检验方法的验证、确认步骤、计算方法

文摘   教育   2024-11-05 09:07   山东  

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检验方法验证的基本内容包括方案的起草及审批、检测仪器的确认,以及适用性验证和结果评价及批准四个方面。其中,适用性验证是关键环节,涵盖准确度试验、精密度测定、线性范围试验、专属性试验等多个方面,旨在确保实验方案的合理性、检测仪器的准确性,以及实验结果的可靠性和准确性。

一、检验方法的验证的基本内容

检验方法的验证的基本内容主要包括以下四个方面:

一、方案的起草及审批
① 检验方法的验证方案通常由质量验证小组或相关专家根据实验目的和检测要求提出。
② 方案应明确验证的目的、范围、方法、步骤以及所需的仪器、设备和试剂等。
③ 验证方案需经过相关部门或专家的审批,以确保其科学性和合理性。

二、检测仪器、人员与物料的确认
① 应确保所使用的检测仪器符合相关标准和要求,并经过校准和验证。对于大型精密仪器,还需进行安装确认和适用性预试验。
② 参与验证的人员应具备相应的专业知识和操作技能,并经过培训和考核。
③ 包括标准物质、试剂、样品等,应确保其质量可靠,并在有效期内使用。

三、适用性验证
适用性验证是检验方法验证的关键步骤,主要包括以下方面:
① 通过对比实验或标准物质测定等方法,评估检验方法的准确度。
② 通过重复实验或平行实验等方法,评估检验方法的精密度和重复性。
③ 确定检验方法在不同浓度范围内的线性关系,以评估其适用范围。
④ 评估检验方法对特定物质的识别能力,以避免干扰和误判。

四、结果评价及批准
① 对验证实验所得的数据进行统计分析,评估检验方法的准确性和可靠性。
② 根据评估结果,对检验方法作出正确的评价,并编写验证报告。
③ 验证报告应简明扼要地说明验证过程、结果及结论,并附上相关的实验数据和图表。
④ 验证报告需经过相关部门或专家的审批,以确保其科学性和有效性。

检验方法的验证是一个系统性、科学性的过程,需要严格按照相关标准和要求进行。通过验证,可以确保检验方法的准确性和可靠性,为后续的质量控制和产品检测提供有力的支持。

二、检验方法的验证的基本步骤


检验方法验证的基本步骤包括:首先制定验证方案,明确验证的目标和流程;接着对大型精密仪器进行确认,确保其准确性和稳定性;然后进行适用性试验,验证检验方法在实际应用中的可行性和准确性;最后是检验方法的评价及批准,综合评估验证结果,确保检验方法符合相关标准和要求,为实验结果的可信度提供坚实基础。

1、验证方案的指定
在产品质量控制中,验证方案的制定是一个系统而严谨的过程。首先,由质量验证小组负责提出验证方案,他们基于产品的工艺条件、原辅料的化学结构、中间体以及分解产物的详细资料,进行深入分析。在此基础上,小组会提出具体的规格标准,并明确检查项目和杂质限度,形成质量标准草案。接着,根据这一草案,进一步确定检查和试验的范围,并对检验方法进行细致的操作步骤拟定。最后,整个验证方案需经过相关人员的严格并经过审批后实施。

2、大型精密仪器的确定
首先,每台大型精密仪器(如紫外分光光度计、红外分光光度计、气相色谱仪、高效液相色谱仪和薄层扫描仪等)在正式使用前都需进行确认。这一步骤是确保分析测试数据准确可靠的基础。

确认流程通常涵盖安装确认,即确保仪器按照制造商的说明正确安装,并处于良好的工作状态。接下来是校正,通过一系列标准操作调整仪器,使其测量值达到规定的准确度。

此外,适用性预试验也是不可或缺的一环,它验证了仪器在特定测试条件下的性能和适用性。最后,再确认步骤旨在定期评估仪器的持续准确性和稳定性,确保其在长期使用中保持高性能。

综上所述,大型精密仪器的确认流程是一个系统性、多步骤的过程,旨在确保分析测试数据的准确性和可靠性。


3、校正
校正是仪器确认及检验方法验证中的关键步骤,旨在确保仪器在验证试验前达到准确性标准。对于不同类型的仪器,校正的具体步骤有所不同:

对于紫外分光光度计,校正包括波长校正、吸收度测试、准确度测试和杂散光检查,以确保其测量结果的准确性和可靠性。

对于气相色谱仪和高效液相色谱仪,则需进行系统适用性试验,包括在规定色谱条件下测定色谱柱的最小理论塔板数,并控制分离度和拖尾因子,同时规定变异系数应不超过2%,以确保仪器的分离效果和测量精度。

此外,化学检验中常用的计量仪器,如容量瓶、移液管、滴定管和分析天平,也需进行校正,以消除仪器误差,确保实验结果的准确性。

校正是确保仪器准确性和实验结果可靠性的重要环节,不同类型的仪器需根据其特性和使用要求进行相应的校正步骤。

4、适用性预试验
在仪器安装完成后,为确保其功能正常并符合预期使用要求,应采取适用性预试验的措施。这一步骤包括使用标准品或对照品对仪器进行验证,以确认其准确性和可靠性。例如,对于熔点测定仪,预试验可能涉及采用已知溶点的甲硝唑进行测试,确保测量结果与已知熔点一致;而对于紫外分光光度计,则可能使用已知含量的标准品进行试验,通过对比测得结果与已知数值,确定仪器是否符合使用标准。

完成所有预试验后,必须详细记录所有测试数据和结果,并妥善归档。每台仪器都应建立一套完整的档案资料,包括试验过程、测试结果、数据记录等,以便后续参考、验证及追踪。这种严谨的测试和记录流程,确保了仪器在实际应用中的准确性和可靠性。

最后,为确保仪器处于良好的使用状态,还需制定再确认计划,根据仪器类别和使用情况决定再确认的时间间隔和内容。再确认通常包括线路连接、附件备品消耗检查、清洁工作、功能试验等,其中功能试验是重点。

整个验证过程旨在确保分析测试数据的准确性和可靠性,为产品质量控制提供有力保障。

三、检验方法的适用性验证


检验方法的适用性验证是确保分析方法在实际应用中准确可靠的关键步骤。这一验证过程通常涉及多个方面,以下是对其详细阐述:

一、验证目的
适用性验证的主要目的是证明所采用的检验方法适合于相应的检测要求,确保其在特定条件下能够准确、可靠地测定出样品中的目标组分。

二、验证内容
1. 通过对比实验或标准物质测定等方法,评估检验方法的准确度。准确度是衡量方法测定结果与真实值或参考值之间接近程度的指标。

2. 在规定的条件下,对同一均匀样品进行多次重复测定,以评估方法的精密度和重复性。精密度反映了方法测定结果的稳定性和一致性。

3. 在不同的浓度水平下测定样品,以评估方法的线性关系。线性范围是指方法能够准确测定的样品浓度范围。

4. 通过测定可能存在的杂质或干扰物质来评估方法的专属性。专属性是指方法能够准确识别并测定目标组分,而不受其他物质的干扰。

5. 评估方法在不同条件(如温度、湿度、pH值等)下的稳定性和可靠性。这有助于了解方法在实际应用中的适应性和鲁棒性。

 三、验证步骤
1. 根据检验方法的特性和应用要求,制定详细的验证方案。方案应包括验证的目的、范围、方法、步骤以及所需的仪器、设备和试剂等。

2. 选择具有代表性的样品,并准备标准物质或对照品用于验证过程中的比较和校准。

3. 按照验证方案的要求,执行各项验证试验,并记录试验数据和结果。

4. 对试验数据进行统计分析,评估检验方法的准确性、精密度、线性范围、专属性和耐用性等指标。

5. 根据数据分析结果,编写验证报告。报告应简明扼要地说明验证过程、结果及结论,并附上相关的实验数据和图表。

四、注意事项
1. 验证方法应与实际检测要求相匹配,确保其在特定条件下能够准确、可靠地测定出样品中的目标组分。

2. 验证过程应严格按照相关标准和要求进行,确保数据的准确性和可靠性。

3. 对验证结果进行合理的解释和判断,确保方法在实际应用中的准确性和可靠性。

4. 验证报告应完整、准确地记录验证过程、结果及结论,为后续的质量控制和产品检测提供有力的支持。

检验方法的适用性验证是确保分析方法准确可靠的重要步骤。通过严格的验证过程,可以评估方法的准确性、精密度、线性范围、专属性和耐用性等指标,为后续的质量控制和产品检测提供有力的保障。


四、检验方法的评价及批准


一、检验方法的评价
评价检验方法时,通常需要考虑以下几个方面:
1. 准确度是衡量方法测定结果与真实值或参考值之间接近程度的指标。通过对比实验或标准物质测定等方法,可以评估检验方法的准确度。

2. 精密度反映了方法测定结果的稳定性和一致性。在规定的条件下,对同一均匀样品进行多次重复测定,可以评估方法的精密度。

3. 性范围是指方法能够准确测定的样品浓度范围。通过在不同的浓度水平下测定样品,可以评估方法的线性关系。

4. 专属性是指方法能够准确识别并测定目标组分,而不受其他物质的干扰。通过测定可能存在的杂质或干扰物质,可以评估方法的专属性。

5. 耐用性评估了方法在不同条件(如温度、湿度、pH值等)下的稳定性和可靠性。这有助于了解方法在实际应用中的适应性和鲁棒性。

6. 检出限是评价一个分析方法及测试仪器性能的重要指标,指的是一个分析方法能够可靠地检测出被分析物的最低浓度。

7. 如方法的适用性、可操作性、成本效益等也是评价检验方法时需要考虑的因素。

在评价过程中,应详细记录实验数据,并进行统计分析。根据分析结果,可以对检验方法作出全面的评价,并指出其优点和不足。

二、检验方法的批准
经过评价后,如果检验方法被认为准确、可靠且符合相关要求,则可以进行批准。

1. 根据评价结果,编写详细的验证报告。报告应包括验证的目的、范围、方法、步骤、结果及结论等。

2. 由质量管理部门或相关专家对验证报告进行审核,确保其准确性和完整性。

3. 经过审核后,如果验证报告符合要求,则可以由相关领导或机构批准检验方法。批准后,该方法可以正式应用于实际检测工作中。

4. 批准后的检验方法应建立相应的文档,包括方法操作规程、质量标准、验证报告等。这些文档应妥善保存,以便后续查阅和使用。

5. 在实际应用过程中,应持续监控检验方法的准确性和可靠性。如果发现方法存在问题或不足,应及时进行改进和优化。

总之,检验方法的评价及批准是确保检验工作准确性和可靠性的重要环节。通过严格的评价和批准过程,可以确保检验方法符合相关要求,为产品质量控制和客户满意度提供有力保障。


五、如何详细计算检出限?


检出限是评估分析方法及测试仪器性能的关键指标,它定义了一个分析方法能够可靠地检测出被分析物的最低浓度。详细计算检出限时,需考虑多个方面:


首先,可以从最小信号值与仪器噪音之比来考察。这是通过比较信号强度与背景噪音来确定一个可区分的最低浓度点,通常要求信号至少比噪音高出一定倍数(如三倍)以确保检测的可靠性。


其次,可以从方法测定空白的平均波动性来统计估算。空白实验(即不添加待测物的实验)的重复性测量提供了系统噪音的估计,通过计算这些测量值的波动性(如标准差),可以确定一个置信区间,低于此区间的浓度变化将被视为不可检测。


此外,还可以根据分析方法校准曲线的偏差特性来定量估算。校准曲线描述了已知浓度与测量响应之间的关系,通过分析校准曲线在低浓度区域的特性(如斜率、截距等),可以估算出检出限。


检出限的重要性在于,它是对分析方法在低浓度水平检测能力的准确评估。一个低检出限意味着分析方法能够更灵敏地检测到低浓度的待测物,这对于环境监测、食品安全、药物分析等领域尤为重要。同时,检出限也是评价测试仪器性能的重要指标,高性能的仪器通常具有更低的检出限,能够提供更准确、更可靠的分析结果。


检出限的计算是一个综合考虑多个因素的过程,其准确性对于评价分析方法及测试仪器性能至关重要。


一、 检测限(Limit of Detection, LOD)是分析化学中的一个重要参数,它是指在特定分析条件下,某一分析方法能够可靠地识别并检出被分析物的最低浓度或最小量。当样品中待测物质的浓度或量低于此限时,分析方法可能无法准确、可靠地产生阳性结果或信号。


检测限的确定通常依赖于一系列实验数据和统计分析。在实验中,通常通过测量一系列已知浓度的样品,观察分析信号(如色谱峰高、荧光强度等)与背景噪声之间的变化,从而确定在何种浓度下信号与噪声之间的差异足够显著,可以被视为可靠检出。


需要注意的是,检测限与定量限(Limit of Quantitation, LOQ)有所不同。定量限是指分析方法能够准确、可靠地测定被分析物浓度的最低水平,而检测限则更侧重于能否检出被分析物的存在。在实际分析中,定量限通常高于检测限,因为定量测定需要更高的准确性和精密度。


检测限的计算方法有多种,包括基于信噪比的计算、基于标准偏差的计算以及基于仪器校准的方法等。具体选择哪种方法取决于分析方法的类型、仪器的性能以及待测物质的性质等因素。


二、 检出限可以通过信噪比(Signal-to-Noise Ratio, S/N)来计算。信噪比是指信号强度与背景噪声强度之比。在大多数情况下,当信噪比为3时,认为信号可以被可靠地检出。因此,
检出限的计算公式为:

LOD = 3N/S

其中:

LOD 为检出限;
N 为背景噪声的标准差;
S 为检测器的灵敏度,通常表示为信号强度与进样量之比,即 S I/Q(I为信号响应值,Q为进样量)。

另一种常见的检出限计算公式是基于空白样品的标准偏差。在这种方法中,首先测量一系列空白样品,计算其响应值的标准偏差,然后乘以一个常数(通常是3或更高)来估计检出限。公式为:

LOD = k × SD

其中:

LOD 为检出限;
k 为常数,通常为3或更高(取决于所需的置信水平);
SD 为空白样品响应值的标准偏差。

 在某些情况下,检出限可以通过仪器校准和空白试验来确定。这种方法需要测量一系列已知浓度的样品,并确定在何种浓度下信号与噪声之间的差异足够显著,可以被视为可靠检出。公式可能涉及空白试验的平均值、标准偏差以及置信因子等参数。例如,国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)规定的检出限计算公式为:

LOD = (Xb + k'Sb) / k

其中:

LOD 为检出限;
Xb 为空白试验的平均值;
Sb 为空白试验的标准偏差;
k' 为根据一定置信水平确定的系数(通常为3或其他值);
k 为方法的灵敏度(即校准曲线的斜率)。

 除了上述通用公式外,还有一些特定方法或仪器可能使用自己的检出限计算公式。例如,在某些分光光度法中,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;在气相色谱分析中,最小检测量可能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物质的最小量。

注意事项:
1. 在使用任何检出限计算公式之前,应确保所使用的数据准确可靠,并符合相关标准或规范的要求。
2. 不同的分析方法、仪器和条件可能导致不同的检出限值。因此,在选择和使用检出限计算公式时,需要根据具体情况进行选择和调整。
3. 检出限的计算结果可能受到多种因素的影响,如噪声水平、仪器性能、样品处理等。因此,在计算检出限时,需要考虑这些因素并进行适当的修正或调整。

检出限的计算公式因分析方法、仪器和条件的不同而有所差异。在选择和使用计算公式时,需要根据具体情况进行选择和调整,并确保所得到的检出限值是准确可靠的。

三、 检出限的确定:
检出限的确定是一个关键的分析化学步骤,它涉及多个因素,包括分析方法、仪器性能、样品基质和噪声水平等。以下是几种常见的确定检出限的方法:

1. 按照样品分析的全部步骤,重复进行n(n ≥ 7)次空白试验。
   将各测定结果换算为样品中的浓度或含量,并计算n次平行测定的标准偏差S。
   根据公式MDL = t(n-1,0.99) × S计算检出限,其中t为自由度为n-1、置信度为99%时的t分布(单侧)。
   此方法应用最广,但需注意空白试验的测定值不应过高或变动过大,否则无法计算检出限。

2. 对浓度值或含量为估计方法检出限值2~5倍的样品进行n(n ≥ 7)次平行测定。
   计算n次平行测定的标准偏差,并按公式计算方法检出限。
   若样品浓度超过计算出的方法检出限的10倍或低于检出限,则需调整样品浓度重新测定,并根据方差比值判断是否继续调整。


3. 通过测量背景噪声的标准差N和检测器的灵敏度S,根据公式LOD = (3 × N) / S计算检出限。
这种方法适用于大多数分析仪器,如色谱仪、光谱仪等,且信噪比为3时通常认为信号可以被可靠地检出。

4. 通过仪器校准确定仪器的检测下限,并结合空白试验和样品分析的结果来确定检出限。
这种方法需要使用已知浓度的标准样品进行校准,并根据校准曲线和空白试验的结果来计算检出限。

1. 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作为检出限。

2. 色谱分析法:
   在色谱图上,检出限通常认为是最小可清晰分辨的被分析物的色谱峰下限。
   通常以3倍信噪比(也有2倍信噪比的说法)作为检出限,以10倍信噪比作为测定下限。

3. 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该离子选择电极法的检出限。

注意事项:
在确定检出限时,应确保所使用的数据准确可靠,并符合相关标准或规范的要求。
不同的分析方法、仪器和条件可能导致不同的检出限值。因此,在选择和使用检出限确定方法时,需要根据具体情况进行选择和调整。
检出限的确定结果可能受到多种因素的影响,如噪声水平、仪器性能、样品处理等。因此,在确定检出限时,需要考虑这些因素并进行适当的修正或调整。

检出限的确定是一个复杂的过程,需要根据具体的分析方法、仪器和条件来选择合适的方法进行计算和验证。


四、校正曲线(也被称为校准曲线)的绘制是分析化学中一个重要的步骤,它用于描述待测物质的浓度或量与仪器的响应量之间的定量关系。以下是绘制校正曲线的一般步骤和注意事项:

1. 在测量范围内配制一系列已知浓度的标准溶液。这些溶液的浓度应涵盖待测样品的预期浓度范围,并至少包括零浓度点。

2. 按照与样品相同的测定步骤,测定各浓度标准溶液的响应值。这通常涉及使用特定的分析仪器(如分光光度计、色谱仪等)来测量溶液的吸光度、峰面积等参数。

3. 选择适当的坐标纸,以响应值为纵坐标,浓度为横坐标,将测量数据标在坐标纸上。这些数据点将形成散点图。

4. 通过各点绘出一条与各点距离最小的曲线(通常是直线,但在某些情况下可能是曲线)。这条曲线就是校正曲线。

5. 对校正曲线进行线性回归处理,得出回归方程。回归方程通常表示为y = bx + a,其中y是响应值,x是浓度,b是斜率,a是截距。

注意事项:

1. 校准曲线的浓度范围应由最低浓度和最高浓度决定。最低浓度的标样应在接近检测方法报告限的水平(最低定量限),而最高浓度不应引起残留效应。

2. 实验点应均匀分布在校准曲线的浓度范围内,以确保曲线的准确性和可靠性。

3. 在高浓度和低浓度两端适当增加重复测量次数,以提高这些区域的测定精密度。

4. 应进行空白校正以消除背景噪声的影响。这通常涉及测量空白溶液的响应值,并从所有样品响应值中扣除该值。

5. 回归方程的截距a应经过检验。如果a与0无显著性差异(通常通过t检验),则可以将a视为0,简化回归方程为y = bx。

6. 校准曲线应进行线性检验。这通常通过计算相关系数r来实现。对于分光光度法等方法,通常要求|r| ≥ 0.9990。

7. 校准曲线只能在其线性范围内使用。因此,不能在高浓度端任意外推,也不能在低浓度端随意顺延。

8. 绘制校准曲线时,应使用符合分析方法要求的标准物质。首选有证标准物质,必要时要进行核查。

特殊情况处理:
如果基体效应对分析方法至关重要,应使用含有与实际样品类似基体的标准溶液系列进行校准曲线的绘制。
如果储备液或固体标准物质的准确度和稳定性已得到验证,则可使用相同的储备液或储备物质制备校准标样。

绘制校正曲线是一个复杂而精细的过程,需要仔细考虑各种因素并遵循一定的步骤和注意事项。正确的绘制方法和质量控制措施可以确保校正曲线的准确性和可靠性,从而提高分析结果的准确性。



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