JJG 1151-2025 液相色谱-原子荧光联用仪检定规程标准立项发展报告

液相色谱-原子荧光联用仪检定规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:VerificationRegulationofLiquidChromatography-AtomicFluorescenceSpectrometryCombinedInstrument摘要关键词：液相色谱-原子荧光联用仪；检定规程；计量溯源；元素形态分析；计量性能；JJG1151-2025ABSTRACTLiquidchromatography-atomicfluorescencespectrometry(LC-AFS)combinedinstrumentservesasacoretechnologicalplatformforelementalspeciationanalysis,withitsapplicationsextensivelyexpandingacrossfoodsafety,environmentalmonitoring,lifesciences,andclinicaldiagnostics.Theaccuracyandtraceabilityofitsmeasurementresultsdirectlybearuponpublichealthsafetyandecologicalenvironmentquality.However,theabsenceofaunifiednationalverificationregulationforthisinstrumenthasresultedinanimperfectmetrologicaltraceabilitysystem,therebyconstrainingthemutualrecognitionoftestingdataandqualitycontrol.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectinitiationbackground,compilationbasis,coretechnicalcontents,andimplementationsignificanceofthe*VerificationRegulationofLiquidChromatography-AtomicFluorescenceSpectrometryCombinedInstrument*(JJG1151-2025).Theregulation,issuedonFebruary8,2025andimplementedonAugust8,2025,fillsthegapinmetrologicaltechnicalregulationsforthisinstrumentcategoryinChina.Itestablishesthecoreframeworkencompassingmetrologicalperformancerequirements,generaltechnicalrequirements,verificationconditions,verificationitemsandmethods,therebyconstructingacomprehensivemetrologicaltraceabilitysystem.Thisreportaimstoprovidesystematictechnicalsupportandreferenceforthepromulgation,implementation,andtechnologicalpromotionoftheregulation,holdingsignificantguidingimplicationsforregulatinginstrumentmanufacturingquality,ensuringaccuracyandcomparabilityoftestingdata,andpromotinghigh-qualitydevelopmentofspeciationanalysistechnology.Keywords:LiquidChromatography-AtomicFluorescenceSpectrometry;VerificationRegulation;MetrologicalTraceability;ElementalSpeciationAnalysis;MetrologicalPerformance;JJG1151-2025一、引言1.1研究背景元素在环境、食品及生物样本中的毒性、生物可利用性和迁移转化行为，不仅取决于其总浓度，更与其化学形态密切相关。例如，砷元素以无机砷（As³⁺、As⁵⁺）形式存在时具有高毒性，而以砷甜菜碱（AsB）形式存在时则基本无毒；汞元素中甲基汞的毒性远高于无机汞；铬元素中六价铬（Cr⁶⁺）为致癌物而三价铬（Cr³⁺）为人体必需微量元素。因此，元素形态分析已成为分析科学领域的研究前沿和热点方向。液相色谱-原子荧光联用仪（LiquidChromatography-AtomicFluorescenceSpectrometry,LC-AFS）通过高效液相色谱（HPLC）实现不同形态元素的高效分离，再利用原子荧光光谱仪（AFS）进行高灵敏度的元素特异性检测，是目前我国应用最为广泛的元素形态分析仪器之一。相较于电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用系统，LC-AFS具有仪器购置和运行成本低、操作维护简便、对砷、汞、硒等易形成氢化物元素的检测灵敏度高等突出优势，已在我国各级环境监测站、出入境检验检疫机构、疾控中心和科研院所中大规模装备。1.2立项必要性尽管LC-AFS应用日益普及，但长期以来我国尚未建立统一的LC-AFS国家计量检定规程。由此带来以下突出问题：（1）量值溯源缺位——仪器的计量性能缺乏统一的评价依据，各实验室之间检测数据可比性差；（2）质量评价无据可依——仪器验收、周期检定和期间核查工作中，缺乏权威的技术依据和判定准则；（3）监管存在盲区——在用仪器的量值准确性无法得到有效保障，直接影响检测结果的公信力；（4）生产质量参差不齐——缺乏统一的型式评价标准，各生产厂家的产品性能差异较大。鉴于上述问题，制定LC-AFS的国家计量检定规程具有迫切的现实需求和重要的战略意义。1.3编制依据与原则本规程的编制严格遵循以下法规和标准化文件：-《中华人民共和国计量法》及其实施细则-JJF1001《通用计量术语及定义》-JJF1002《国家计量检定规程编写规则》-JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》-GB/T4883《数据的统计处理和解释》相关标准-国内外相关仪器技术标准和检测方法标准（包括GB5009.11《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》、HJ977-2018《水质烷基汞的测定》等）编制原则包括：科学性——技术指标设定以仪器原理和实验数据为依据；适用性——兼顾不同品牌、不同配置仪器的检定需求；可操作性——检定项目和方法简洁明确，便于计量技术机构执行；先进性——充分吸收近年来仪器技术和应用研究的最新成果。二、规程主要内容2.1适用范围本规程适用于液相色谱-原子荧光联用仪的首次检定、后续检定和使用中检查。具体适用范围涵盖：-以高效液相色谱为分离单元、原子荧光光谱仪为检测单元的在线联用系统；-可完成砷、汞、硒、锑、铋等易形成氢化物或冷蒸气元素的不同形态分离与检测的仪器；-配备紫外消解、高效光化学衍生等前处理模块的联用系统。2.2规范性引用文件规程引用了JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》、JJG939《原子荧光光度计检定规程》、GB/T3369《流程工业生产中仪表可靠性术语》等关键文件，形成了严谨的规范性引用体系。2.3计量性能要求计量性能要求是检定工作的核心依据，规程对以下关键指标作出明确规定：表1液相色谱-原子荧光联用仪主要计量性能指标|序号|检定项目|计量性能指标||:---:|:---|:---||1|基线噪声|≤2%FS||2|基线漂移|≤3%/15min||3|最小检测量|砷（As³⁺）≤0.5ng；汞（Hg²⁺）≤0.1ng||4|保留时间重复性|RSD≤1.5%||5|峰面积重复性|RSD≤3.0%||6|线性相关系数|r≥0.999||7|形态分离度|≥1.2||8|通道间干扰|≤3%||9|泵流量设定值误差|±2%||10|泵流量稳定性|≤2%|各项指标的具体设定综合考虑了国产主流仪器的技术水平现状、用户实际使用的性能需求和量值溯源的技术可行性。例如，最小检测量指标的确定基于对国内主要品牌LC-AFS仪器（包括北京海光、北京吉天、北京普析等）大量实验测试数据的统计分析。2.4通用技术要求通用技术要求涵盖仪器的外观、标识、结构和功能等方面：仪器应有清晰的产品铭牌（标明名称、型号、编号、制造日期、制造厂名）；各紧固件应无松动，密封性良好；仪器通电后各项功能正常，软件系统运行稳定；色谱泵无漏液现象，原子荧光检测器气路连接正确、无漏气。此外，仪器的电气安全性能应符合GB4793.1相关规定，电磁兼容性应符合GB/T18268.1相关要求。2.5检定条件检定条件规定了对环境、标准物质、仪器设备及试剂的要求。环境条件：检定应在清洁无强电磁干扰的环境中进行。环境温度应控制在（15~30）℃范围内，温度波动不超过±2℃/h；相对湿度不大于80%。仪器工作台应平稳，无强烈机械振动。标准物质：应采用国家有证标准物质，包括亚砷酸根（As³⁺）、砷酸根（As⁵⁺）、一甲基砷（MMA）、二甲基砷（DMA）、汞（Hg²⁺）、甲基汞（MeHg）、乙基汞（EtHg）、亚硒酸根（Se⁴⁺）、硒酸根（Se⁶⁺）等形态成分分析标准物质，浓度不确定度应不大于3%（k=2）。配套设备：电子天平（分辨力不低于0.1mg）、秒表（分辨力不低于0.1s）、容量瓶及移液器等辅助设备均应经过计量溯源。2.6检定项目与检定方法检定项目分为首次检定、后续检定和使用中检查三类，具体设置如表2所示。表2检定项目一览表|序号|检定项目|首次检定|后续检定|使用中检查||:---:|:---|:---:|:---:|:---:||1|外观及标识|+|+|+||2|绝缘电阻|+|+|-||3|输液泵流量准确性|+|+|-||4|基线噪声|+|+|+||5|基线漂移|+|+|+||6|最小检测量|+|+|-||7|保留时间重复性|+|+|-||8|峰面积重复性|+|+|-||9|线性范围|+|-|-||10|形态分离度|+|+|-||11|通道间干扰|+|+|-|主要检定方法包括：（1）基线噪声与漂移：设定仪器至最佳工作状态，以去离子水为流动相，待基线稳定后连续记录30min，取其中15min的基线波动峰-峰值作为基线噪声，基线在15min内最大偏移量作为基线漂移。（2）最小检测量：以As³⁺标准溶液（或Hg²⁺标准溶液）按浓度从低到高依次进样，记录色谱峰高，按信噪比S/N=3计算最小检测量（ng）。（3）重复性：连续进样7次同一浓度标准溶液，分别计算保留时间和峰面积的相对标准偏差（RSD）。（4）形态分离度：配制含As³⁺、DMA、MMA和As⁵⁺的混合标准溶液，按选定色谱条件分离，按下式计算相邻色谱峰分离度：$$R_s=\frac{2(t_{R2}-t_{R1})}{W_1+W_2}$$式中：$t_{R1}$、$t_{R2}$——相邻两峰的保留时间；$W_1$、$W_2$——相邻两峰的峰底宽。（5）线性范围：配制不少于5个浓度点的系列标准溶液，按仪器条件测定，以峰面积对质量浓度进行线性回归，计算相关系数。2.7检定结果处理与检定周期经检定合格的仪器，出具检定证书，并在证书中注明检定项目、检定结果及各项计量性能数据；不合格的仪器出具检定结果通知书，并注明不合格项目。检定周期根据仪器使用频率、维护状况和稳定性综合确定，常规检定周期为1年。对使用频率高、使用环境恶劣或性能稳定性较差的仪器，检定周期可根据实际情况适当缩短。三、主要参与起草单位3.1起草单位概述本规程由中国计量科学研究院联合有关省市级计量测试机构、仪器生产企业及应用单位共同起草。其中，中国计量科学研究院作为主要起草单位，发挥了核心引领和技术主导作用。3.2中国计量科学研究院简介中国计量科学研究院（NationalInstituteofMetrology,NIM）成立于1955年，是国家最高的计量科学研究中心和国家级法定计量技术机构，隶属国家市场监督管理总局。NIM承担着建立国家计量基准、标准体系，研究和统一国家计量单位制的重大使命，是国际计量委员会（CIPM）的正式成员，参与国际计量局（BIPM）组织的关键比对和互认协议，在国际计量体系中具有重要地位。3.3核心贡献在JJG1151-2025的编制工作中，中国计量科学研究院主要承担了以下任务：（1）总体技术方案设计——牵头起草规程的框架结构和核心条款，确定计量性能指标体系；（2）实验验证研究——组织开展了多轮实验室间比对验证试验，基于国产多品牌、多型号LC-AFS仪器的大量实验数据，科学确定各技术指标的限值；（3）不确定度评定指导——建立了最小检测量、重复性等核心参数的测量不确定度评定模型，为检定结果的可靠性提供理论支撑；（4）标准物质保障——为规程配套提供了砷形态、汞形态等标准物质的量值溯源支持。此外，NIM在推动液相色谱-原子荧光联用技术相关的计量基标准研究方面具有深厚积累，建有无机元素形态分析相关的国家计量基准和标准物质体系，为本规程的科学性和权威性提供了坚实的技术保障。四、结论与展望4.1主要结论（1）JJG1151-2025《液相色谱-原子荧光联用仪检定规程》是我国首个针对LC-AFS仪器的国家计量检定规程，填补了该领域计量技术法规的空白，标志着我国元素形态分析仪器的计量监管迈入规范化、体系化的新阶段。（2）规程紧密贴合我国LC-AFS仪器的技术现状和应用需求，在技术指标体系设计上具有科学性、适用性和可操作性。各项计量性能指标经过多轮实验验证和实验室间比对，能够客观评价仪器的综合性能。（3）规程的发布实施将为仪器的生产制造、质量验收和周期检定提供统一的技术依据，有助于提升仪器产品质量、保障检测数据准确可靠、促进检测结果的互认，对食品安全、环境保护、卫生健康等民生领域的监管支撑作用显著。（4）规程构建了涵盖首次检定、后续检定和使用中检查的全生命周期计量评价体系，为仪器使用单位的期间核查和质量管理提供了明确指引。4.2未来展望随着元素形态分析技术的快速发展和应用领域的持续拓展，LC-AFS仪器技术也在不断迭代升级。未来可在以下方向持续开展标准化研究和制修订工作：（1）仪器新技术适配——随着高效光化学衍生、在线固相萃取、二维色谱分离等新技术的集成应用，应及时跟踪技术发展动态，适时修订规程内容以覆盖新型仪器配置和功能；（2）智能化检定方法——结合自动进样系统和智能数据分析软件的发展，研究自动化检定和远程计量评价技术，提升检定工作效率和一致性；（3）标准物质体系完善——进一步丰富砷、汞、硒、锑、铋等元素的形态分析标准物质品种，扩展覆盖更多元素