技术文章
TECHNICAL ARTICLES
更新时间:2026-08-24
点击次数:202
很多人的第一反应是:仪器重复性是不是有问题?
未必。
对于逐颗粒计数方法,判断重复性之前,首先要看每次实际捕捉到了多少个颗粒事件。低丰度大颗粒本来就少,如果一次只数到几颗或十几颗,即使样品真实浓度没有变化,重复测试也可能出现明显的相对波动。
这个问题的关键不是先问“允许差多少",而是先分清:波动来自计数统计、样品不均匀,还是测试系统本身。
光阻法、光散射法或SPOS等逐颗粒检测方法,都是在颗粒逐一通过检测区域时识别脉冲信号,再将事件数换算为颗粒浓度。
在颗粒独立、随机且样品分散均匀的理想条件下,计数事件可用泊松分布近似描述。若一次测试的平均计数为N,其理论标准差约为√N,相对标准差约为:
RSDtheoretical ≈ 1 / √N
这意味着,实际数到的颗粒越少,相对波动天然越明显。
| 每次预计数到的颗粒数N | 理想随机计数下的理论相对标准差 |
| 4 | 50.0% |
| 10 | 31.6% |
| 25 | 20.0% |
| 100 | 10.0% |
| 400 | 5.0% |
| 1000 | 3.2% |
这张表不是仪器验收限度,也不代表每次结果一定落在某个固定范围内。它只提供一个判断量级:当某个阈值以上每次只有个位数或十几颗时,不能用高计数区间的眼光去要求它表现出同样的相对稳定性。
在很多液体样品中,粒径阈值提高后,累计颗粒数会快速减少。小粒径段一次可能数到成百上千颗,而大粒径尾端可能只有几颗。
报告中的particles/mL看起来很精确,但它是实际计数经过取样体积、稀释倍数等参数换算后的结果。换算可以改变显示数值,却不能增加本次测试真正获得的信息量。
例如,同一样品平均每毫升含8颗目标颗粒:
取样1 mL,预计数到8颗,理论相对标准差约35%;
取样5 mL,预计数到40颗,换算后仍是8颗/mL,但理论相对标准差降至约16%。
浓度没有改变,变化的是实际被观察到的颗粒事件数。
根据颗粒与液体的密度差、液体黏度及颗粒形态不同,大颗粒可能更容易沉降、上浮、附着在容器或管路表面,也可能以软团聚体形式存在。
因此,以下细节都可能改变每次取到的大颗粒数量:
混匀方式和时间是否一致;
混匀后静置多久开始测试;
取样位置是否一致;
前后两次测试之间是否持续保持均匀;
操作是否过强,改变了原有软团聚体状态。
取样体积增加可以降低纯计数统计带来的相对波动,却不能自动解决样品不均匀问题。
气泡可能形成遮光或散射脉冲;液路残留可能让第一次结果偏高;检测池污染则可能改变颗粒信号和粒径分布。
NIST关于液体光阻颗粒计数的研究曾观察到,检测池壁污染会使粒径分布发生变化,并使重复性明显差于单纯计数统计所能解释的水平。
因此,“大颗粒波动"不能全部归因于泊松统计,也不能不加排查就认定为仪器故障。
| 观察到的现象 | 优先检查 | 建议动作 |
| 小粒径段稳定,只有大粒径尾端波动 | 实际计数是否过少、样品是否均匀 | 查看原始颗粒数,增加代表性取样量,统一混匀和等待时间 |
| 各粒径段同时突然升高 | 空白、气泡、环境或容器污染 | 重新做空白,检查脱气、容器和清洗状态 |
| 连续测试结果逐次下降 | 沉降、上浮、吸附或首针残留 | 固定取样时序,评估持续混匀和预冲洗方案 |
| 第一次明显偏高,后续恢复正常 | 管路残留、气泡或前样品带入 | 增加预冲洗,检查液路连接和进样状态 |
| 原始计数接近,但换算浓度不一致 | 取样体积、稀释倍数或软件参数 | 核对方法参数和报告换算设置 |
这张表用于确定排查方向,不是仅凭现象直接下结论。
实际工作中,可以依次完成以下五步:
先看原始计数。不只看particles/mL,还要看该阈值以上每次实际数到了多少颗。
固定取样条件。保持取样体积、流量、稀释倍数和测试次数一致。
固定样品处理。明确混匀方式、混匀时间、静置时间和取样位置。
检查空白与液路。排除气泡、容器污染、交叉污染和检测池污染。
再评价仪器重复性。在样品和方法条件受控后,用多次结果的均值、标准差或RSD判断是否存在系统性异常。
在样品量、测试时间和仪器工作范围允许的前提下,适当增加取样体积,让目标粒径段获得更多实际事件数。
需要注意,增加取样体积不等于盲目提高样品浓度。浓度过高可能带来重合计数等问题;高浓度样品应采用适合的方法和稀释方案。
对低丰度大颗粒,单次结果容易被少量事件放大。多次测试并报告均值和离散程度,通常比盯住某一次浓度的小数点更有意义。
“充分混匀"不应只是一句模糊描述。建议将混匀方式、时间、等待时间和测试期间的样品状态写入SOP,避免不同操作人员形成不同的取样结果。
浓度用于不同取样体积之间的比较,原始计数则帮助判断统计信息是否充足。两者结合,才能更准确地理解重复性。
Acona液体颗粒计数方案不仅输出颗粒浓度,还可按粒径阈值查看实际计数和多次测试差异,帮助区分“目标颗粒数量本来就少"与“测试过程出现系统性漂移"。
对于低浓度注射液,可根据方法要求采用Acona 2000SIS;对于高浓度复杂样品及尾端大颗粒分析,可根据样品体系选择Acona 7000APS或Acona 7000AD,并设计合适的取样与稀释方案。
产品的作用不是替代样品制备和方法控制,而是把原始事件数、粒径分段和重复测试结果保留下来,让问题更容易被定位。
大颗粒结果波动时,先不要只盯着最终浓度,也不要立即把原因归到仪器。
先看每次实际数到了多少颗,再判断重复性好不好。对于低丰度大颗粒,扩大代表性取样往往比盯住浓度小数点更有意义。
公司邮箱: info@gqrayup.com
服务热线: 400-900-6545
公司地址: 上海市徐汇区桂平路481号桂中园19号楼605
Copyright © 2026 上海光起科技有限公司 All Rights Reserved
备案号:沪ICP备2025154616号-2
技术支持:化工仪器网 管理登录 sitemap.xml
