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国际标准物质数据库COMAR及有证标准物质

2014-06-01王巧云

岩矿测试 2014年2期
关键词:物质领域数据库

王巧云

(1.广州计量检测技术研究院,广东广州510663;

2.中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640)

国际标准物质数据库COMAR及有证标准物质

王巧云1,2

(1.广州计量检测技术研究院,广东广州510663;

2.中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640)

有证标准物质(CRMs)是具有准确量值的测量标准,在分析方法研究和评价、定性和定量分析、矿产勘查、仲裁检验、质量监督检验等领域发挥着重要的作用。20世纪80年代成立的国际标准物质数据库(COMAR)是目前国际上最大的CRMs数据库,收录来自25个成员国274个生产机构提供的CRMs数量超过10200种。本文从CRMs的数量、分类、发展变化等角度全面评述了国际数据库COMAR,阐述了欧盟组织、美国、中国、日本、澳大利亚等成员国的标准物质研究情况。英、美、法、德等国家的标准物质研究开展较早,研究水平高,处于世界领先地位;中国、日本等亚洲国家标准物质的发展虽起步晚,但发展迅速,已成为向COMAR提供CRMs最多的两个国家,分别为1194种和1456种(截至2013年8月)。COMAR建立以来,工业、有色金属和物理特性三大传统应用领域的CRMs占COMA数据库总CRMs的份额一直较大,比例始终保持50%以上,其中工业领域的CRMs数量最多,占19%;有机、生物与临床类CRMs所占份额最少,仅为7%和3%。随着社会需求的增加,生物与临床、生活质量领域标准物质成为未来标准物质发展的热点方向。本文指出,未来标准物质的发展将由过去的钢铁、有色金属、物理特性等传统领域逐渐转向食品安全、环境保护、气候变化、临床医学、制药产业、生物能源等新兴领域,标准物质的研究制备、定值及不确定度将面临新的技术挑战。

有证标准物质;COMAR数据库

根据“国际标准化组织ISO指南30”[1]和“国际通用计量学基本术语”[2]的定义,标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值,用以校准仪器设备,评价测量方法,或给材料赋值的材料或物质;有证标准物质(CRMs)是附有证书的标准物质,其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定,使之可溯源到准确复现的用于表示该特性值的计量单位,每个标准值都附有给定置信水平的不确定度[3]。标准物质的特性量值具有均匀性、稳定性、准确性和复现性的特点。因此,标准物质是具有准确量值的测量标准,是物性测试、分析检测的“标杆”。标准物质不仅在定性和定量检测分析、仲裁检验、质量监督检验等领域广泛应用,也可用作检验方法评价、检测仪器评价、待测样品测试、检测环境评价、实验人员与检测实验室能力的评价标准,在改进检测工作质量、提高检测精确度、保证检测结果的有效性等方面具有重要意义[4-5]。标准物质的应用是实验室质量管理和质量控制的需要[6],应用范围覆盖地质、环境、石油、化工、医学检验、冶金、煤炭、农业、能源等各个领域。

标准物质是国家或国际的测量标准和量值传递的载体,是建立测量量值溯源体系最有效的工具。标准物质数据库是标准物质研究、应用和技术交流的平台。欧美国家标准物质发展较早,英法美等发达国家的标准物质研究在国际上享有盛誉,研制的标准物质的品质具有国际权威性。美国国家技术与信息研究院(NIST)的标准物质数据库[7],欧盟标准物质与测量学会的标准物质网(Institute for Reference Materials and Measurements,IRMM)[8],英国政府化学家实验室(Laboratory of the GovernmentChemist,LGC)标准物质网[9]等都是具有国际影响力的标准物质信息平台。亚洲国家标准物质研究虽起步较晚,但中国和日本近十年来发展较快,标准物质研究也已具有相当的规模,并建立了数据库,如中国的国家标准物质信息服务平台[10]、日本的标准物质数据库(Reference Materials Total Information Service of Japan,RMinfo)[11]。除了国家层面的标准物质数据库,还存在专业性质较强的标准物质数据库,如地学方面的GeoReM数据库,国际原子能机构(IAEA)建立的基体标准物质数据库等。德国马普研究所(Max Planck Institute)建立的GeoReM是地球化学与环境分析领域的标准物质数据库,主要包括岩石粉末、天然及合成玻璃和矿物、同位素、生物、河水及海水标准物质等[11-13]。截至2013年3月,GeoReM数据库可为地学研究者提供标准物质超过2700种,涉及分析组分30300个[14-15]。IAEA建立的基体标准物质数据网(Nature Matrix Reference Materials,NMRM)是具有全球影响力的标准物质数据库,收录了来自22个国家超过60个研制机构的约2200种标准物质,大部分为基体标准物质,包括四大类:放射性核素、无机化合物、有机污染物和有机金属化合物,以及稳定同位素标准物质。IAEA是全球最大的提供放射性核素基体标准物质的机构;大部分IAEA同位素标准物质都被作为国际标准,具有最高的计量学特性[16]。上述这些标准物质数据库的建立,旨在满足国家层面,或一定专业领域范围标准物质的需要。

随着全球经济一体化的发展,为了降低跨国溯源风险及成本,减少国际贸易中的技术壁垒,建立全球等效一致的测量体系,逐步建立各国在测量能力上的相互信任机制是国际间经济、贸易和科技活动共同发展的基础。而标准物质是其中非常重要的一环,是国际间量值溯源的关键。因此,标准物质研究与应用迫切需要一个整合各国资源的信息平台。国际标准物质数据库(COMAR)便是在此前提下应运而生。目前COMAR已经发展成全球最大最全面的标准物质数据库,向全球用户免费提供标准物质信息。本文拟从标准物质的数量、分类、空间分布、发展趋势,以及COMAR的成员国、标准物质提供机构等方面评述COMAR数据库的建立和发展情况,旨在帮助分析测试领域的科技工作者重视并充分利用COMAR数据库的标准物质信息资源。

1 国际标准物质数据库COMAR的建立

为统一全国的量值标准,各个国家均设有专门的管理量值传递和溯源的机构,包括研究和发布标准物质的部门。在标准物质研究和管理领域,美国及欧盟组织的一些国家发展较早,标准物质的研究能力和水平均走在国际前列。美国NIST、美国环保署(EPA)、欧盟IRMM、英国LGC等都是国际上权威的标准物质发布机构。

为使全球科技工作者能快速、准确地了解和查询到全球最新、最全的标准物质信息,促进标准物质在世界范围内的广泛应用与推广,实现高质量的信息服务和国际合作与交流,20世纪80年代中期,法国国家测试所(Laboratoire National d'Essais,LNE),德国国家材料研究所(Federal Institute for Material Research and Testing,BAM),英国政府化学家实验室(LGC)共同建立了国际标准物质数据库(Code d' Indexation des Matériaux de Référence,COMAR)。该数据库成立之初,仅有 CRMs约 3000种。COMAR的数据升级和维护由下设的编码中心通过DOS系统录入CRMs的信息,仅每年发行一次标准物质更新盘,用户无法免费获取CRMs信息,也无法得到及时更新的国际CRMs信息。1990年5月,LNE、LGC、BAM、NIST、中国国家标准物质研究中心(NRCCRM)、前苏联全苏标准物质研究所(Ural Scientific Research Institute for Metrology,Soviet,UNIIMSO),日本国际贸易和工业检验所(International Trade and Industry Inspection Institute,ITIII)这七个国家实验室签署谅解备忘录,共同建立和维护COMAR数据库[17-18]。2003年COMAR操作系统升级为Windows,经过不断的软件更新和搜索工具的拓展,用户可随时通过网络免费查询最新、最齐全的国际权威CRMs信息,包括CRMs的编号、生产年份、包装规格、保持状态、量值、不确定度、生产商的联系方式等详细信息,真正实现了COMAR数据信息全球共享[19-21]。

经过二十多年的建设和发展,COMAR的成员国已由原来的3个发展到如今的25个,分别为中国、比利时、捷克、德国、日本、韩国、墨西哥、荷兰、英国、美国、加拿大、瑞典、澳大利亚、奥地利、法国、波兰、斯洛伐克、南非、俄罗斯、印度、巴西、保加利亚、蒙古、哥伦比亚和白俄罗斯。目前COMAR共收录了全球274家研制单位的CRMs超过10200种[21]。

2 COMAR数据库中有证标准物质的分类及其特点

2.1 有证标准物质的分类及特点

国际标准物质数据库COMAR中有证标准物质(CRMs)按应用领域被划分为8大类,分别是钢铁、有色金属、工业材料、有机、无机、物理特性、生活质量及生物与临床。截至2013年8月,各应用领域包含的CRMs数量及其占COMAR数据库总量的比例分别如图1和图2所示。

图1 COMAR数据库八大应用领域中的CRMs数量Fig.1 CRMs amounts of 8 main application fields in COMAR database

图2 COMAR数据库中CRMs的分布Fig.2 The distribution of CRMs in COMAR database

表1 COMAR数据库中CRMs的分类和数量(截至2013年8月)Table 1 Classification and quantity of CRMs in COMAR database by August 2013

COMAR数据库的八大应用领域中,每个领域均包含若干小类。由每个应用领域包含的CRMs数量可知(见表1),临床化学类的CRMs在生物与临床领域中占主导;在钢铁、工业和物理特性传统领域中,低、高合金钢,钢铁厂常用的冶金标准物质,仪器计量和检测用材料标准物质,以及物理特性、放射性和同位素标准物质占主导;常见的铝、镁、铜、锌、铅、锡等是主要的有色金属标准物质;单气体、混合气体及分析检测用的标准物质在无机和有机标准物质领域占的比重较大;而在生活质量领域,标准物质的研究侧重环境安全和食品监测方面。

续表1

2.2 各应用领域中CRMs的特点及发展趋势

COMAR数据库建立以来,不同应用领域内标准物质的情况存在较大差异。在标准物质的发展历史中,金属、无机和工业材料等是较早开展标准物质研究的领域。这些传统领域经过较长时间的发展和积累,标准物质的数量较多,种类相对齐全。而无机、生物与临床、生活质量等应用领域,在COMAR建立之初标准物质较少。随着社会和经济的发展,食品、医药、环境等新兴领域对标准物质的需求越来越多,这些应用领域的标准物质的研究越来越被重视,标准物质数量一直保持稳定增长。1988—2013年COMAR数据库八大应用领域标准物质的情况见图3。

在传统领域标准物质方面,工业(19%)、有色金属(16%)和物理特性(15%)三大传统应用领域的CRMs数量较多,占COMAR数据库的比重较大,总数占到COMAR中CRMs总量的50%(见图1和图2);其中工业领域的CRMs数量最多,比例达到19%。从1988—2013年COMAR数据库八大应用领域标准物质的发展趋势可以看出,钢铁、有色金属和物理特性类CRMs数量在1993年以前一直领先于其他领域,比重均在17%以上,有色金属行业比重最高时甚至超过30%。但1993年之后,随着其他领域CRMs的快速发展,三大传统领域的CRMs比重稍有下降,目前均保持在15%以上(见图3)。

图3 1988—2013年COMAR数据库八大应用领域标准物质的发展趋势Fig.3 The development of CRMs in 8 application fields in COMAR database during 1988-2013

相对而言,生物与临床类CRMs占COMAR中CRMs总量的份额最少,仅3%;无机领域的比重稍高,为7%。过去二十年CRMs数量始终处于缓慢上升趋势的应用领域有工业、生活质量、无机及生物与临床(见图3)。一些应用领域的CRMs虽然目前仍少,如生物与临床类 CRMs只有400多种,占COMAR中CRMs总量的比重从最初的不足1%小幅上升至目前的3%;生活质量领域的CRMs不到2000种,但这些领域正在成为全球标准物质研究的热点,可望获得较快发展。这是由于目前社会环境污染、食品安全问题日益突出,而相关领域标准物质的发展严重滞后;此外,与人类健康直接相关的营养保健品、转基因产品,临床医药等方面标准物质的覆盖率相当低,存在大量标准物质的空白,难以满足社会需要。

2.3 COMAR成员国提供CRMs的情况

COMAR的国际影响力不断加大。由COMAR数据库中不同国家的CRMs和研制机构数量(见表2和图4)可知,截至2013年8月,日本是COMAR数据库中提供CRMs最多的国家,共计1456种;其次为中国、法国和德国,分别为1194种、1023种和924种。相对而言,12个成员国向COMAR提供的标准物质较少,均少于100种,它们分别是墨西哥、荷兰、瑞典、奥地利、斯洛伐克、南非、印度、蒙古、哥伦比亚、保加利亚,白俄罗斯以及巴西。

各个国家都有自主研究、发布和管理标准物质的相关机构。每一个COMAR成员国都设有专门负责更新维护本国CRMs信息的国家编码中心。各成员国的标准物质研制机构通过编码中心向COMAR提交标准物质信息。截至2013年8月,COMAR的CRMs提供机构达到274家。近十年来中国的标准物质发展非常迅速,全国共拥有约300家CRMs研制机构,其中为COMAR提供标准物质的有92家,是COMAR数据库中CRMs提供机构最多的国家,中国计量科学研究院国家标准物质研究中心、中国测试技术研究院、国家环保总局标准样品研究所、中国地质科学院地球化学地球物理勘查研究所、国家地质实验测试中心等都是中国较为权威的标准物质研制机构;其次是日本(36家)、俄罗斯(24家)、法国(22家)、德国(19家)、波兰(16家)和英国(13家),其余国家的 CRMs提供机构均少于10家(图4)。

3 COMAR数据库中主要成员国标准物质的研制情况

标准物质领域在近二十年里经历了较快发展,但总体而言,最早签订备忘录建立COMAR的7个成员国在标准物质研究实力方面仍占有绝对优势(见表2),其提供的CRMs数量之和超过COMAR中CRMs总量的65%。英、美、法、德等国的标准物质研究水平处于世界领先地位,中国、日本等亚洲国家标准物质的发展也非常快。

3.1 COMAR数据库侧面反映成员国标准物质的研究情况

各成员国提供给COMAR数据库的CRMs均具有高质量保证,同时,国际技术组织严格按照ISO导则对各国提供的数据进行全球范围内的同级评议和国际比对分析,因此COMAR中的标准物质信息具有国际权威性。由此可知,成员国在COMAR数据库中的CRMs的数量实际上远低于其实际拥有的CRMs数量。因此,COAMR数据库中各国的CRMs情况不能完全代表一个国家CRMs发展的实际情况,更不能代表该国的CRMs研究水平和能力。从COMAR提供的信息来看,日本向COMAR数据库提供的CRMs尤其以有机(329种)、无机(434种)和钢铁(294种)三个应用领域的CRMs居多。中国和法国分别在工业(602种)和有色金属(451种)领域提供的CRMs较多(见表2)。在生活质量、生物与临床领域,比利时提供的CRMs最多,分别为430种和145种。哥伦比亚仅有9种生活质量领域的CRMs,而白俄罗斯是COMAR成员国中提供CRMs少的国家,仅3种(见表2)。

表2 COMAR数据库中25个成员国的标准物质情况(截至2013年8月)Table 2 The amount of CRMs from 25 member countries in COMAR database by August 2013

图4 COMAR数据库25个成员国的CRMs数量及CRMs提供机构的数量(截至2013年8月)Fig.4 Quantity of CRMs and CRM producers in 25 members of COMAR database by August 2013

由1995—2013年COMAR数据库中各国提供的CRMs占COMAR总量的比重变化(见图5)可知,2000年以前,英、美、法等国在COMAR数据库中的CRMs数量一直领先于其他国家。进入21世纪,随着其他国家标准物质的发展,这些国家的CRMs占COMAR中CRMs总量的比重不断下降,近几年这种现象尤为明显[46-49]。COMAR中,美国和斯洛伐克的CRMs比重也大体呈现逐年下降趋势。而中国、日本、南非、和荷兰等国的CRMs比重显著增长,尤其是中国[10]和日本的标准物质在2000年以后发展非常迅速,数量和比重均呈现明显上升趋势(见图5)。

图5 1995—2013年主要成员国CRMs占COMAR数据库比重的变化Fig.5 Variation of the percentage of CRMs in some member countries in COMAR database from 1995-2013

3.2 欧盟材料标准物质处于国际领先

德国、法国等欧盟国家在材料研究方面一直处于世界领先地位,相关领域的CRMs较多,质量高,产品具有国际权威性。如德国国家材料研究所(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)发布的超过400种CRMs中,大部分都是钢材、有色金属、聚合物材料、特殊材料、光学材料等领域的物理特性及成分分析用标准物质[50]。IRMM是比利时唯一为COMAR提供CRMs的研究机构,也是欧盟首个CRMs研制机构,截至2013年8月,为COMAR提供的CRMs达到801种。欧盟标准物质主要指以欧盟委员会联合研究中心及IRMM、德国BAM、英国LGC等为主研制的CRMs,以BCR、ERM或IRMM开头进行编号,总量约790种(截至2013年8月),分六大类,包括纯度CRMs、食品和农业、环境、健康领域成分分析用基体CRMs、工业和工程领域成分分析CRMs、物理特性 CRMs[21,31,35,38,51]。目前共有BCR标准物质370种,ERM标准物质213种,IRMM标准物质207种[8]。

英国LGC旗下的标准品公司(LGC Standards)不仅是欧洲最全面的标准物质平台,更为世界各地的实验机构购买标准物质提供了便捷的通道,是全球最大的标准物质供应商,可提供包括各种纯试剂、基体标准物质和标准物质在内的超过10万种标准品,其中通过网站可以购买的标准物质超过26000种,包括临床医学、食品、环境、刑侦、医药、工业、天然产物等领域[9]。包括LGC在内的13家英国标准物质研究机构为COMAR数据库提供的CRMs共有873种。

3.3 美国标准物质最具国际权威

美国NIST成立于1901年,隶属美国商务部,负责国家层面上的计量基础研究,是国际上最权威的标准物质研究机构之一。美国为COMAR数据库提供CRMs的研究机构共两家,分别是美国NIST标准物质部及美国地质调查局(United States Geological Survey,USGS),为COAMR提供CRMs共计532种。

NIST是世界上开展标准物质研究最早的机构,1906年发布了美国第一批冶金标准物质(4种铁,1种钢)[52]。目前,NIST已经为全球提供高质量的CRMs超过1300种(见表3)[7],主要分三大类:工程材料、物理特性及化学组成。近来的标准物质发展重点有所调整,研究方向逐渐转向食品[44,53]、临床与健康标志物[23]、蛋白与金属组学[24]、环境[25,37]、纳米技术等领域[54-55]。除NIST之外,美国尚有其他多家国际知名的研究机构并向全球提供高质量的标准物质,包括美国USGS研究岩矿标准物质,美国EPA研究环境质量控制样品,美国原子能委员会(United States Atomic Energy Commission,USAEC)研究发布核材料和放射性标准物质。

3.4 中国标准物质发展迅速,后来者居上

中国的标准物质发展始于20世纪50年代。自1951年我国发布了“弹簧钢”标准物质以来,标准物质研究拉开序幕。随着经济的发展和社会需求的增加,我国越来越重视标准物质的研究。尤其是自“十一五”以来,国家对标准物质研究给予了高度重视和大力支持。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》中明确指出要研究制定高精度和高稳定性的计量标准和标准物质体系。政策的支持推动了中国标准物质的快速发展,标准物质的研究水平和管理能力也得到了很大提高。2001年,我国的CRMs总量不足3000种[56],2010年增加至约6000种[57],该数字截至2013年8月已经超过7600种,其中一级CRMs达到1769种。2013年3月国务院颁布了《计量发展规划(2013—2020)》,发展目标是到2020年国家CRMs数量增加一倍。可见,未来中国标准物质的发展仍将保持快速增长。

表3 截至2013年8月美国NIST研制的标准物质Table 3 Standard reference materials in NIST of the United States by August 2013

中国的CRMs被划分为13大类,分别是钢铁、有色金属、建筑材料、核材料与放射性、高分子材料、化工产品、地质、环境、临床化学与医药、食品、煤炭与石油、工程、物理特性。其中,环境(2301种)和化工(1741种)领域的CRMs数量具有明显优势,而建材(44种)、高分子材料(1种)领域CRMs的数量相对较少;一级CRMs数量位列前三的应用领域分别为地质矿产成分、钢铁成分和环境化学分析,占国家一级CRMs总数的50%以上(见图6,数据截至2013年8月)。中国提供给COMAR数据库的CRMs数量共计1194种,均为国家一级CRMs。

中国计量科学研究院是我国唯一的国家级标准物质专业研究机构,隶属国家质量监督检验检疫总局,是我国最高计量学研究和法制计量中心,也是COMAR数据库的中国编码中心。中国计量科学研究院在标准物质研究领域的研究实力较强,近几年的发展尤其快速,几乎保持了每年研制上百种标准物质的增长速度,其中兴奋剂、农药、兽药、新材料等标准物质的研究填补了我国在食品、环境、临床、能源等领域的多项标准物质空白[26-28,32,39-40];并搭建了国家标准物质资源共享平台[10],它是国内目前最权威的标准物质网络服务平台。除中国计量科学研究院外,中国知名的标准物质研究机构还包括中国测试技术研究院、国家环境保护总局标准样品研究所、钢铁研究总院、中国食品药品检定研究院、中国地质科学院地球化学地球物理勘查研究所、国家地质实验测试中心、煤炭科学研究总院煤炭检测研究所等。

尽管近年来,我国标准物质获得了快速发展,但仍然存在品种不全、门类欠缺、结构不合理的问题[58-60]。国家对资源需求的增加、矿产勘查力度的增强,及生态农业环境地球化学的重视,推动了地质类标准物质快速发展[33,61],地质的一级CRMs数量已达到434种,地学与环境是目前我国国家一级CRMs数量最多的两个应用领域;而生物与临床、食品、有机污染物、新材料、新能源等领域的标准物质相对缺乏,尚不能满足社会需要,未来标准物质发展需要在这些领域投入更多的关注。

图6 中国研制的标准物质(截至2013年8月)Fig.6 The CRMs in China by August 2013

3.5 日本标准物质发展侧重生活质量领域

日本的标准物质发展起步也较早,是首次签订COMAR谅解备忘录的国家之一[62]。进入21世纪,日本侧重食品和农产品等生活质量领域的安全监督检验,2006年发布并实施食品中农业化学品(农药、兽药及饲料添加剂等)残留“肯定列表制度”,这是日本较为全面的新残留限量标准,也是全球最为严格的食品检测检验制度。相应地,日本也侧重发展食品监督检验领域的标准物质[34,41,43,45]。日本的国家计量院从属于日本产业技术综合研究所(Advanced Industrial Science and Technology,AIST),负责日本国内的测量标准。截至2013年8月,日本国内发布标准物质总量已超过8000种,其中近一半为生活质量领域,超过3400种(见表4)[11],如前所述,同时日本也是COMAR中提供CRMs最多的国家(共计1456种)。目前,日本的标准物质发展主要关注环境、临床、生物、食品中有害物质残留等领域[54]。

3.6 澳大利亚标准物质以生化领域为主

澳大利亚国家测试研究院是该国的最高计量机构,标准物质研究主要侧重农药、兽药、生物毒素分析用基体或纯品标准物质[29-30,36,42,63],截至2013年8月,CRMs数量达到 470种[64]。澳大利亚为COMAR提供CRMs的研究机构有两家,共326种,其中325种来自澳大利亚国家测试研究院。

除此之外,韩国、波兰和俄罗斯提供给COMAR的CRMs也较多,分别为623种、796种和674种。

表4 日本的标准物质情况(截至2013年8月)Table 4 The reference materials in Japan by August 2013

4 标准物质的整体发展趋势

随着社会和经济的发展,应用需求不断增加,标准物质的应用领域不断拓展,新型的标准物质不断出现。标准物质的发展由最初的钢铁、地质、物理特性等传统领域,逐渐向生物(基因测试、微生物标准物质),临床(法医鉴定、医学诊断标准物质),新材料(表面分析、纳米尺寸标准物质),大众健康(食品、环境标准物质)等新兴领域发展。在2010年北京标准物质国际研讨会上,国际计量委员会秘书长Robert Kaarls指出,目前食品安全、环境保护、气候变化、临床医学、制药产业、生物能源等已经成为计量和标准物质研究的热点领域[57]。这些领域的标准物质应用需求较多,品种却相对缺乏。以反兴奋剂为例,随着国际上对反兴奋剂工作的重视,国际反兴奋剂组织划定的违禁药物范围不断扩大,从最初的6种发展到现在超过100种。同时,对违禁药物检测的要求也在不断提高。2000年,澳大利亚为保障悉尼奥运会的成功举办紧急研制了10种用于违禁药物检测的标准物质,成为当时国际上少数几个拥有较为完善的兴奋剂检测标准物质体系的国家。同样地,中国在2008年北京奥运会前夕,加紧研制了违禁药物中美雄酮、克伦特罗、泼尼松等检测急需的标准物质34种,其中26种填补了兴奋剂标准物质领域的国际空白,完善了我国化学测量急需的溯源体系,提高了我国违禁药物的检测能力和水平。然而,这些领域的标准物质仍然存在较大的缺口,尚难以满足社会需要。

另一方面,为满足多种应用需求,标准物质也逐渐由单一特性量值向多种特性量值,由单一种类向混合种类,由无机特性量值向有机、生物特性量值,由常量、微量水平向痕量、超痕量水平,甚至向同位素基准物质和生物、环境复杂基体标准物质发展。标准物质的研究对象涉及更多不稳定的有机、生物,或更复杂的混合介质,标准物质的研究制备、定值和不确定度评定技术也在不断发展并面临新的挑战。因此,标准物质的国际合作日益广泛,不同的技术机构在联合研制标准物质,实现资源共享的同时,优势互补,互相促进,共同发展,不仅可以提高标准物质的质量,也对未来全球标准物质的发展、国际等效一致的量传溯源体系的推进意义重大。

5 结语

COMAR是一个十分有用的国际标准物质信息和技术交流平台,经过逾20年的发展,COMAR数据库的成员国、CRMs数量及CRMs的全球提供机构的数量增长非常快速,目前拥有来自25个成员国共274个生产机构的CRMs超过10200种,拥有全球约17500个注册用户,每月平均登录用户超过500个[21]。目前COMAR库的用户多为各个国家的高级计量部门、质量监督检验部门以及标准物质的提供机构。随着标准物质领域国际合作的增强,国家校准测量能力全球互认趋势的发展,COMAR数据库的应用覆盖范围和领域在未来将更为广泛。食品安全、环境保护、气候变化、临床医学、制药产业、生物能源是标准物质研究的热点领域和新的发展方向,但越来越多的标准物质的研究对象涉及不稳定的有机、生物,或更复杂的混合介质,这也为标准物质物质的研究制备及定值与不确定度带来了新的挑战。

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The International Database for Certified Reference Materials(COMAR)

WANG Qiao-yun1,2
(1.Guangzhou Institute of Measurement and Testing Technology,Guangzhou 510663,China; 2.Guangzhou Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510640,China)

Certified reference materials(CRMs)are standard materials with certified quantity values,playing important roles in development and assessment of analytical methods,qualitative and quantitative analysis,mineral exploration,arbitration inspection,quality supervision and inspection.The Code d'Indexation des Matériaux de Référence(COMAR),founded in the 1980s,is now the largest international database for CRMs.It contains over 10200 CRMs provided by 274 institutions from 25 member countries so as to integrate superior resources.The CRMs'quantity,classification and development variation,as well as the current research situation of CRMs in member countries such as the European Union,America,China,Japan and Australia are presented in detail.Countries like the United Kingdom,the United States,France,and Germany developed the CRMs research early,and kept ranking international top with high research level.Asian countries like China and Japan started CRMs research late,but developed fast,and now become the top two CRMs providers in COMAR with the respective amount of CRMs up to 1194 and 1456 by August 2013.Since the establishment of COMAR,CRMs in three traditional application fields including industries,non-ferrous,and physical properties have been a large proportion of the total quantity of CRMs in COMAR,which is up to 50%.Among them,the field of industries had the largest quantity of CRMs,accounting for 19%.While the fields of organics-biology and clinic had the least share of CRMs,accounting for only 7%and 3%,respectively.Along with increasing social demand,the fields of biology and medicine,together with quality of life have become the hotspots of current CRMs'development.This article also highlights that,instead of the traditional fields of ferrous,non-ferrous and physical properties,the development focus of CRMs research will turn to the fields of food safety,environmental protection,climate change,clinical medicine,pharmaceutical industry,and bio-energy in the future.Accordingly,the preparation,characterization,and uncertainty assessment of CRMs will face new technical challenges.

certified reference materials(CRMs);COMAR database

TQ421.31

A

0254-5357(2014)02-0155-13

2013-10-12;接受日期:2013-11-03

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室基金(OGL-201109);广州市质量技术监督局科技项目(2010QK211,2010QK216)

王巧云,博士,高级工程师,研究方向为检测技术与标准物质研究。E-mail:qiaoyun9702@163.com。

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