化學分析方法確認與驗證（簡體書）

本書全面、系統地介紹了目前有關化學分析方法確認和驗證的要求、程序、方法等，並對化學分析方法確認和驗證的基本概念、方法特性參數的選擇和評定方法、確認和驗證試驗方案設計、測量不確定度的評定、實驗室間方法確認、報告編寫等進行了詳細總結，重點介紹了化學檢測實驗室中各類儀器分析方法的新方法開發、樣品前處理條件的選擇、儀器工作條件的優化、非標準方法的確認以及標準方法的驗證等內容，並提供了典型的方法確認和驗證案例。本書是從事方法確認與驗證的一線專業技術人員和質量管理人員多年來對有關化學分析方法確認和驗證等方面的經驗總結，同時，該書針對化學檢測實驗室方法確認和驗證實際過程中的一些注意事項也作了介紹。本書適用於我國專業檢測機構和企業檢測等分析行業實驗室從事化學檢測工作的中、高級操作人員等檢測一線專業技術人員和質量管理人員閱讀，也可作為高等院校和專業培訓機構化學檢測專業的教材。

ISO/IEC17025標準要求，實驗室在使用標準方法前，應驗證其能夠正確運用該方法；在使用非標準方法前，應對該方法進行確認，以滿足預期用途或應用領域的需要。本書對化學分析方法確認和驗證的基本概念、方法特性參數的選擇和評定方法、具體的實驗方案設計、測量不確定度的評定、實驗室間的方法確認、報告編寫等進行了詳細的總結，適用於工農業生產各類化學檢測實驗室，特別是各類消費品、食品化妝品和原材料化學檢測實驗室。

方法確認和驗證是確保分析方法科學嚴謹和結果準確可靠的有效手段，是開展分析檢測工作的前提條件和基本要求。因此，ISO/IEC 17025標準要求，實驗室在使用標準方法前，應驗證其能夠正確運用該方法；在使用非標準方法前，應對該方法進行確認，以滿足預期用途或應用領域的需要。
然而，由於化學分析方法的確認和驗證工作涉及大量化學檢測技術知識和較複雜的數理統計知識，不少實驗室技術人員理論知識不足，方法確認和驗證工作流於形式，有的只是機械地進行方法性能參數驗證，方案設計缺少科學性，在方法選擇性、基質效應等方面欠考慮等，導致方法確認和驗證結果不可靠。在日後檢測過程中會因所用非標準方法本身可能存在隱患或實驗室未能正確執行標準方法，導致錯誤的結果和檢測質量事故，給相關檢測實驗室和認可機構帶來較高的風險。
目前，國內外已有用於方法驗證的標準和指南，多數用於指導制定標準機構進行多個實驗室協同驗證。歐洲化學協會（EURACHEM）和國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）同時制定了實驗室內方法驗證相關專題指南，我國也已發布了國家標準《合格評定化學分析方法 確認和驗證指南》（GB/T 27417—2017），但這些文件均只有原則性的指南和要求，缺少具體的確認和驗證程序，也沒有具體驗證方法和實例參考，標準實施難度大，可操作性不強。
為指導及幫助我國化學檢測實驗室從事化學分析檢驗、質量控制工作的中、高級專業技術人員和質量管理人員更好地掌握和使用各種化學分析方法進行確認和驗證，確保化學檢測方法的有效性和結果的可靠性，提高化學分析方法確認和驗證的技術水平和能力，由廣州海關、中國合格評定國家認可委員會、廣州質量監督檢測研究院、寧波海關、通標標準技術服務有限公司廣州分公司、美泰玩具技術咨詢（深圳）有限公司等有關單位的技術專家，對化學分析方法確認和驗證的基本概念、方法特性參數的選擇和評定方法、具體的試驗方案設計、測量不確定度的評定、實驗室間方法確認、報告編寫等進行了詳細總結，並編寫了本書。
本書全面、系統地介紹了目前各類常見的化學分析用儀器方法（AAS、AFS、ICP、ICP-MS、XRF、GC、GC-MS、HPLC、HPLC-MS等）的方法開發、方法特性參數評定細則、關鍵要點及具體步驟，並提供了相關的典型實例。每類儀器方法首先簡要介紹其技術背景、特點、分類及應用現狀，然後著重介紹其方法開發以及方法的確認和驗證，包括樣品前處理方法和儀器工作條件的選擇、對非標準方法確認和標準方法驗證的關鍵參數評定、具體的實施步驟，並結合典型的實際案例進行詳細介紹。針對方法確認及驗證工作中的共性難點問題，本書還詳細介紹了化學分析方法測量不確定度的評定以及實驗室間方法確認的方案設計和程序，並梳理匯總了方法確認和驗證報告編寫時的要求和主要事項。後，本書附錄中對不同的常用儀器分析方法開發步驟及條件參數優化的注意事項、方法特性參數的典型評定方法及注意事項進行匯總，是化學分析方法確認和驗證的寶貴實踐經驗的總結。本書從“實用”出發，著重經驗及技巧的傳授，內容精煉，可操作性強。
全書共分10章，其中第1章由劉崇華編寫；第2章由付冉冉編寫；第3章由吳妙玲編寫；第4章由趙泉編寫；第5章由李丹編寫；第6章節由冼燕萍編寫；第7章由黃昉、余奕東編寫；第8章由胡欣、余奕東編寫；第9章由丁志勇、劉崇華編寫；第10章由霍煒強編寫。另外，本書附錄由上述編者共同編寫。全書由劉崇華統稿。
本書適用於工農業生產企業、產質量量政府監管部門、民營檢驗檢測機構等的各類化學檢測實驗室，特別是各類消費品、食品、化妝品和原材料化學檢測實驗室，可用於方、第二方及第三方檢測實驗室。本書將對化學檢測技術人員和實驗室質量管理人員掌握和了解化學分析方法，確認和驗證技術要求，指導方法確認和驗證方案設計及具體試驗步驟等工作具有重要意義，是化學檢測實驗室的技術資料和工具書。同時本書也適合於涉及化學檢測的高等院校和專業培訓機構作為教材使用。
在編寫過程中，本書參考了國內外大量公開發表的資料，在此向文獻的作者表示感謝。同時感謝化學工業出版社相關編輯為本書付出的辛勤勞動，感謝廣州海關、中國合格評定國家認可委員會、廣州質量監督檢測研究院、寧波海關、通標標準技術服務有限公司廣州分公司、美泰玩具技術咨詢（深圳）有限公司等有關單位的相關部門和人員給予的大力支持！
由於編者水平有限，書中的疏漏和不妥之處在所難免，懇請廣大讀者在使用過程中多提寶貴意見，以便日後進行修訂。

編著者
2023年1月

第1章 緒論 1
1.1 化學分析基礎 2
1.1.1 常用術語和概念 2
1.1.2 化學分析方法 10
1.2 方法確認和驗證概論 13
1.2.1 目的及意義 13
1.2.2 方法確認和驗證的內涵 14
1.2.3 實驗室間方法確認和實驗室內方法確認 15
1.2.4 方法特性參數概述 16
1.3 方法確認和驗證要求 21
1.3.1 總體要求 21
1.3.2 人員資質要求 22
1.3.3 方法特性參數的要求 23
1.3.4 文件和記錄要求 25
1.4 方法特性參數的確認和驗證 25
1.4.1 總則 25
1.4.2 檢出限 26
1.4.3 定量限 28
1.4.4 選擇性 28
1.4.5 線性範圍 29
1.4.6 測量範圍 30
1.4.7 基質效應 30
1.4.8 精密度 31
1.4.9 正確度 33
1.4.10 穩健度 35
1.4.11 測量不確定度 35
1.5 方案的設計及實施 36
1.5.1 方案設計的主要內容 36
1.5.2 方案設計的主要原則 36
1.5.3 實施步驟 38
參考文獻 40

第2章 原子吸收光譜法和原子熒光光譜法 42
2.1 概述 43
2.1.1 方法簡史和進展 43
2.1.2 方法的特點 44
2.1.3 方法的分類 44
2.1.4 方法的應用現狀 45
2.2 方法的開發及確認 46
2.2.1 方法開發的關鍵參數 46
2.2.2 樣品前處理 47
2.2.3 儀器工作參數條件 49
2.2.4 非標準方法的確認 53
2.3 標準方法的驗證 56
2.4 應用實例 57
2.4.1 火焰原子吸收光譜法測定食品中銅的方法驗證 57
2.4.2 原子熒光光譜法測定化妝品中砷的方法驗證 59
2.4.3 原子熒光光譜法測定鐵礦中砷的方法確認 61
參考文獻 68

第3章 電感耦合等離子體發射光譜法 70
3.1 概述 71
3.1.1 方法簡史和進展 71
3.1.2 方法的特點 71
3.1.3 方法的應用現狀 72
3.2 方法的開發及確認 73
3.2.1 方法開發的關鍵參數 73
3.2.2 樣品前處理 73
3.2.3 儀器工作參數條件 75
3.2.4 非標準方法的確認 77
3.3 標準方法的驗證 85
3.3.1 線性範圍 85
3.3.2 方法檢出限和定量限 85
3.3.3 正確度 86
3.3.4 精密度 86
3.3.5 穩健度 87
3.4 應用實例 87
3.4.1 電子電氣產品中鎘、鉛和鉻含量測定的方法驗證 87
3.4.2 玩具表面塗層可溶元素含量測定的方法確認 92
參考文獻 101

第4章 電感耦合等離子體質譜法 103
4.1 概述 104
4.1.1 方法簡史和進展 104
4.1.2 方法的特點 105
4.1.3 方法的應用現狀 105
4.2 方法的開發及確認 106
4.2.1 方法開發的關鍵參數 106
4.2.2 樣品前處理 107
4.2.3 儀器工作參數條件 112
4.2.4 非標準方法的確認 117
4.3 標準方法的驗證 120
4.3.1 線性範圍 120
4.3.2 方法檢出限和定量限 120
4.3.3 正確度 121
4.3.4 精密度 121
4.4 應用實例 121
4.4.1 目的 121
4.4.2 方法摘要 122
4.4.3 試劑與儀器參數 122
4.4.4 方法特徵參數驗證 122
4.4.5 結論 125
參考文獻 125

第5章 氣相色譜法及氣相色譜-質譜聯用法 126
5.1 概述 127
5.1.1 方法簡史和進展 127
5.1.2 方法的特點 127
5.1.3 方法的應用現狀 128
5.2 方法的開發及確認 128
5.2.1 方法開發關鍵參數 129
5.2.2 樣品前處理 129
5.2.3 儀器工作參數條件 131
5.2.4 非標準方法的確認 134
5.3 標準方法的驗證 140
5.3.1 檢測資源的驗證 140
5.3.2 驗證參數的選擇 140
5.3.3 方法特性參數的驗證程序 141
5.4 應用實例 143
5.4.1 氣相色譜法測定皮革中五氯苯酚的方法確認 143
5.4.2 氣相色譜-質譜法測定塑料中鄰苯二甲酸酯的方法驗證 146
參考文獻 151

第6章 液相色譜法及液相色譜-質譜聯用法 152
6.1 概述 153
6.1.1 方法簡史和進展 153
6.1.2 方法的特點 154
6.1.3 方法的應用現狀 155
6.2 方法的開發及確認 155
6.2.1 方法開發關鍵參數 156
6.2.2 樣品前處理 157
6.2.3 儀器檢測參數條件 160
6.2.4 非標準方法的確認 163
6.3 標準方法的驗證 169
6.3.1 檢測資源的驗證 169
6.3.2 驗證參數的選擇 171
6.3.3 方法特性參數的驗證程序 171
6.4 應用實例 172
6.4.1 水產品中阿苯達唑等農獸藥殘留檢測的方法驗證 173
6.4.2 皮革和毛皮中致敏性和致癌染料檢測的方法確認 176
參考文獻 180

第7章 X射線熒光光譜法及篩選分析法 181
7.1 概述 182
7.1.1 方法簡史和進展 182
7.1.2 方法的特點 183
7.1.3 方法的應用現狀 183
7.2 方法的開發及確認 184
7.2.1 方法開發計劃 185
7.2.2 方法開發關鍵參數 185
7.2.3 樣品準備方式 186
7.2.4 儀器工作參數條件 190
7.2.5 方法的持續優化 194
7.2.6 方法確認 194
7.3 標準方法的驗證 197
7.3.1 檢測資源的驗證 197
7.3.2 驗證參數的選擇 198
7.3.3 方法特性參數的驗證 199
7.4 應用實例—電子電氣產品RoHS篩選檢測的檢測的方法驗證 199
7.4.1 目的 199
7.4.2 方法摘要 199
7.4.3 試劑與儀器條件參數 200
7.4.4 方法特性參數驗證 200
7.4.5 結論 203
參考文獻 203

第8章 測量不確定度的評估 205
8.1 概述 206
8.1.1 不確定度的發展 206
8.1.2 化學分析不確定度的特點 207
8.1.3 不確定度的來源 207
8.1.4 誤差和不確定度 207
8.1.5 不確定度的應用 208
8.2 標準不確定度的評估方法 209
8.2.1 化學分析中的主要評估方法 209
8.2.2 不確定度的A類評估 209
8.2.3 不確定度的B類評估 210
8.3 不確定度評估的一般程序 212
8.3.1 規定被測物件 212
8.3.2 識別不確定度的主要來源 212
8.3.3 量化不確定度分量 213
8.3.4 合成標準不確定度 213
8.3.5 不確定度的擴展 214
8.3.6 不確定度報告 214
8.4 化學測試不確定度評估方法及步驟 214
8.4.1 質量測量的標準不確定度 216
8.4.2 體積測量的標準不確定度 219
8.4.3 標準溶液與標準曲線擬合的標準不確定度 221
8.4.4 精密度的標準不確定度 223
8.4.5 偏倚（回收率）的標準不確定度 225
8.5 應用實例 228
8.5.1 火焰原子吸收光譜法測定食品中銅含量的不確定度評估不確定度評估 228
8.5.2 玩具中鄰苯二甲酸酯增塑劑含量的測量不確定度評估不不確定度評估 233
參考文獻 236

第9章 實驗室間方法確認 237
9.1 概述 238
9.1.1 定義及特點 238
9.1.2 常見形式和流程 239
9.2 方案設計 240
9.2.1 實驗室的選擇 240
9.2.2 樣品選擇和要求 241
9.2.3 確認參數 241
9.3 確認程序 242
9.3.1 工作準備 242
9.3.2 組織實施 245
9.3.3 數據處理 246
9.4 應用實例 248
9.4.1 背景 248
9.4.2 計劃準備 249
9.4.3 計劃實施 251
9.4.4 數據處理 251
參考文獻 253

第10章 方法確認和驗證報告編寫及應用 254
10.1 概述 255
10.2 報告編寫要素及要求 255
10.2.1 目的 255
10.2.2 檢測方法概要 256
10.2.3 試劑與儀器條件參數 257
10.2.4 方法特性參數確證 258
10.2.5 結論 260
10.3 報告實例 261
10.3.1 目的 261
10.3.2 方法摘要 261
10.3.3 試劑與儀器條件參數 262
10.3.4 方法特性參數驗證 262
10.3.5 結論 265
10.4 報告的應用 265
10.4.1 在人員管理中的應用 266
10.4.2 在質量控制中的應用 266
10.4.3 在儀器設備核查中的應用 266
10.4.4 在新方法開發中的應用 266
參考文獻 267

附錄 268
1 方法確認和驗證技術路線圖 269
2 儀器分析方法開發關鍵步驟及條件參數優化的注意事項 270
3 方法特性參數的典型評定方法及注意事項 282