统计技术在原子吸收分光光度法检测过程控制中的应用

周建敏，曹凤习

（河北省石家庄市食品药品检验所，河北 石家庄 050031）

在实验室质量管理中，强调各个过程，特别是关键过程应处于受控状态。但受控不等于没有变异，即使在相同条件下，每次测量也不会得到完全相同的结果，所以变异是客观存在的。变异不是杂乱无章的，有一定的统计规律，统计技术正是发现此规律并控制它的手段[1]。检测过程中测量数据的分布即具有波动性，又都是按照一定规律分布的，其原因有两个：一是偶然因素（又称一般因素），这类因素是过程固有的并始终存在的，其影响较轻微且难以去除，其引起的波动在定量测定中常呈正态分布；二是系统因素（又称异常因素），这类因素不经常存在，对检测结果影响较大，其原因可以找到并去除，其引起的波动不呈正态分布[2]。1942年休哈特（Shewhart）博士根据这一特点，将统计学原理引进质量管理中，首创了统计过程控制（简称SPC）理论。统计过程控制的常用工具就是控制图，亦称SPC图。笔者将控制图[3]应用于原子吸收分光光度法测量中，通过分析控制图中测定数据的分布，从偶然因素引起的波动中发现异常因素引起的波动，及时“报警”，以采取纠正或预防措施，达到控制检测过程的目的。

1 仪器及试药

CPA225D型电子天平（Sartorius公司）；AA－7000型原子吸收分光光度计（Shimadzu公司）；MARS5型微波消解炉（CEM公司）。铬单元素标准溶液（国家标准物质研究中心，批号为GBW08614 10081，浓度为 1 000 μg ／mL）；硝酸（MERCK 公司，优级纯）。

2 方法与结果

2．1 测定方法

按照2010年版《中国药典（二部）》明胶空心胶囊项下铬的检测方法测定。

2．2 溶液制备

精密量取铬单元素标准溶液0．1 mL，置100 mL容量瓶中，加2%硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，制成铬标准贮备液；临用时，精密量取铬标准贮备液适量，分别用2%硝酸溶液稀释成每1 mL含铬分别为 4，10，20，30，40 ng的对照品溶液。精密量取铬标准贮备液1 mL，置消解罐中，加硝酸5 mL，混匀，置微波消解炉中，依法操作，用2%硝酸溶液转移至容量瓶中，制成含铬20 ng／mL的溶液，作为质控溶液。

2．3 标准曲线及质控溶液测定

取对照品溶液与质控溶液，以石墨炉为原子化器，照原子吸收分光光度法，在357．9 nm波长处测定，绘制标准曲线，计算质控溶液质量浓度。

2．4 质控数据采集

按照上述方法，每天测量4次（子组大小），连续测量25 d（子组数），获得一组以质控溶液浓度（X）为质量特征统计量的质控数据，将这些质控数据按时间顺序排列，计算出均值 X和极差R，结果见表 1。

表1 质控溶液测定数据统计表

本例样本大小 n＝4，从《常规控制图》[3]中可查得计算控制限的系数：A2＝0．729，D3＝0，D4＝2．282。

2．5 极差控制图（R图）的绘制及判稳

R图控制限的计算：将2．4中查得的系数代入《常规控制图》[3]控制限公式，得到中心线 CL＝R＝0．91；上控制线 UCL＝D4R＝2．08；下控制线 LCL＝ D3R ＝0。

R图的绘制及判稳：点绘 R图，见图1。与控制限进行对比，检查上述数据点无失控点，亦不存在异常模式或趋势，表明过程处于统计控制状态，即可认为过程的离散程度（组内变差）是稳定的。

图1 极差控制图

2．6 均值控制图(X图)的绘制及判稳

X图控制限的计算：将2．4中查得的系数代入《常规控制图》[3]控制限公式，得到中心线 CL＝X＝19．67；上控制线 UCL＝X＝A2R ＝20．33；下控制线 LCL＝ X － A2R ＝19．01。

X图的绘制及判稳：点绘 X控制图，见图2。与控制限进行对比，检查各数据点无失控，亦不存在异常的模式或趋势，确定过程的位置不随时间而变动，可认为过程的组间变差是稳定的，处于统计控制状态。

图2 均值控制图

2．7 控制图

当 R图与 X图均判稳后，将 R图与 X图联合运用，延长 X－R图的控制线，作为控制用控制图，进行日常管理。

3 讨论

当为某检验过程最初建立控制图时，常会发现此过程当时未处于受控状态。根据这种失控过程的数据计算出的控制限会导致错误的结论。因此，在固定的控制图参数建立之前，有必要重复“识别－纠正－重新计算”程序。根据已识别的可查明原因，从 R图中剔除了任何一个子组，同时也应该从 X图中将其除去，再利用修正过的 R和 X值重新计算控制限。

当用来建立控制限基准值的初始数据全部包含在试用控制限内时，则在未来时段内延长当前时段的控制限。这些控制限将用于当前过程的控制。使用人应对 R图或 X图中任何失控状态信号做出反应，并应立即采取行动。

控制图就是通过对检测过程质量特性值进行测定、记录、评估，从而检查该过程是否处于控制状态的一种用统计方法设计的图。用统计技术对检测过程质量进行控制，建立并保持检测过程处于可接受且稳定的水平，可以早期发现问题，及时采取措施，确保检测结果数据的准确、可靠。

参考文献：

[1]中国实验室国家认可委员会．实验室认可与管理基础知识[M]．北京：中国计量出版社，2003：102 －113．

[2]李发美．分析化学[M]．第7版．北京：人民卫生出版社，2003：7－27．

[3]国家药典委员会．中华人民共和国药典（二部）[M]．北京：中国医药科技出版社，2010：1 204．