标准物质

什么是标准物质?标准物质也称基准物质。标准物质的由来、特点及分类……标准物质有哪些作用？标准物质是具有足够稳定性和均一性，用来校准、对测量方法进行评价或为物质定值的物质，在分析测试各行业均得到广泛应用。标准物质要经特定而有效的技术程序验证，具有一种或数种特性数值，并确定其可溯源性和不确定度。标准物质的赋值是通过国际实验室验证后得到的。在医学药学领域，标准物质的应用越来越广泛。标准品是临床分子诊断标准化的前提，也就是说，临床检测的某一标本中特定标志物的量值，不管用什么方法测定，

标准物质是具有足够稳定性和均一性，用来校准、对测量方法进行评价或为物质定值的物质，在分析测试各行业均得到广泛应用。标准物质要经特定而有效的技术程序验证，具有一种或数种特性数值，并确定其可溯源性和不确定度。标准物质的赋值是通过国际实验室验证后得到的。

在医学药学领域，标准物质的应用越来越广泛。标准品是临床分子诊断标准化的前提，也就是说，临床检测的某一标本中特定标志物的量值，不管用什么方法测定，均可以通过统一的标准品得到相近的结果，其量值均可溯源至同一标准，从而具有可比性。

标准物质也称基准物质。按照“国际通用计量学基本术语”和“国际标准化组织指南30”，标准物质有如下定义：

（1）标准物质（Reference Material，RM）：

具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值，用以校准设备，评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。

（2）有证标准物质（Certified Reference Material，CRM）：

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，而且每个标准值都附有给定置信水平的不确定度。

（3）基准标准物质（Primary Reference Material，PRM）：

国际计量委员会（CIPM）于1993年建立了物质量咨询委员会（CCQM），在1995年的物质量咨询委员会会议上提出如下定义：一种具有最高计量品质，用基准方法确定量值的标准物质。基准方法（Primary Method of Measurement，PMM）是指，具有最高计量品质的测量方法，它的操作可以完全地被描述和理解，其不确定度可以用SI单位表述，测量结果不依赖被测量的测量标准。

（1）稳定性： 是指标准物质在规定的时间和环境条件下，其特性量值保持在规定范围内的能力。影响稳定性的因素包括，光照、温度、湿度等物理因素；溶解、分解、化合等化学因素和细菌作用等生物因素；对液体物质，稳定性还表现在不产生沉淀、不发霉等。

（2）均匀性： 是指物质的一种或几种特性具有相同组分或相同结构的状态。从实际上讲，当物质各部分之间的特性量值差异不能用实验方法检测出来时，可以确定该物质是均匀的。因此，物质的均匀性就包括物质本身的特性和所用计量方法的某些参数，如计量方法的精密度和试样大小等。通常标准物质证书中都会给出均匀性检测的最小取样量。

（3）准确性： 是指标准物质具有准确计量的或严格定义的标准值。当用计量方法确定标准值时，标准值是被鉴定特性值之真值的最佳估计，标准值与真值的偏差不超过计量不确定度。

标准物质是以特性量值的稳定性、均匀性和准确性为其主要特征的，这三个特性也是标准物质的基本要求。

（1）标准阳性物质：

这是一类用原始植物材料制成的标准物质（Fluka，Switzerland），是纯合的转基因植物材料，在PCR检测过程中用作阳性对照和配置定量检测的标准品，用于对GMO混合水平进行量化和分析。在转基因定量PCR检测过程中，阳性标准品是必须的，因此阳性标准品的配置要求非常严格，必须经过多个实验室的实验验证方可应用于转基因定量PCR检测。位于比利时的欧盟联合研究中心下属的标准物质与测量研究所（Institute for Reference Materials and Measurements，IRMM）专业配置和提供用于转基因定量PCR检测的阳性标准品。现已配置并提供涉及14种转基因作物的CRMs系列标准品 60多种（详见表1），这些标准品已经在市场上销售。但这类来源于农产品的标准物质，其制备、贮存和测定过程受很多因子影响，很难维持恒定的量，而且并非所有的作物转基因品系都存在标准阳性物质。

（2）质粒标准分子：

标准分子的概念由日本科学家Kuribara等于2002年提出，它是指一种含有转基因检测目的外源基因和内标准基因的特异性片段的线性化重组质粒分子。经验证质粒标准分子在GMO鉴定检测中是很好的标准阳性物质替代物。质粒分子的优点主要是可以通过微生物进行大量培养，DNA易于扩增，所以可提供无限稳定量的标准物质，并且纯度较高；且操作容易，稳定性高，同一个标准分子可以同时包含多个外源目的基因，经济又高效。甚至有学者将质粒标准分子称为“金标准物质”。
在转基因定量PCR检测过程中，标准分子根据分子量大小与植物基因组DNA分子换算，从而完成对转基因样品的定量分析，具体的换算见公式1。另外在利用标准分子进行定量分析时，必须考虑质粒DNA和基因组DNA在反应中的差异，这个可以通过校正系数（Coefficient Values, CVs）来校正。CVs可以通过公式2来计算。在获得CVs值后，通过公式3可以分析获得转基因检测样品的转基因含量。标准分子的出现是为了解决阳性品缺乏和阳性标准品配置的难题，目前这个概念已经为许多科学家所接受，广泛的应用到转基因PCR检测，尤其是定量PCR检测中。

公式1：质粒拷贝数=质粒质量(g) / (质粒分子碱基数×324.5×2)×6.02×1023

公式2：CVs＝纯合转基因植物外源基因拷贝数/纯合转基因植物内源基因拷贝数

公式3：转基因成分含量％＝(样品外源基因拷贝数×100)/(样品内源基因拷贝数×CVs)

标准物质是具有准确量值的测量标准,它在化学测量、生物测量、工程测量与物理测量领域得到了广泛的应用,标准物质作为具有准确量值的计量标准，是化学计量的重要组成部分和量值传递与溯源的一种重要手段，广泛应用于国民经济和社会发展的各个方面。其主要作用在于：

（1）保存和传递特性量值，建立测量溯源性　

标准物质是特性量值准确、均匀性和稳定性良好的计量标准，具有在时间上保持特性量值，在空间上传递量值的功能。通过使用标准物质，可以使实际测量结果获得量值溯源性。

（2）保证测量结果的一致性、可比性

通过校准测量仪器，评价测量过程，由标准物质将测量结果溯源到国际单位（si）制，保证测量结果的一致性、可比性，从而达到量值统一。

（3）研究与评价测量方法

标准物质可作为特性量值已知的物质，用于研究和评价测量这些成分或特性的方法。从而判断该方法的准确度和重复性，并通过验证和改进测量方法的准确度，评价检测方法在特定场合的适应性，促进了校准方法和测试技术的发展。

（4）保证产品质量监督检验的顺利进行　

在生产过程中，从工业原料的检验、工艺流程的控制、产品质量的评价、新产品的试制到三废的处理和利用等都需要各种相应的标准物质保证其结果的可靠性，使生产过程处于良好的质量控制状态，有效地提高产品质量。

（5）另外，标准物质在产品保证制定验证与实施方面，在产品检验和认证机构的质量控制和评价方面，在使用室认可工作方面都发挥着重要作用。