품질보증과 교정방법

품질보증(Quality assurance)란 공인된 절차와 성능 시험으로 (Blind)시료에 대한 분석결과에 품질 보증을 내리는 것으로 정확도와 정밀도를 요구한다

교정 방법은 표준물 첨가(Standard addition)과 내부 표준(Internal standard)가 있다

품질 보증의 기본은 많은 것들이 있다

측정 데이터(Raw data)는 뷰렛의 부피등 개별된 측정값이다

처리 데이터(Treated data)는 측정 데이터에서 교정 절차를 통해 얻은 값이다

결과(Results)는 처리 데이터에서 통계 기법을 적용한 최종 보고 값이며 평균, 표준 편차, 신뢰 구간이 그 예시이다

사용목적(Use objectives)를 기록해야하며 시료 채취 단계부터 시작된다

명세서(Specifications)는 포함된 항목으로 여러가지가 있다

시료 채취 요건과 틀린 결과의 비율, 선택성(Selectivity, Specificity) 가 있으며 추가적으로 많은 것들이 있다

감도(Sensitivity)는 분석 물질의 농도 변화에 믿을 수 있고 측정 가능하게 감응하는 능력이다

이는 교정 곡선의 기울기를 의미하며 이는 신호 변화/분석 물질 농도 변화 이다

이로써 측정할 농도보다 검출한계(Dectection limit)가 낮아야 한다

허용 바탕값은 바탕(Blank)로 시료에 들어 있는 타 화학종으로 보존, 준비, 분석에 사용되어진 소량의 분석물질이다

소량첨가 회수율(Spike recovery)는 시료에 대한 감응이 교정 곡선에서 같은지 시험하기 위해 알고 있는 분석물질을 첨가하는 것이다

소량 첨가 회수율은 C가 농도일시에, %회수율=[(C소량첨가시료-C소량미첨가시료)/C첨가시료]*100 이다

매트릭스(Matrix)는 시료에서 분석물질을 제외한 나머지이다

교정 점검(Calibration check)는 기기가 제대로인지 점검 하는 것이며 성능 시험 시료(Performance test sample, Quality control sample, blind sample)은 교정 점검용 시료를 알고 있는 분석자의 편견을 제거하기 위한 품질 관리 시료로 미지 시료로써 결과값을 비교하는 것이다

평가(Assessment)는 명시한 허용치 안에서 분석과정이 운동되는지 보여주는 데이터 수집 이후 최종 결과가 사용 목적에 부합되는지 증명하는 것이다

방법 검증(Method validation)은 새로운 분석 방법이나 기존의 방법을 새로운 종류의 시료에 적용할때, 명세서를 만족하는지, 목적이 부합되는지 증명하는 과정이다

여기에서는 선택성, 정확도, 정밀도, 직선성, 범위, 안정성, 검출 한계, 정량 한계가 포함된다

선형 범위(Linear range)는 감응이 농도에 비례하는 분석 물질의 농도 범위이며, 동적 범위(Dynamic range)는 측정 가능한 감응이 있는 농도 범위이다

검증의 목표, 목적은 방법의 안정성(Robust)을 갖는지 보는 것으로 분석 방법이 조건의 변화에 영향을 받지 않는 것을 아는 것이다

검출한계(Detection limit) 혹은 검출하한(Lower limit of detection)은 하한선인데 순서가 있다

첫번째, 검출 한계를 추정후 약 1~5배의 범위에 있는 시료를 준비한다

두번째, 그 시료의 n개의 신호를 측정한다 (n은 7의 이상값)

세번째, n회의 표준편차(s)를 계산한다

네번째, n개의 바탕 신호를 측정하며 평균, y바탕을 구한다

다섯번째, 최소 검출 가능 신호 ydl=y바탕+3s 이다

여섯번째, 보정 신호는 시료 농도에 비례한다 (보정 신호=y시료-y바탕=m*시료농도)

일곱번째, 최소 검출가능 농도(검출 한계, detection limit, minimum detectable concentration)=3s/m 로 이 아래 값은 잡음(노이즈, Noise) 으로 무시한다

정량 하한(Lower limit of quantification)은 신호가 잡음의 10배로 합리적 정확도로 측정 가능한 최소 농도이다 (10s/m)

보고 한계(Reporting limit)은 규제법상 제시된 농도보다 낮으면 표기를 하지 않는 것이다

예시로 음식에서 트랜스 지방, 콜레스테롤, 칼로리가 없다고, 제로를 표시한 음식들이 정말 없는 것은 아니며 이는 있으나마나한 값으로 보고 한계에 의해 표시하지 않는 것이다

표준물 첨가(Standard addition)는 교정 곡선을 믿을 수 없을 시 하는 재검증인데, 미지 시료에 아는 양의 분석물질을 첨가후 증가한 신호를 측정하는 것이다

이는 시료의 매트릭스가 복잡하여 만들기 힘들때 유용한 방법이다

매트릭스 효과(Matrix effect)로 매트릭스에 의한 신호 변화를 주의한다

식은 미지시료의 분석물질 농도/(혼합 용액의 분석물질 농도+혼합용액 표준물 농도)=미지시료 신호/혼합 용액 신호이다

첨가식으로는 [X]i/{[X]f+[S]f}=Ix/Is+x이다

이는 [X]f=[Xi]*(V0/V), [S]f=[S]i*(Vs/V), Ix{[X]f+[S]f}=[X]i*Is+x 가 될 수 있다

여기에서 (V0/V)와 (Vs/V)는 묽힘 인자(Dilution factor)로 묽힘 전과 후의 농도값이다

동일 부피 표준물 첨가시에 대한 것으로 최종 부피가 일정하게 해주는 것은 아래와 같다

첫번째, 동일한 부피의 미지시료를 여러개의 부피 플라스크로 이동한다(피펫을 사용한다)

두번째, 각 플라스크에 표준 용액의 부피를 증가시키고 동일한 최종 부피가 되게 묽힌다

세번째, 희석된 표준물 농도[S]f에 대해 분석신호 Is+x의 를 확인한다

이로써 [X]i=[X]f(V/V0) 값을 확인한다

내부 표준(Internal standard)는 분석 물질과는 다른 화합물로 미지 시료에 첨가한, 알고 있는 화합물의 양을 말한다

이로써 분석 물질 신호로 내부 표준신호와 비교하여 양이 얼마정도인지 확인하며 대부분 크로마토그래피에 대해 사용된다

이는 분석물질 신호면적/분석물질 농도=F(As/[S]) 이다

[S]=초기농도*묽힘인자(초기부피/최종부피) 이다