吳國(guó)強(qiáng)，丁海銘，陳國(guó)松

（1.深圳市凱特生物醫(yī)療電子科技有限公司，廣東深圳518053）（2.黑龍江省計(jì)量檢定測(cè)試院，黑龍江哈爾濱150036）（3.南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，江蘇南京210009）

0 引言

人體中的電解質(zhì)參與許多重要的生理功能和代謝活動(dòng)，對(duì)維持正常的生命活動(dòng)起著至關(guān)重要的作用。目前臨床電解質(zhì)測(cè)量中存在的問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重，各家醫(yī)院測(cè)量數(shù)據(jù)可比性差，即使同一家醫(yī)院，由于使用不同廠家的設(shè)備，采用同一方法對(duì)同一份樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果也難以達(dá)到一致。基于這些問(wèn)題，該文研制了人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)[1]，該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于臨床檢驗(yàn)、醫(yī)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、衛(wèi)生檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域血清中無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)的量值溯源，相關(guān)分析方法確認(rèn)評(píng)價(jià)、測(cè)量質(zhì)量控制及電解質(zhì)測(cè)量?jī)x器的校準(zhǔn)、檢定等。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要試劑

實(shí)驗(yàn)所用試劑除特別注明外，均為分析純及以上試劑，實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

氯化鉀（GR）、氯化鈉（GR）；碳酸鈣（高純），氯化鋰（AR）含量99.99%以上。

1.2 主要儀器

TAS-990型原子吸收分光光度計(jì)（北京普析通用分析儀器有限責(zé)任公司）；SPS8000型等離子體原子發(fā)射光譜儀 （北京科創(chuàng)海光儀器有限公司）；Dionex ICS-90型離子色譜儀（美國(guó)戴安分析儀器公司）；AU5800型全自動(dòng)生化分析儀 （貝克曼庫(kù)爾特商貿(mào)(中國(guó))有限公司）；XI-921型電解質(zhì)分析儀（深圳市凱特生物醫(yī)療電子科技有限公司）；WX-4000型微波消解儀（上海屹堯儀器有限公司）；KH-100B型超聲波清洗器（昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司）；Arium 611DI型超純水機(jī) （德國(guó)Satorius公司）。

1.3 電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備

該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采用符合 《獻(xiàn)血者健康檢查標(biāo)準(zhǔn)》的健康全血，待自然凝固出血清后，通過(guò)離心方法除去有形成分分離出血清；再經(jīng)過(guò)輻射滅菌，化學(xué)、微生物學(xué)等檢驗(yàn)，確認(rèn)血清指標(biāo)合格后。在無(wú)菌操作條件下，經(jīng)除菌過(guò)濾、攪拌均勻、安瓿瓶分裝、拉絲封口等工序制得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)成品。

該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用2 mL玻璃安瓿瓶密封包裝，每支含1.6 mL血清，分高、中、低三種濃度水平，每種濃度2支，每套共6支，-30℃冷凍保存（見(jiàn)圖1）

圖1 GBW（E）090794；090795；090796 人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)Fig.1 GBW(E)090794;090795;090796 human serum inorganic constituent electrolyte standard substance

1.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性、穩(wěn)定性評(píng)定

從制備好的高、中、低三種濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中隨機(jī)抽取15瓶樣品，每瓶樣品的取樣量均為0.100 mL，用電解質(zhì)分析儀對(duì)其中的鉀、鈉、氯、鈣、鋰及pH進(jìn)行均勻性考察，平行測(cè)定6次。記錄以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)方差檢驗(yàn)，在95%置信水平下，F(xiàn)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量值均小于F分布臨界值表查得臨界的Fa。由此判斷，所制備的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在取樣量范圍內(nèi)的均勻性符合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備要求。

采用電解質(zhì)分析儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的鉀、鈉、氯、鈣、鋰及pH進(jìn)行穩(wěn)定性跟蹤檢測(cè)，每次的檢測(cè)條件一致，時(shí)間間隔先密后疏，分別在 0、1、2、3、4、6、9、12、15、18 個(gè)月檢測(cè)一次，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 1。

表1 人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性檢測(cè)數(shù)據(jù)Tab.1 Serum inorganic composition electrolyte standard material stability test data

采用直線擬合法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果表明所研制的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在存儲(chǔ)條件下保存18個(gè)月的穩(wěn)定性完全符合要求。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值和不確定度評(píng)定

該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的鉀、鈉、鈣（TCa）采用原子吸收分光光度法（AAS）測(cè)定；鋰采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP）測(cè)定；氯采用離子色譜法（IC）測(cè)定；離子鈣（iCa2+）采用離子選擇性電極電位分析法進(jìn)行測(cè)定。通過(guò)使用滿足計(jì)量學(xué)特性要求的測(cè)量方法和計(jì)量器具，并且為了保證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量值溯源，采用了美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)量技術(shù)研究院 （NIST）的人血清電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SRM956d進(jìn)行量值傳遞，通過(guò)比較測(cè)量法，對(duì)研制的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行定值。三種濃度的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值結(jié)果及不確定度Tab.2 The results and uncertainty of the determination of electrolyte standard substances in serum inorganic components

該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度來(lái)源由四部分組成：第一部分為測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性帶來(lái)的不確定度；第二部分為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不均勻性和變動(dòng)性帶來(lái)的不確定度；第三部分為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值過(guò)程中對(duì)測(cè)量影響參數(shù)和影響函數(shù)帶來(lái)的不確定度（如測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差以及測(cè)量影響參數(shù)引入的不確定度）；第四部分為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)密度定值結(jié)果的不確定度。綜合評(píng)價(jià)以上四部分的不確定度，得到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各成分的合成不確定度見(jiàn)表2。

按照美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室修正法案CLIA'88[2]要求鉀、鈉、氯、鈣的臨床可接受范圍分別為：±0.5 mmol/L，±4 mmol/L，±5%和±0.25 mmol/L， 該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度滿足臨床檢驗(yàn)使用的要求。

1.6 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)互通性研究

根據(jù)ISO17511“體外診斷醫(yī)療器具-生物樣品中量的測(cè)量-校準(zhǔn)物質(zhì)和質(zhì)控物質(zhì)定值的計(jì)量學(xué)溯源”及我國(guó)衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“基質(zhì)效應(yīng)與互通性評(píng)估指南”的規(guī)定，在臨床檢驗(yàn)量值溯源鏈中的校準(zhǔn)物，如果與天然樣品不同或是經(jīng)過(guò)處理的天然人體樣品，則需要驗(yàn)證樣品的互通性。雖然該文研制的標(biāo)物采用的是天然人血清，但因經(jīng)過(guò)了二次輻射滅菌和過(guò)濾，有可能會(huì)改變血清基質(zhì)，所以根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) （WS/T 356-2011）對(duì)研制的人血清電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了基質(zhì)效應(yīng)與互通性評(píng)估。將制備的人血清電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)3份與新鮮臨床血清樣品20份隨機(jī)排列，分別用比對(duì)方法（K+、Na+用 AAS；Cl-用 IC 法；Li+用 ICP法；TCa用比色法）和評(píng)估方法（ISE）測(cè)量所有樣品，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值進(jìn)行計(jì)算。在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，臨床樣本的評(píng)估方法測(cè)定值（回歸線的Y軸）呈均勻分布。將評(píng)估方法測(cè)定臨床樣品結(jié)果的均值和比對(duì)方法測(cè)定臨床樣品的均值進(jìn)行線性回歸分析。數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表3。

2 結(jié)果與討論

關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制，已有一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，例如：ISO Guide 35《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的認(rèn)定通用原則和統(tǒng)計(jì)原則》[3]。因該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的適用對(duì)象是臨床電解質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng)，除了要滿足標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)通用技術(shù)規(guī)范要求外，還需要與臨床檢驗(yàn)實(shí)際樣品建立互通性的關(guān)系，所以根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（WS/T 356-2011）對(duì)研制的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行了基質(zhì)效應(yīng)與互通性評(píng)估。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)看出，制備的三個(gè)濃度人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品中 K+、Na+、Cl-、Li+、TCa 五個(gè)參數(shù)的檢測(cè)結(jié)果均位于回歸預(yù)期值的95%可信區(qū)間內(nèi)，說(shuō)明該文研制的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與臨床新鮮血清樣品無(wú)本質(zhì)差別，具有互通性。

表3 制備人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)基質(zhì)效應(yīng)評(píng)估表（mmol/L）Tab.3 Preparation of human serum inorganic constituent electrolyte standard substance matrix effect evaluation table(mmol/L)

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)貫穿于臨床檢驗(yàn)量值溯源體系的整個(gè)過(guò)程，是量值的載體，也是保證測(cè)量結(jié)果在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性和可比性的重要基礎(chǔ)。三種濃度水平的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于臨床電解質(zhì)分析的量值溯源、電解質(zhì)分析儀的檢定和校準(zhǔn)、方法評(píng)價(jià)及質(zhì)量控制等。

國(guó)際上人血清電解質(zhì)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)項(xiàng)目參數(shù)最多的是美國(guó)NIST的SRM 909及SRM 956。SRM 909為血清凍干粉，分高、低二個(gè)濃度水平，項(xiàng)目參數(shù)有 K+、Na+、Cl-、TCa2+、TMg2+、Li+及尿素、尿酸、肌酐、膽固醇、甘油三酯；SRM 956為液體，分高、中、低三個(gè)濃度水平，項(xiàng)目參數(shù)有K+、Na+、Cl-、TCa、TMg、Li+及 iCa2+。我國(guó)冷凍人血清無(wú)機(jī)成分分析一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW 09152只有一個(gè)濃度水平，項(xiàng)目參數(shù)有 K+、Na+、Cl-、TCa、TMg 等。 該文研制的高、中、低三種濃度水平的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采用美國(guó)NIST標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)SRM 956 的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較定值，K+、Na+、TCa 用原子吸收光譜法測(cè)定，Cl-采用離子色譜法測(cè)定，Li+采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定，iCa2+、pH采用ISE電位分析法測(cè)定，必要時(shí)可以采取多家定值及結(jié)果驗(yàn)證。

3 結(jié)論

該文研制的高、中、低三種濃度水平的人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)經(jīng)過(guò)均勻性、穩(wěn)定性和可互換性等檢測(cè)，其性能完全滿足標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的要求，可用于臨床電解質(zhì)分析的量值溯源、電解質(zhì)分析儀的檢定和校準(zhǔn)、方法評(píng)價(jià)及質(zhì)量控制等。

[1]吳國(guó)強(qiáng),丁海銘,陳國(guó)松.人血清無(wú)機(jī)成分電解質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（報(bào)批材料）,2016.

[2]The Clinical Laboratory Improvement Amendments of 1988 (CLIA'88),Rules and Regulations[J].Federal Register,1992,57:40.

[3]ISO Guide 35.Reference material-general and statistical principles for certification,2006.