JJF2109-2024标准物质定值技术要求有机同位素稀释质谱法.docx

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1、iii8BF中华人民共和国国家计量技术规范JJF21092024标准物质定值技术要求有机同位素稀释质谱法TechnicalRequirementsforReferenceMaterialCharacterization一OrganicIsotopeDilutionMassSpectrometry2024-08-07实施2024-02-07发布国家市场监督管理总局发布标准物质定值技术要求有机同位素稀释质谱法JJF21092024TechnicalRequirementsReferenceMaterialCharacterizationOrganicIsotopeDilutionMassSpect

2、rometry归口单位：全国标准物质计量技术委员会起草单位：中国计量科学研究院中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所本规范委托全国标准物质计量技术委员会负责解释本规范起草人：张庆合（中国计量科学研究院）李秀琴（中国计量科学研究院）李晓敏（中国计量科学研究院）周剑（中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所）目录引言(III)1范围(1)2规范性引用文件(1)3 术语和定义(1)4 方法原理(1)5同位素标记物的选择(2)5.1 标记元素类型与位置(2)5.2 标记原子数量(2)5.3 化学纯度和同位素分布(2)5.4 质谱定量离子(2)6同位素标记物的添加(2)6.1 添加量(2)6.2

3、混匀平衡(3)7分离与检测(3)7.1 联用仪器要求(3)7.2 分离要求(3)7.3 检测要求(3)8校准方法(3)8.1 校准曲线法(3)8.2 括弧法(双点校准法)(4)8.3 单点校准法(4)8.4 标准加入法(5)9方法确认与质量控制(5)9.1 方法确认(5)9.2 空白测量(6)9.3 基质效应(6)9.4 方法可靠性评价(6)10计量溯源性说明(6)11标准物质定值要求(6)11.1 一家实验室定值(6)11.2 其他定值模式(6)12不确定度评定及表述(7)附录A基质效应评估方法(8)附录B不同校准方法测量结果的不确定度分量(10)附录C有机同位素稀释质谱法应用示例一一“猪肉

4、粉中克伦特罗”有证标准物质(GBWloI35)的定值(12)引言同位素稀释质谱法被国际物质的量咨询委员会(CCQM)认定为潜在基准测量方法，适用于复杂基体中化学成分量的高准确度测量和标准物质定值。本规范规定了有机同位素稀释质谱法用于标准物质定值时，稳定同位素标记有机化合物的选择与添加、分离与检测、定量校准、方法确认与质量控制等方面的要求，用于规范有机同位素稀释质谱法在标准物质定值中的应用。本规范为首次发布。标准物质定值技术要求有机同位素稀释质谱法1范围本规范规定了有机同位素稀释质谱法作为标准物质定值方法的技术要求，适用于指导基体标准物质的定值，也可以为其他标准物质的定值提供参考。2规范性引用文

5、件本规范引用了下列文件：JJF1001通用计量术语及定义JJF1005标准物质通用术语和定义JJF1059.1测量不确定度评定与表示JJF1343标准物质定值的通用原则及统计学原理JJF1507标准物质的选择与应用JJF1855纯度标准物质定值计量技术规范有机物纯度标准物质GB/T32465化学分析方法验证确认和内部质量控制要求GB/T35655化学分析方法验证确认和内部质量控制实施指南色谱分析凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语和定义JJF100KJJF1005界定的及以下术语和定义适用于本规范。3. 1

6、同位素标记有机化合物isotopelabeledorganiccompound分子中一种或几种原子被稳定同位素取代的有机化合物。注：标记的同位素原子通常为2H（D）、1（、15N、/0、180、33S、34S、3。、81Br等。3.2有机同位素稀释质谱法OrganiCisotopedilutionmassspectrometry在样品中加入已知量的被测化合物的同位素标记有机化合物，混合均匀达到平衡，用质谱测量样品溶液和校准溶液中被测化合物与同位素标记有机化合物的响应比值，由此计算被测化合物含量的方法。4方法原理将已知量的同位素标记有机化合物（以下简称“同位素标记物”）加入到待测样品中，充分混合

7、平衡，经必要的前处理和色谱分离后，测量样品溶液中被测化合物和同位素标记物的质谱响应（峰面积或峰高）；同时测量校准溶液中被测化合物和同位素标记物的质谱响应，根据二者质谱响应比值、校准溶液中浓度比值和样品中所加入同位素标记物的质量，计算得到样品中被测化合物含量。5同位素标记物的选择1.1 标记元素类型与位置不同同位素元素标记的化合物性质可能存在差异，应尽可能选择与被测化合物的溶解、离解、衍生反应动力学等特性一致的标记化合物，应明确同位素标记物中标记元素的位置，以确保同位素标记物的稳定性（不易发生同位素交换或标记元素丢失）。必要时，评估其与被测化合物的色谱保留、离子化效率、基质效应、提取与衍生效率等

8、的差异。注：通常13C和15N标记物比较稳定，13C标记物的理化性质变化较小。当D和180标记在较活泼化学性质的位置时，可能产生同位素交换或标记元素丢失（如线基附近的D-H交换，氨基酸竣基上的180原子可能与水中O原子发生交换）。1.2 标记原子数量通常选择标记原子数量23的同位素标记物，以降低被测化合物中13C或D等天然同位素元素产生的M+l、M2等质谱峰信号重叠影响线性响应。标记原子数量较少时.，需要对线性响应进行评估，必要时采用非线性模型校准，或采用高分辨质谱测量。标记原子数量较多时，可能会引起同位素标记物与被测化合物性质的明显差异（D标记时更加明显）。必要时，评估其与被测化合物的色谱保

9、留、离子化效率、基质效应、提取与衍生效率的差异。1.3 化学纯度和同位素分布应选择高化学纯度或杂质不干扰测量的同位素标记物。必要时，需评估同位素标记物的同位素分布，并根据评估结果校正标记物添加量。当同位素标记物中含有被测化合物时，需评估对测量结果的影响，确认其适用性，并进行校正和不确定度评估。示例：当采用Dg克伦特罗同位素标记物时，测试目标同位素标记物（D9-克伦特罗）分子的丰度，以校正标记物的添加量；测试非标记克伦特罗（Do-克伦特罗）分子的丰度，以评估其对测量结果的影响。1.4 质谱定量离子通过质谱裂解过程分析，选择合适的被测化合物与同位素标记物的定性、定量离子或离子对。示例：克伦特罗D9

10、主要特征碎片离子为mz=204,而克伦特罗D8可能经过不同的裂解过程产生两个主要特征碎片离子11）x=203和mx=204,因此选择克伦特罗Ds作为标记物时，需考察并谨慎选择定量离子。6同位素标记物的添加6. 1添加量应通过预实验评估样品中被测化合物的含量水平，以确定添加到样品中同位素标记物的量。通常，同位素标记物添加量与样品中被测化合物含量应接近，在被测化合物含量较低（如接近定量限）导致测量精密度低的情况下，可适当提高同位素标记物的添加量，以保证测量精密度达到预期水平。注：当样品中被测化合物含量较高，同位素标记物添加量与其差异较大时，应进行评估以确认相关方法指标满足预期要求。6.2混匀平衡样

11、品中添加同位素标记物后应充分混匀和平衡，尽可能使同位素标记物与被测化合物在样品中的存在状态一致，然后进入样品前处理程序。应考察同位素标记物添加和平衡方式等影响因素，如同位素标记物的溶剂、添加方式、平衡时间和平衡温度等，尽可能使被测化合物和同位素标记物在样品制备、提取、净化、分离、离子化和检测过程中的状态保持一致。7分离与检测7. 1联用仪器要求液相色谱、气相色谱、毛细管电泳等分离设备和单四级杆、三重四级杆、离子阱等质谱检测器的联用，均可用于有机同位素稀释质谱分析。7.1 分离要求对复杂基体中有机化合物分析时，基体中主要干扰成分应尽可能与目标化合物分离；被测化合物和同位素标记物宜具有相同或相近的

12、保留时间，以便在尽可能相同的质谱条件下检测。注：液相色谱分离时，流动相组成可能会影响离子化效率；气相色谱分离时，柱流失、载气流速等会导致背景干扰；被测化合物和同位素标记物保留时间差距较大时，需评估对测量结果的影响。7.2 检测要求应根据被测化合物特性，选择测量灵敏度和特异性（选择性）满足要求的质谱仪类型，通过优化仪器参数满足被测化合物与同位素标记物测量的正确度和精密度要求。8校准方法有机同位素稀释质谱分析的定量校准方法主要包括校准曲线法、括弧法（双点校准法）、单点校准法和标准加入法等。8. 1校准曲线法校准曲线不少于5个浓度点（不包含零点）并大致等距离分布在测量范围内，浓度范围应覆盖样品中被测

13、化合物含量范围。应检查仪器响应的漂移是否会引起测量偏差。配制同位素标记物浓度相同的系列被测化合物混合校准溶液，测量各含量水平下两种化合物的质谱响应值，根据被测化合物与同位素标记物的响应比值与浓度比值，绘制线性校准曲线，得到校准曲线的斜率k与截距a。线性相关系数应尽可能接近1,线性测量不确定度应满足标准物质预期不确定度要求。根据样品中被测化合物和同位素标记物的质谱响应比值和样品中同位素标记物的添加质量，按照公式（1）计算得到样品中被测化合物含量。式中：C,样品中被测化合物含量，gkg;J样品中被测化合物和同位素标记物的响应比值；Am,样品中加入同位素标记物的质量，ng;k一一校准曲线的斜率；a一

14、一校准曲线的截距；M.样品质量，go8.2括弧法（双点校准法）括弧法（双点校准法）是校准曲线法的一种简化模式，该方法可以将校准曲线非线性产生的误差最小化。初步评估样品中被测化合物含量后，制备两个浓度水平的校准溶液，通常校准溶液中被测化合物浓度分别为样品待测液中被测化合物浓度的1.05倍和0.95倍，校准溶液和样品待测液中同位素标记物的浓度尽可能一致，被测化合物含量通过线性内插法按照公式（2）计算得到样品中被测化合物的含量。式中：C,样品中被测化合物含量，gkg;AoN&一样品中被测化合物和同位素标记物的响应比值;1.低浓度校准溶液中被测化合物和同位素标记物的响应比值;N高浓度校准溶液中被测化合

15、物和同位素标记物的响应比值:高浓度校准溶液中被测化合物和同位素标记物的浓度比值;Q低浓度校准溶液中被测化合物和同位素标记物的浓度比值；m（样品中加入同位素标记物的质量，ng;M样品质量，go1. 3单点校准法单点校准法也是校准曲线法的一种简化模式，当校准曲线截距（八）接近零时，可以采用单点校准法。如果方法存在系统误差（截距明显偏离原点），应采用校准曲线法或括弧法进行校准。配制混合校准溶液时，校准溶液的浓度应与被测样品溶液浓度接近，且被测化合物和同位素标记物的浓度比值接近1。根据质谱响应比值与浓度比值，添加同位素标记物质量和样品量，按照公式（3）计算得到样品中被测化合物的含量。式中：C2样品中被测化合物含量，gkg;金-样品中被测化合物和同位素标记物的响应比值:A一一校准溶液中被测化合物和同位素标记物的响应比值;A,一校准溶液中被测化合物和同位素标记物浓度的比值；m（样品中加入同位素标记物的