內(nèi)標(biāo)和對照檢測在分析化學(xué)中的核心作用
在分析化學(xué),特別是定量分析、藥物分析、環(huán)境監(jiān)測、食品檢驗等領(lǐng)域,為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確度、精密度和可靠性,常常需要引入特定的參比物質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。其中,內(nèi)標(biāo)(Internal Standard, IS)和對照品(Reference Standard, RS)或?qū)φ眨–ontrol)是兩種至關(guān)重要的質(zhì)量控制手段。它們在方法開發(fā)、方法驗證、日常樣品檢測以及結(jié)果計算中扮演著不可或缺的角色。理解內(nèi)標(biāo)法和對照檢測的原理、選擇標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用場景以及它們之間的區(qū)別,是建立穩(wěn)健、可靠分析方法的基礎(chǔ)。
內(nèi)標(biāo)和對照檢測并非獨立的“檢測項目”本身,而是貫穿于眾多具體檢測項目(如含量測定、雜質(zhì)分析、殘留溶劑檢測、污染物篩查等)中的核心策略和技術(shù)環(huán)節(jié)。它們通常與特定的檢測儀器(如色譜、質(zhì)譜)和檢測方法緊密結(jié)合。
核心概念
1. 內(nèi)標(biāo) (Internal Standard, IS):
內(nèi)標(biāo)是在樣品制備的早期階段(通常在樣品提取或溶解步驟之前)就加入被測樣品(Test Sample)和標(biāo)準(zhǔn)品/對照品溶液(Calibrator/Standard Solution)中的一種已知量且性質(zhì)合適的化合物。理想的內(nèi)標(biāo)物應(yīng)滿足以下條件:
- 化學(xué)性質(zhì)相近: 其物理化學(xué)性質(zhì)(如極性、揮發(fā)性、溶解度、電離效率、光譜特性)應(yīng)與目標(biāo)分析物盡可能相似。
- 分離良好: 在選定的分析條件下(色譜、電泳等),能夠與分析物及樣品基質(zhì)中其他組分實現(xiàn)基線分離。
- 穩(wěn)定性好: 在樣品制備和分析過程中保持穩(wěn)定,不發(fā)生反應(yīng)或降解。
- 不存在干擾: 在樣品基質(zhì)中不存在,或者其濃度遠(yuǎn)低于檢測限。
作用: 內(nèi)標(biāo)主要用于校正或補償分析過程中目標(biāo)分析物在樣品前處理(如提取、濃縮、衍生化)和儀器進(jìn)樣(如進(jìn)樣體積差異、注射器誤差)等步驟中可能發(fā)生的損失或變化。通過計算目標(biāo)分析物響應(yīng)值(如峰面積、峰高)與內(nèi)標(biāo)物響應(yīng)值的比值(相對響應(yīng)),可以大大減少這些非目標(biāo)因素帶來的變異,提高分析的精密度和準(zhǔn)確度。
典型應(yīng)用: 氣相色譜(GC)、液相色譜(HPLC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)等定量分析,尤其在基質(zhì)復(fù)雜或前處理步驟繁多時。
2. 對照品/對照 (Reference Standard / Control):
對照品(也稱為標(biāo)準(zhǔn)品、參比品)是具有已知特性(如純度、濃度、結(jié)構(gòu))的物質(zhì),用于校準(zhǔn)儀器、驗證方法、制備標(biāo)準(zhǔn)曲線以及作為比較被測樣品結(jié)果的基準(zhǔn)。
- 對照品 (Reference Standard): 通常是高純度的單一化合物或具有明確組成的混合物。分為一級標(biāo)準(zhǔn)品(權(quán)威機構(gòu)認(rèn)證,如NIST SRM)和二級標(biāo)準(zhǔn)品(由一級標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)定)。
- 對照 (Control): 更廣泛的概念,可以指:
- 系統(tǒng)適用性對照 (System Suitability Control): 在每次分析序列開始或結(jié)束時運行的特定溶液(通常含有已知濃度的目標(biāo)分析物和內(nèi)標(biāo)),用于確認(rèn)整個分析系統(tǒng)(儀器、色譜柱、試劑、人員操作)在分析前/后均滿足預(yù)設(shè)的性能要求(如保留時間、分離度、峰形、靈敏度、精密度)。
- 陽性對照 (Positive Control): 含有已知濃度目標(biāo)分析物的樣品,用于證明方法能夠檢測到目標(biāo)物。
- 陰性對照 (Negative Control): 不含有目標(biāo)分析物的樣品(通常是空白基質(zhì)或溶劑),用于證明方法沒有假陽性干擾。
- 質(zhì)控樣品 (Quality Control Sample, QC Sample): 具有已知(或賦值)濃度的樣品,其基質(zhì)盡可能接近實際樣品,在分析序列中與被測未知樣品一起運行,用于監(jiān)控分析過程的準(zhǔn)確度和精密度是否符合要求。
作用: 提供量值的溯源性和可靠性保障。用于建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(定量)、確認(rèn)方法的特異性/專屬性(鑒別)、評估方法的準(zhǔn)確度、精密度、檢測限/定量限、線性范圍等,以及日常分析中的過程監(jiān)控和質(zhì)量保證。
典型應(yīng)用: 所有定量、半定量和定性分析。
檢測儀器與方法
內(nèi)標(biāo)法和對照檢測本身并非特定的儀器或方法,而是依賴于具體的分析技術(shù):
- 色譜法 (Chromatography):
- 檢測儀器: HPLC, UPLC, GC, IC (離子色譜)等配備各種檢測器(UV, DAD, FLD, RID, ECD, MS, MS/MS等)。
- 檢測方法:
- 內(nèi)標(biāo)法: 在樣品和標(biāo)準(zhǔn)系列中加入內(nèi)標(biāo)物,最終以分析物峰面積/峰高與內(nèi)標(biāo)物峰面積/峰高的比值(相對響應(yīng)值)對濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(或計算校正因子),并以此計算樣品中分析物的濃度。
- 對照應(yīng)用: 使用對照品溶液建立標(biāo)準(zhǔn)曲線;運行系統(tǒng)適用性溶液、質(zhì)控樣品監(jiān)控過程;使用空白對照排除干擾。
- 質(zhì)譜聯(lián)用法 (Mass Spectrometry):
- 檢測儀器: LC-MS, LC-MS/MS, GC-MS, GC-MS/MS等。
- 檢測方法:
- 內(nèi)標(biāo)法: 在色譜內(nèi)標(biāo)法基礎(chǔ)上,同位素內(nèi)標(biāo)(如2H, 13C, 1?N標(biāo)記的同位素)是LC-MS/MS等定量分析的“金標(biāo)準(zhǔn)”。同位素內(nèi)標(biāo)與目標(biāo)分析物具有幾乎完全相同的理化性質(zhì)和色譜行為,但不同的質(zhì)荷比,因此能提供最佳的校正效果,尤其是補償離子化抑制/增強效應(yīng)。
- 對照應(yīng)用: 同上(色譜法),對系統(tǒng)適用性和質(zhì)控要求通常更高。
- 其他方法: 如毛細(xì)管電泳(CE)、光譜法(UV-Vis, IR, AAS, ICP-OES/MS)等也可能使用內(nèi)標(biāo)(較少見)或?qū)φ掌贰?/li>
關(guān)鍵檢測標(biāo)準(zhǔn)
內(nèi)標(biāo)和對照檢測的實施和有效性評價必須遵循相關(guān)的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保數(shù)據(jù)的可靠性和可接受性:
- ICH 指南 (International Council for Harmonisation):
- ICH Q2(R1): Validation of Analytical Procedures: 定義了方法驗證參數(shù)(準(zhǔn)確度、精密度、專屬性、檢測限、定量限、線性、范圍、耐用性),其中準(zhǔn)確度、精密度的驗證通常需要使用對照品制備添加回收樣品或質(zhì)控樣品。
- ICH Q3A(R2): Impurities in New Drug Substances / Q3B(R2): Impurities in New Drug Products: 對雜質(zhì)研究的要求,涉及對照品的使用。
- 各國藥典 (Pharmacopoeias):
- USP (United States Pharmacopeia): 通則<621> Chromatography, <1225> Validation of Compendial Procedures, <1226> Verification of Compendial Procedures 等章節(jié)詳細(xì)規(guī)定了色譜系統(tǒng)適用性測試(包含對照品溶液)、內(nèi)標(biāo)法應(yīng)用、方法驗證要求。
- EP (European Pharmacopoeia), ChP (Chinese Pharmacopoeia): 均有類似章節(jié)規(guī)定分析方法的要求、驗證、系統(tǒng)適用性測試以及對照品和內(nèi)標(biāo)的使用。
- ISO 標(biāo)準(zhǔn) (International Organization for Standardization):
- ISO/IEC 17025: General requirements for the competence of testing and calibration laboratories: 對實驗室質(zhì)量管理體系的要求,包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(對照品)的管理、使用、量值溯源以及內(nèi)部質(zhì)量控制(質(zhì)控樣品)的實施。
- ISO Guide 34: General requirements for the competence of reference material producers: 規(guī)范了對照品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者的能力要求。
- ISO Guide 35: Reference materials — Guidance for characterization and assessment of homogeneity and stability: 規(guī)范了對照品/標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值、均勻性和穩(wěn)定性評估。
- GLP/GMP 規(guī)范 (Good
CMA認(rèn)證
檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實驗室認(rèn)可證書
證書編號:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日