電子天平是藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室最常見的稱量器具，電子天平的合理使用和維護(hù)對檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性起著重要的作用。根據(jù)我國《計(jì)量法》和《強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具檢定管理辦法》的規(guī)定，藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室的電子天平應(yīng)定期定點(diǎn)由經(jīng)授權(quán)的法定計(jì)量部門進(jìn)行強(qiáng)制檢定，按照J(rèn)JG1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》[1]實(shí)施，檢定周期一般不超過1年。

除我國強(qiáng)制計(jì)量的規(guī)定外，目前國際通行的OQ、PQ及期間核查構(gòu)成了量值溯源的重要保證。此外，藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室還須對電子天平進(jìn)行日常核查。RB/T 214-2017《檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評(píng)價(jià)檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)通用要求》[2]和CNAS-CL01《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》[3]規(guī)定，當(dāng)需要利用期間核查以保持設(shè)備的可信度時(shí)，應(yīng)建立和保持相關(guān)的程序。根據(jù)《WHO藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范（WHO Technical Report Series，No.957，2010）》[4]，天平應(yīng)每日進(jìn)行內(nèi)校，并周期性地采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或核查砝碼進(jìn)行日常核查。日常核查的目的是確保天平在每天使用時(shí)保持良好的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。因此，為確保檢測結(jié)果的有效性，實(shí)驗(yàn)室須對性能不太穩(wěn)定、使用頻度高、容易產(chǎn)生漂移、因出現(xiàn)過載可能造成損壞的，或?qū)z測數(shù)據(jù)有疑問的設(shè)備進(jìn)行期間核查或日常核查，以保證設(shè)備的可信度、可靠性和穩(wěn)定性。電子天平的期間核查、日常核查頻率應(yīng)基于風(fēng)險(xiǎn)程度的大小評(píng)估而定。

目前國內(nèi)藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室均已開展了多年的天平核查工作，但由于沒有統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，導(dǎo)致不同實(shí)驗(yàn)室對電子天平核查有不同的掌握程度和實(shí)施方法。本文就藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室的電子天平期間核查和日常核查的實(shí)施方法、注意事項(xiàng)和意義展開了探討，為相關(guān)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行上述核查工作提供了思路。

1 電子天平簡介

1.1 工作原理

電子天平主要采用電磁力平衡傳感器，通過電磁力與重力相平衡的原理實(shí)現(xiàn)稱量[5]。天平秤盤與一放置于磁場中的線圈相連，秤盤上的被稱量物體產(chǎn)生的重力，會(huì)使線圈產(chǎn)生大小相等且方向相反的電磁力，此時(shí)通過線圈的電流強(qiáng)度與被稱量物體重力呈正比。通過該電流強(qiáng)度可以換算出物體的重量，并于電子天平面板上顯示。基于其工作原理和較為復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電子天平的穩(wěn)定性受諸多因素的影響，這也是天平在核查時(shí)應(yīng)注意的問題。

1.2 影響天平核查結(jié)果的因素

1.2.1 預(yù)熱

當(dāng)天平尚處于預(yù)熱狀態(tài)時(shí)，線圈的溫度不斷升高，線圈產(chǎn)生的電磁力和負(fù)載始終無法平衡，此時(shí)天平示值會(huì)向單方向漂移，直至天平完成預(yù)熱后，示值才會(huì)趨于穩(wěn)定。因此，天平在使用前必須預(yù)熱，精度越高的天平，所需的預(yù)熱時(shí)間也越長。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，實(shí)驗(yàn)室中常用的實(shí)際分度值d（即相鄰兩個(gè)示值之差）為0.01 mg、0.1 mg和10 mg以上的天平應(yīng)分別預(yù)熱12 hr、4 hr和30 min以上[6]。經(jīng)常使用的天平在實(shí)驗(yàn)室過夜時(shí)不應(yīng)切斷電源，只須關(guān)閉天平的顯示屏開關(guān)即可，此時(shí)天平仍處于通電狀態(tài)，次日無須預(yù)熱便可正常工作。如必須要切斷電源的，在恢復(fù)天平工作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照說明書的要求進(jìn)行預(yù)熱。

1.2.2 預(yù)壓

處于通電狀態(tài)的天平若長時(shí)間未工作，會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，須對天平進(jìn)行預(yù)壓，以喚醒彈簧片的彈性。通常可采用接近天平最大量程的砝碼或物體，重復(fù)進(jìn)行加載和卸載，目的是為縮短電子天平的進(jìn)程示值和回程示值間的差距，此時(shí)不需要考慮稱量結(jié)果或是否回零。

1.2.3 工作環(huán)境

天平工作的適宜溫度為18℃~25℃，相對濕度要求一般不超過80%，電源的電壓范圍為187~242 V，頻率為49.0~51.0 Hz。應(yīng)避免將天平放置在空氣直接對流處、空調(diào)出風(fēng)口和電磁場強(qiáng)度較高的環(huán)境中，避免陽光直射及與其他大功率的儀器共用同一個(gè)電源。

1.2.4 測量溫度

待稱量物體應(yīng)與環(huán)境溫度一致，否則會(huì)引起空氣對流，影響稱量結(jié)果。因此，冷藏或冷凍的樣品或?qū)φ掌返龋欢ㄒ绕溥_(dá)到室溫后方可稱量。對于天平的核查，建議提前將砝碼放置在該電子天平所在的實(shí)驗(yàn)房間1~2 hr，以保證溫度的一致性。

1.3 最大允許誤差（MPE）

最大允許誤差（MPE）是天平檢定和核查過程中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，與天平的準(zhǔn)確度級(jí)別以及相應(yīng)的載荷m有關(guān)。《中國藥典》規(guī)定的“精密稱取"系指稱取重量準(zhǔn)確至所取重量的千分之一，如需精密稱取10 mg的樣品，應(yīng)采用實(shí)際分度值d為0.01 mg的電子天平。因此，藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室一般配備實(shí)際分度值d為0.1 mg和0.01 mg的Ⅰ級(jí)天平進(jìn)行含量測定、有關(guān)物質(zhì)等項(xiàng)目的樣品稱量，另需配備d≥1 mg的Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)天平進(jìn)行檢查和鑒別等項(xiàng)目的樣品稱量。載荷m是指加載的重量與檢定分度值e之比，e由檢定證書提供，一般滿足d≤e≤10 d的條件。

以Mettler Toledo公司生產(chǎn)的XP205型電子天平為例：Ⅰ級(jí)天平；最大稱量220 g；實(shí)際分度值d為0.01 mg；檢定分度值e為0.1 mg，即10 d。

2 期間核查

2.1 參考標(biāo)準(zhǔn)的選擇

電子天平期間核查所用的參考標(biāo)準(zhǔn)一般有三種：（1）用高一級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí)的經(jīng)檢定的砝碼進(jìn)行核查；（2）用性能穩(wěn)定的稱量物體進(jìn)行核查，一般為未經(jīng)檢定但由實(shí)驗(yàn)室通過附加測量賦予參考重量的砝碼；（3）與同準(zhǔn)確度等級(jí)的天平進(jìn)行比對。

2.1.1 用高準(zhǔn)確度等級(jí)砝碼進(jìn)行核查

推薦藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室采用此方法。砝碼應(yīng)按照J(rèn)JG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》[7]進(jìn)行定期檢定，合格后方能使用。如某一標(biāo)稱質(zhì)量為200 g的E2砝碼，檢定結(jié)果折算質(zhì)量值為200.00014 g，則其折算質(zhì)量修正值為0.14 mg，小于檢定規(guī)程中規(guī)定的質(zhì)量允差（±0.3 mg），檢定合格。200.00014 g即作為該砝碼的實(shí)際質(zhì)量代入后續(xù)天平核查中的計(jì)算。每年對砝碼定期送檢，可及時(shí)在后續(xù)的核查工作中更新砝碼折算質(zhì)量值，并可通過檢定報(bào)告發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)室保存不當(dāng)引起的磨損、腐蝕所造成的砝碼質(zhì)量的變化。

2.1.2 用性能穩(wěn)定的稱量物體進(jìn)行核查

此方法可選用天平購買時(shí)附贈(zèng)的砝碼，省減了購置和檢定高準(zhǔn)確度等級(jí)砝碼的成本。由于該砝碼僅有標(biāo)示值，實(shí)驗(yàn)室須自行對砝碼的質(zhì)量進(jìn)行賦值。具體的方法：在天平通過檢定后，立即對該砝碼重復(fù)進(jìn)行 ≥10次測量，計(jì)算測量的平均值，再根據(jù)天平檢定證書上提供的相應(yīng)載荷下的示值誤差，獲得該砝碼的質(zhì)量參考值，在后續(xù)的核查中即采用此質(zhì)量參考值代入計(jì)算[8]。此方法雖然成本較低，但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)：（1）砝碼的質(zhì)量參考值系由天平賦值，根據(jù)量值傳遞，此砝碼的準(zhǔn)確度等級(jí)較低，誤差較大，在后續(xù)的期間核查時(shí)須充分考慮檢定時(shí)的環(huán)境條件，盡量避免由于環(huán)境的變化引起的稱量誤差；（2）砝碼自身未經(jīng)檢定，須靠每次天平檢定后立即重新進(jìn)行賦值，則該砝碼的磨損、腐蝕情況不容易被發(fā)現(xiàn)，若兩次檢定后對砝碼的賦值結(jié)果差異較大，應(yīng)停止使用該砝碼，查找原因。

2.1.3 用同準(zhǔn)確度等級(jí)的天平進(jìn)行比對

此方法多用來核查兩臺(tái)天平的一致性。對于兩臺(tái)可以溯源到同一計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的天平，可以由同一人員在測量條件相同的條件下，用同一檢測對象（如經(jīng)檢定的砝碼或經(jīng)實(shí)驗(yàn)室賦值的砝碼）各進(jìn)行≥10次測量。

式中：y1和y2分別為天平1和天平2的測量平均值；U1和U2分別為天平1和天平2測量值的擴(kuò)展不確定度，k=2。

此方法操作比第一種方法繁瑣，如采用未經(jīng)檢定的砝碼，也須由實(shí)驗(yàn)室自行賦值，仍須考慮潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 核查項(xiàng)目的選擇

參照電子天平檢定規(guī)程，一般選擇重復(fù)性和示值誤差兩個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行期間核查。

2.2.1 重復(fù)性

選擇80%~100%最大秤量的單個(gè)砝碼，重復(fù)測量≥6次，多次測量結(jié)果之間的差值，不得超過電子天平在該載荷下的最大允許誤差的絕對值∣MPE∣。以XP205型電子天平為例，可選擇標(biāo)稱質(zhì)量為200 g的E2砝碼進(jìn)行重復(fù)性測定，測量過程中每次加載前可置零。

2.2.2 示值誤差

根據(jù)電子天平計(jì)量專業(yè)人員總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，如果天平示值誤差核查不通過，則該天平80%~100%最大秤量的示值誤差必然不符合要求[6]，因此該載荷點(diǎn)的示值誤差結(jié)果有一定的代表性。核查時(shí)，從零載荷起，逐漸往上加砝碼，直至天平最大秤量的80%~100%，然后逐漸往下卸載，直到零載荷為止，測量過程中加載前不可置零。測量點(diǎn)數(shù)應(yīng)≥6點(diǎn)，試驗(yàn)載荷應(yīng)包括空載、最小秤量、MPE轉(zhuǎn)換點(diǎn)附近對應(yīng)的載荷和最大秤量。仍以XP205型電子天平為例，測量點(diǎn)應(yīng)選零載荷、最小秤量10 mg、MPE轉(zhuǎn)換點(diǎn)5 g和20 g附近、最大秤量180 g~220 g范圍中的某一點(diǎn)。第六個(gè)測量推薦選取此天平常用的稱量，如100 mg。在加載過程中，砝碼應(yīng)依次放上秤盤，多個(gè)砝碼應(yīng)均勻放置在秤盤中心位置。除零載外，每個(gè)載荷點(diǎn)可能由一個(gè)或一組砝碼構(gòu)成。在加載和卸載過程中，任一載荷點(diǎn)的測量讀數(shù)與相對應(yīng)砝碼（組）的質(zhì)量折算值（和）的差即為示值誤差，結(jié)果均不得大于天平在相應(yīng)載荷時(shí)的∣MPE∣。

3 日常核查

電子天平在每天使用前，應(yīng)由專人進(jìn)行日常核查。日常核查的判斷依據(jù)均同期間核查，但所選用的項(xiàng)目和砝碼個(gè)數(shù)均可在期間核查的基礎(chǔ)上簡化。帶內(nèi)校功能的天平應(yīng)首先啟動(dòng)天平內(nèi)部自動(dòng)校準(zhǔn)，內(nèi)校通過后，再用砝碼測定示值誤差，應(yīng)不得過天平在該載荷點(diǎn)下的∣MPE∣。

對于Ⅰ級(jí)天平，可選擇兩個(gè)重量范圍的砝碼：（1）用80%~100%最大秤量的單個(gè)砝碼，用其示值誤差結(jié)果可大致判斷出整個(gè)量程的示值誤差是否符合要求；（2）接近常用最小秤量的單個(gè)砝碼。對于Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)天平，則僅選擇80%~100%最大秤量的單個(gè)砝碼即可。取單個(gè)砝碼可避免多個(gè)砝碼引起的誤差的疊加。以XP205天平為例，日常核查可分別取200 g和20 mg的E2砝碼稱量，將測得值與相應(yīng)的砝碼折算質(zhì)量值相減，若結(jié)果的絕對值分別不大于0.15 mg和0.05 mg，則核查通過。日常核查一般不需要核查天平的重復(fù)性，每個(gè)砝碼僅需進(jìn)行一次稱量即可。

4 討論

1）當(dāng)天平期間核查不通過時(shí)，應(yīng)立即停止使用，同時(shí)對最近一次檢定或核查后用此天平開展的檢測工作進(jìn)行追溯，并評(píng)估其影響。天平須經(jīng)重新檢定，或經(jīng)維修后達(dá)到檢定規(guī)程的技術(shù)要求后，方能重新開始工作。

2）當(dāng)日常核查的結(jié)果不符合要求時(shí)，也應(yīng)立即停止使用，組織技術(shù)人員比較前一段時(shí)間日常核查的數(shù)據(jù)，并查找原因。若80%~100%最大秤量的單個(gè)砝碼的示值誤差結(jié)果不符合要求，可以根據(jù)天平的實(shí)際稱量范圍，取適當(dāng)重量的單個(gè)砝碼進(jìn)行稱量，計(jì)算示值誤差。若示值誤差的絕對值不大于天平在此載荷點(diǎn)下的∣MPE∣，則可以取該砝碼的重量作為后續(xù)檢測工作的最高稱量點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)做好變更記錄，并在天平上顯著位置標(biāo)示修改后的稱量范圍[藥研公眾號(hào)整理排版]。

3）對天平進(jìn)行日常核查，可以簡化由于天平未通過檢定或期間核查而導(dǎo)致的對實(shí)驗(yàn)室相關(guān)檢測數(shù)據(jù)的追溯，減小對檢測結(jié)果的影響，降低實(shí)驗(yàn)室的風(fēng)險(xiǎn)和成本，更有效地維護(hù)和保障實(shí)驗(yàn)室自身和客戶的利益。電子天平期間核查以及日常核查均為實(shí)驗(yàn)室量值溯源的重要組成部分，作為藥品質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室，在質(zhì)量管理過程中應(yīng)重視這兩項(xiàng)核查工作，將其作為保證檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的有力砝碼。