t檢驗(yàn)和HorRat方程在方法驗(yàn)證中的應(yīng)用

朱東波 吳雄杰項(xiàng) 楊 吳先鋒 高 江 姚 成

安徽省包裝印刷產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心 國(guó)家高分子材料質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（安徽）（安徽桐城 231400）

CNAS CL01-2018（ISO/IEC17025:2017）《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》和RB/T 214—2017《檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評(píng)價(jià) 檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)通用要求》中，明文規(guī)定了實(shí)驗(yàn)室在引入方法前，應(yīng)驗(yàn)證能夠正確地應(yīng)用該方法，以確保實(shí)現(xiàn)所需的方法性能，并應(yīng)保存驗(yàn)證記錄。如果方法標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布機(jī)構(gòu)修訂了方法，應(yīng)在所需的程度上重新進(jìn)行驗(yàn)證[1-2]。可見，方法驗(yàn)證在今后檢驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的資質(zhì)能力認(rèn)可/評(píng)價(jià)中日益重要。GB/T 27417—2017《合格評(píng)定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》定義了方法驗(yàn)證，即實(shí)驗(yàn)室通過試驗(yàn)，提供客觀有效證據(jù)，證明滿足檢測(cè)方法規(guī)定的要求；對(duì)于定量分析的方法驗(yàn)證過程中的關(guān)鍵參數(shù)，至少應(yīng)測(cè)定正確度和精密度[3]。正確度是指測(cè)量結(jié)果的正確度用于表述無窮多次重復(fù)性測(cè)定結(jié)果的平均值與參考值之間的接近程度[3]。

在方法驗(yàn)證過程中，常常通過測(cè)量參考物質(zhì)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來獲取正確度的信息。此外，也可通過加標(biāo)回收試驗(yàn)，利用回收率驗(yàn)證方法的正確度?；厥章试降?，偏倚對(duì)方法的影響越大，正確度就越低。但是，大多數(shù)檢測(cè)項(xiàng)目沒有參考或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，這種情況下，實(shí)驗(yàn)室只能依賴于統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)（t-檢驗(yàn)和F-檢驗(yàn)）對(duì)分析方法的偏倚顯著性進(jìn)行評(píng)估。精密度是指在規(guī)定條件下，對(duì)同一或類似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量所得示值的一致程度[3]。精密度僅依賴于隨機(jī)誤差的分布，與真值或參考值無關(guān)。測(cè)定精密度取決于規(guī)定的測(cè)量條件，重復(fù)性和再現(xiàn)性條件是測(cè)量條件的兩個(gè)極端情況，因此精密度通常可分為重現(xiàn)性精密度和再現(xiàn)性精密度。精密度通常有3種方式表示：用標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過方法比對(duì)評(píng)價(jià)重復(fù)性/再現(xiàn)性或重復(fù)性限/再現(xiàn)性限；當(dāng)方法標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出精密度或沒有比對(duì)方法時(shí)，實(shí)驗(yàn)室可以通過采用Horwitz方程和HorRat方程計(jì)算的結(jié)果來評(píng)價(jià)精密度。

本研究以SH/T 1591—1994《乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（E-VAC）中乙酸乙烯酯含量測(cè)定方法》的方法驗(yàn)證為例，對(duì)方法的正確度和精密度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及評(píng)價(jià)，利用t檢驗(yàn)和HorRat方程建立相應(yīng)的方法驗(yàn)證評(píng)價(jià)方法。

1 實(shí)驗(yàn)方法

按照SH/T 1591—1994要求，根據(jù)乙酸乙烯酯含量稱取m（g）樣品置于250 mL錐形瓶中，加50 mL二甲苯和25 mL氫氧化鉀-乙醇，將錐形瓶轉(zhuǎn)入回流冷凝器上，加熱至200℃并保持2 h，取下冷卻至室溫，加入25 mL 6 g/L硫酸溶液，加入酚酞溶液，用濃度為c（mol/L）的氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定，記錄滴定消耗體積V1（mL），同時(shí)做空白試驗(yàn)，記錄滴定消耗體積V2（mL）。根據(jù)公式wVAC( )=其中0.086 09表示與1.0 mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液[c( N aOH)=1.000 mol/L]反應(yīng)的乙酸乙烯酯的質(zhì)量（g），計(jì)算乙酸乙烯酯的檢驗(yàn)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 正確度

在無法獲取參考或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)，采用比對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行正確度分析；當(dāng)每組檢測(cè)的平行次數(shù)為n（n≥6）時(shí)，可先對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行F檢驗(yàn)，分析是否有顯著性差異，若無顯著性差異，再按照t-檢驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，若結(jié)果小于t臨界值，可認(rèn)為測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值之間無顯著性差異[4]。

兩位試驗(yàn)人員在同一環(huán)境中，使用相同的試劑、標(biāo)準(zhǔn)溶液以及同一滴定管，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，各自連續(xù)測(cè)定8次，結(jié)果如表1所示。

表1 兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果%

依據(jù)GB/T 4883—2008《數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和解釋正態(tài)樣本離群值的判斷和處理》要求，對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否有離群值或異常值進(jìn)行判斷和處理，運(yùn)用格拉布斯（Grubbs）檢驗(yàn)法對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行顯著性偏差分析，取置信概率為95%，即α=0.05。

當(dāng)Gn＞G1-α(n)時(shí)，判定xn為離群值，否則判未發(fā)現(xiàn)xn是離群值。格布拉斯公式：Gn=xn-ˉ( )s；其中和s分別為樣品均值和樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差。查格布拉斯臨界值表可知G0.95(8)=2.032。

按升序順序?qū)θ藛T1的檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行排序：6.03，6.15，6.19，6.23，6.32，6.45，6.57，6.61，樣本量平均值=6.32，樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.21，則G(8)=1.381＜G0.95(8)=2.032。G(1)=1.381＜G0.95(8)=2.032。因此，未發(fā)現(xiàn)x(8)=6.03和x(1)=6.61是統(tǒng)計(jì)離群值，即該組檢測(cè)結(jié)果無離群值。

按升序順序?qū)θ藛T2的檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行排序：6.21，6.30，6.34，6.53，6.61，6.66，6.68，6.84，樣本量平均值=6.52，s=0.22，G(8)=1.454＜G0.95(8)=2.032，G(1)=1.409＜G0.95(8)=2.032。因此未發(fā)現(xiàn)x(8)=6.84和x(1)=6.21是統(tǒng)計(jì)離群值，即該組檢測(cè)結(jié)果無離群值。

兩組檢測(cè)結(jié)果均無離群值，可進(jìn)行下一步分析。

2.1.1 F檢驗(yàn)

2.1.2 t檢驗(yàn)

取置信區(qū)間p=0.95，α=0.05，查t分布表可知，tα,n1+n2-2=t0.05,14=2.14。t=1.88＜t0.05,14，可認(rèn)為測(cè)量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值之間無顯著性差異，比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果滿意。

由上述統(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果可知，其正確性滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 精密度

精密度包括重復(fù)性和再現(xiàn)性。根據(jù)食品法典委員會(huì)《微量元素標(biāo)準(zhǔn)化的轉(zhuǎn)化方法》和歐盟Commission Regulation（EC）No337/2007報(bào)告，采用Horwitz方程和HorRat方程來判斷精密度是否接受[5-6]。重復(fù)性值和再現(xiàn)性值分別為HorRatr和HorRatR，要求HorRat值小于2。再現(xiàn)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差期望值為RSDoR，重復(fù)性相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差期望值為0.66RSDoR。

式中：w為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，RSDoR為期望相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，RSDR為實(shí)際相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差；

2.2.1 不同人員進(jìn)行VAC含量的再現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行精密度分析

兩組檢驗(yàn)結(jié)果的平均值：

2.2.2 對(duì)人員1測(cè)量結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性精密度分析

由HorRat的結(jié)果可知，其精密度滿足要求。

3 結(jié)語

兩組實(shí)驗(yàn)人員采用同一檢測(cè)方法，使用同一試劑及儀器進(jìn)行檢測(cè)，兩組結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值無顯著差異，即正確度符合要求；精密度的重復(fù)性和再現(xiàn)性實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于標(biāo)準(zhǔn)偏差期望值，精密度符合要求。可知，大多數(shù)沒有參考或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的檢測(cè)項(xiàng)目，通過t檢驗(yàn)和HorRat方程進(jìn)行分析方法驗(yàn)證確實(shí)可行，也為實(shí)驗(yàn)室依照CNAS CL01-2018制定方法確認(rèn)和驗(yàn)證程序文件及作業(yè)指導(dǎo)書提供了參考。