量过程有变化时,比较两个或多个相关样品系列、短期或长期结果的变化) 方法研究-建立一致性(确认有效性应该使用有证标准样品); 仪器一致性检查; 重复性和再现性研究 通过在较长的时间周期内,在仪器、操作人员等不同条件下反复使用C
14、NAS-GL005:2018 第 6 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 (QCM),评价测量过程或实验室的长期再现性和稳定性; 作为核查样-例如,确认两个或多个实验室(如提供者和用户)测量结果的等效程度,此处,样品应该很稳定; 操作人员的变动性监测; 环境条件(如温度,湿度)影响变化监测。 在确认一个测量程序是否处于统计学可控时,采用该测量程序测量QCM,将结果的变化范围或结果的标准偏差与预先建立起来的标准相比较, 来最终判定实验室的试验过程是否可接受。如果结论为不可控,实验室应采取相关行动。最简单的方式是重复进行上述“可疑”测量,或可能
15、需要重新校准测量仪器。 QCM应用的深入讨论可参见ISO指南33。 无论何种预期用途, QCM的均匀性和稳定性均应评定。 6 6 质量控制样品(质量控制样品(QCMQCM)的内部)的内部研制步骤研制步骤 QCM的根本目的是识别波动。 研制QCM通常需要用更务实和简便的方法来保证样品的均匀性和稳定性,达到开发成本和预期用途之间的平衡。 任何标准样品的研制,都需要具备一定的技术水平和组织能力。内部研制QCM也是如此,研制人员应有丰富的样品知识并熟悉相关过程。 典型QCM内部研制的关键步骤汇列如图1,更多详细描述可参考文献12和13。材料可源于第三方,其处理、分装和包装也可由具有一定经验和特定设备的
16、第三方来完成。候选样品还可以是满足用户特定用途的市售产品(例如,从一个独立批次产品中抽取的适当规格的产品)。 图1. 研制QCM的关键步骤 注:任何步骤都能分包给有技术能力的分包方。 7 7 样品样品的技术要求的技术要求 QCM的技术要求和选择的关键标准是基体材料及特性值应尽可能接近实际样本,QCM 的技术要求 原料采集 制备 分装和包装 均匀性评估 定值赋值 稳定性评价 形成文件信息 储存 CNAS-GL005:2018 第 7 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 且数量充足。 7.1 7.1 基体类型基体类型、匹配匹配性性及及通用性通用
17、性 标准样品基体的适用性和范围是所有标准样品用户和生产者必须考虑的重要问题。 基体类型是指基体存在的形式。有时,组分相同存在形式不同的同一样品的基体类型是不同的。 例如, Fe和C含量相同的灰口生铁与白口生铁基体类型不同。 MgO和Al2O3含量相同的尖晶石和镁砂-刚玉混合粉是两种不同类型的基体。冻干食物与类似含水量的新鲜食物是两种不同类型的基体。相同的基体,当类型不同时,分析特性有时是不同的。因此,基体匹配性不仅仅是基质的匹配,还有类型匹配。 通常,测量结果的不确定度源自测量程序中的两个主要阶段: 包含消解、萃取、洗涤等过程的样品制备阶段; 采用合适的技术对待测样进行测量的特性值测定阶段。
18、基体RM的使用范围和适用性是所有RM生产者和使用者均需考虑的因素。 QCM的基体应与日常检测样品的基体相同或尽可能相近, 这样QCM的满意结果能够真正表明检测样本的满意结果。基体越接近,测量结果越具代表性。基体匹配需了解日常样品的分析程序,从而可以判断因样品与QCM基体物理/化学性质的差异,带来对特定测量程序的响应不同所造成对分析结果准确性的影响。例如,冻干食物基体与类似的含水量新鲜食物基体不同,其分析表现也不同。 通常,制备QCM都有特定的用途,QCM的特性与要分析的样品的特性密切匹配。 在临床化学领域,替代性具有重要意义,另有文献详述14。 实际上,经常是在难以找到合适基体的CRM时,才需
19、要研制QCM。QCM生产者会采用实际问题中的特定基体/特性组合,因此匹配性不存在问题。 7.2 7.2 特性特性和特性值和特性值 正如任何一种RM,QCM也应对日常样品检测中非常重要的特性进行定值。QCM特性应该与预期试验样品的相应特性尽可能相近。因此,需要预先对一定量的候选物进行测量,以确保选择最适合的基体。 7.3 7.3 单元规格单元规格 单元规格是指单一包装单元QCM的样品量。制备QCM时,单元规格根据预期用途确定,即无论样品用于单次还是多次测量分析,单元内所含样品量都应足够。 7.4 7.4 样品总量样品总量 需要估计每批候选物原料的总量。原则上需综合考虑以下因素: 实验室每年需要的
20、单元数量; 单元规格; 制备的产能; 样品均匀化处理能力; 保证供给时间和样品的稳定性; CNAS-GL005:2018 第 8 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 所需储存设备的类型和规模。 8 8 质量控制样品的制备质量控制样品的制备 8.1 8.1 取样取样 采集和加工QCM,特别是量大时,初看起来十分困难。然而,有下列方式可供选择: 充分取样; 准确称量配制。 原材料的加工是QCM制备过程中重要一环,是QCM成本的重要组成部分。因此,加工制备方法简单易行是控制加工成本的不二法则。 应根据特性值和基体的自身特点编制针对不同QCM的制备
21、程序。 通常,研制液态基体QCM比研制相应的固态样品容易。主要原因是液体样品比较容易混合均匀,特别是通过相关的混匀设备。同时,液体也容易加标、过滤或与添加剂及稳定剂混合。对于固体原料,需经研磨制粉、辗磨、混合和筛选等相应过程,达到均匀相对而言难得多,尤其是批量(20kg)较大时。当大批量生产时,上述技术需要大量投资研发关键设备。 无论是液体还是固体QCM,在制备过程中防止沾污都非常重要。尤其是要防止对预期测量过程有潜在影响的物质的引入,如相似的材料或空白基体的污染。因此,在整个操作过程中,所有的容器(如瓶、安剖瓶、烧瓶)均应仔细清洗并干燥。 医学实验室欲通过生物样品采集制备 QCM 时,应考虑
22、如下特殊步骤中的问题: 保留和使用病人剩余样本制备QCM的伦理问题; 制备QCM销售保留和使用病人剩余样本的法律责任; 医学实验室制备QCM需要保证所选的样品有高度的真实性,避免误用器官; 样品应进行潜在的健康风险评估, 尤其是制备时涉及使用锋利物品或可能形成气溶胶。 8.2 8.2 加工处理加工处理 8.2.1 概论 取样完成后,在制备过程中,须确保样品均匀性和稳定性满足预期用途。 8.2.2 干燥 除去基体中的水分,样品更容易处理,且有利于改善长期稳定性和短期稳定性。因此土壤及类似基体的干燥温度宜温和或逐渐升温,这取决于待定的特性,因为高温会使得易挥发的组分损失。 干燥减少了微生物生长的可
23、能, 这在生物样品中极为重要。冻干是对于处理温度敏感特性或基体的QCM十分有效。 8.2.3 锻压、铣削和研磨 对于固体来说,锻压、破碎、铣削、研磨以及其它减小尺寸的方法,常常是保证颗粒大小一致性从而提升均匀性的有效方法。 大批量样品处理过程很慢可能要几天才CNAS-GL005:2018 第 9 页 共 48 页 2018 年 3 月 1 日 发布 2018 年 3 月 1 日 实施 能完成。应特别注意加工设备可能带来的污染。当研磨大量的可能含有毒素的特定材料时,应考虑健康和安全问题。处理聚合物、生物、油/脂肪和热不稳定的样品,可考虑在-78(干冰)或-196(液氮)下低温粉碎。 8.2.4
24、筛分 在铣削和研磨后进行筛分可以改善样品的均匀性。一些特定的材料,如土壤、矿石、灰分及生物样,可用标准筛舍弃过大的颗粒。 然而,要注意筛分有时会改变基体组分,筛除的比例过大或筛去了某一组分,分析物的浓度都会发生变化,基体会失真。在这种情况下不能筛分。 8.2.5 混合 批量固体原料必须利用辊轧机、振动筛、圆筒形混匀仪等设备混匀,此步骤通常在研磨、筛分后进行。 混合两种或两种以上基体相似、特性量值不同的原料,可制备特定特性量值的QCM,或制备一系列相似的可以覆盖一定被测物含量范围的QCM。 为得到均匀的混合物,被混合的物料应具有相似的密度和颗粒分布。 8.2.6 过滤 在装瓶之前, 对溶液进行过
25、滤, 除去影响样品均匀性的颗粒或纤维状固体。 然而,要注意的是有些液体不能过滤,原因在于i)粘稠,ii)活性组分被滤膜吸附有潜在的损失,iii)会引入污染。需要评定滤膜的质量以避免活性组分的损失。 通常情况下,在装瓶(或安瓿瓶)前,液体,水和渗滤液用0.45M滤膜过滤。 8.2.7 稳定化 有些分析物在溶液中是不稳定的,因此,在制备过程中需要进行稳定化处理。例如,金属在中性或碱性介质中会水解或氧化产生沉淀,一般采取调节溶液的pH值2来解决此问题。铜的浓度在1mgL-1可以抑制溶液中藻类生长。不同的样品需要采取不同的措施,如需要加入抗氧剂、防腐剂或稳定剂等等。 8.2.8 灭菌 灭菌可用于处理土
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