“自制”标准品可行吗？实验室内部标准品的制备与标定

作者：Nicebiochem

当商业标准品价格高昂、采购周期漫长，甚至突然停产时，我们脑海中难免会闪过一个念头：能否自己动手，“自制”标准品？答案是：可以，但这绝非简单的提纯称量，而是一项严谨、系统且责任重大的科学工作。 今天，我们就来深入探讨实验室内部标准品的制备与标定，揭开其背后的科学与挑战。

一、 何时可以考虑“自制”？

在决定自制前，必须明确其适用边界。自制标准品通常适用于以下场景：

1. 工作标准品的制备： 用有证标准物质 来标定一批高纯度的化学品，制备成用于日常大量检测的工作标准品，以节约成本。

2. 无法获取商业标准品： 目标化合物非常新颖或冷门，市面上没有销售。

3. 方法开发与优化阶段： 在方法建立初期，需要大量摸索性实验，使用昂贵的CRM不经济。

4. 非关键性检测或内部研究： 对数据的溯源性要求不高，且结果不用于法规申报或仲裁。

重要警示： 对于药品放行、司法鉴定、环境监测等法定检验，必须使用有证标准物质，自制标准品通常不被认可。

二、 自制标准品的四步科学流程

自制标准品是一个环环相扣的系统工程，其核心流程可概括为以下四步：

第一步：原料选择与纯化——“选好种子”

· 原料选择： 寻找纯度尽可能高的化学原料。查阅质检报告，了解主要杂质。

· 进一步纯化： 如果纯度不足，需进行纯化，常用方法包括：

o 重结晶： 适用于大多数固体。

o 制备色谱： 高效但设备昂贵，用于分离结构相似的杂质。

o 升华/区熔： 用于特定高纯物质制备。

· 确认： 纯化后，需通过HPLC、GC、TLC等手段确认主成分纯度提升，杂质减少。

第二步：定性分析与结构确认——“验明正身”

· 你必须100%确认你制备的物质就是你想要的物质。这需要通过多种技术手段进行交叉验证：

o 色谱行为： 与已知样品比对保留时间。

o 光谱分析： 利用质谱 确定分子量，核磁共振 确认分子结构，红外光谱 鉴定官能团。

o 这是确保标准品“身份”正确的关键，避免“张冠李戴”。

第三步：定量分析与纯度赋值——“精准称重”

· 这是最核心、技术含量最高的步骤。目标是给出一个准确的“纯度值”。

· 质量平衡法： 这是首选和最可靠的方法。它通过测量并扣除所有杂质的含量来计算主成分纯度。

o 纯度 (%) = 100% - （水分+残留溶剂+无机灰分+有机杂质）%

o 这需要综合运用卡尔·费休法（水分）、TGA（热重分析）、GC-FID/TCD（溶剂残留）、ICP（无机杂质）等多种技术。

· 面积归一化法： 仅基于HPLC或GC的峰面积计算。此法准确性较低，因为它假设所有杂质的响应因子都与主成分相同，这通常不成立。仅可作为粗略估计。

第四步：稳定性与储存条件考察——“保障未来”

· 自制标准品必须考察其稳定性，以确定合理的有效期和储存条件。

· 方法： 将样品在不同条件下（如高温、高湿、光照）放置，定期检测其纯度和物理状态的变化。

· 结果： 根据考察结果，规定其有效期、复标期以及储存条件（如避光、-20°C保存等）。

图：内部标准品制备与标定流程图

三、 不可或缺的环节：均匀性检验与量值溯源

1. 均匀性检验： 对于批量制备的标准品，必须从不同位置随机取样检测，确保其含量是均匀的。

2. 建立量值溯源链： 自制标准品的量值应能溯源至国家或国际标准。最好的做法是：用国家一级标准物质或有证标准物质 来标定你自制的标准品，并在证书中明确声明此溯源路径。

四、 文件化：自制标准品的“身份证”

你必须为每一批自制的标准品建立一份详细的“身份证”——内部标准品证书，内容应包括：

· 标准品名称、编号、批号

· 纯度/浓度及不确定度

· 赋值方法和溯源声明

· 储存条件和有效期

· 制备日期和负责人

五、 风险与挑战

自制标准品面临诸多挑战：

· 技术门槛高： 需要多种昂贵的仪器和专业的数据分析能力。

· 成本与时间： 过程耗时费力，总成本可能超过直接购买。

· 数据认可度： 其数据在外部评审或国际比对中可能面临质疑。

· 质量风险： 任何环节的疏漏都会导致系统性误差。

结论

“自制”标准品是一条充满挑战但有时又必要可行的路径。它要求实验室不仅具备扎实的化学分析功底，更要有严谨的质量管理意识和完整的文件体系。

在决定踏上这条路之前，请务必进行全面的风险评估：我们是否具备相应的技术能力和资源？自制带来的收益是否能覆盖其成本与风险？ 如果答案是否定的，那么寻求商业来源依然是更稳妥的选择。如果答案是肯定的，那么请以最高的科学严谨性，为你实验室的数据基石，亲手打造一把精准可靠的“标尺”。