實驗室設備
CRM/SRM 標準參考物質應用｜實驗室品質管理必備
拓生科技技術團隊｜2026-02-06
## 引言
在追求精準測量的科學領域，無論是藥品開發、食品安全檢測，還是環境監測，結果的準確性與可靠性都是至關重要的基石。然而，要如何確保不同實驗室、不同時間、不同分析方法所得到的數據能夠一致且可互相比較？答案就藏在「標準參考物質 (Reference Materials)」之中。特別是經過認證的 CRM (Certified Reference Material) 與廣為人知的 SRM (Standard Reference Material)，它們是實驗室品質管理系統中不可或缺的一環，扮演著量測「尺」的角色，為分析結果提供一致的標準與追溯的依據。
本文將深入探討 CRM 與 SRM 的世界，從兩者的基本定義差異、國際主要發行機構，到它們在各大產業的實際應用。我們將解析不確定度評估的關鍵性，並提供選購、保存與使用的實務指南。透過本文，您將能完整掌握標準參考物質的核心知識，為您的實驗室建立更穩固的品質管理體系，確保每一次的分析都精準、可靠。
## CRM、SRM 與 RM：基本概念與定義解析
在討論標準參考物質時，經常會遇到 RM、CRM、SRM 這幾個縮寫，它們分別代表不同等級與用途的參考物質。理解它們之間的差異是正確選擇與應用的第一步。
- **參考物質 (Reference Material, RM):** 根據國際標準化組織 (ISO) 的定義，RM 是指一種足夠均勻和穩定的材料，其一項或多項特性值已被確定，可用於校準儀器、評估測量程序或為材料賦值。然而，RM 的特性值不一定具有計量追溯性，其不確定度也未經評估，因此主要用於內部品管或方法開發的初步探索。
- **認證參考物質 (Certified Reference Material, CRM):** CRM 是 RM 的一個子集，但具備更高的品質要求。根據 ISO 17034 的定義，CRM 是指其一項或多項特性值是通過計量學上有效的方法確定，並附有證書，證書上提供了每個特性值的認證值、相關的不確定度以及計量追溯性的說明。簡單來說，CRM 是具有「身分證」的參考物質，其數值是可靠且可追溯至國際單位制 (SI) 的。
- **標準參考物質 (Standard Reference Material, SRM):** SRM 是美國國家標準與技術研究院 (NIST) 所發行的 CRM 的商標名稱。因此，所有的 SRM 都是 CRM，但並非所有的 CRM 都是 SRM。NIST 的 SRM 在全球範圍內享有極高的聲譽，被廣泛應用於各種科學與工業領域，通常被視為最高等級的參考標準之一。
| 特性 | 參考物質 (RM) | 認證參考物質 (CRM) | 標準參考物質 (SRM) |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **定義** | 足夠均勻穩定的材料 | 具備認證值、不確定度與追溯性的 RM | NIST 發行的 CRM 的商標名稱 |
| **特性值** | 已確定，但不一定可追溯 | 透過有效方法確定，具計量追溯性 | 透過 NIST 嚴格程序確定，具最高等級的追溯性 |
| **不確定度** | 未評估 | 已評估並標示於證書 | 已評估並標示於證書 |
| **證書** | 通常僅提供技術資料表 (TDS) | 提供符合 ISO 17034 的完整認證證書 | 提供 NIST 發行的完整證書 |
| **發行機構** | 各式供應商 | 符合 ISO 17034 的生產商 | 美國國家標準與技術研究院 (NIST) |
| **應用** | 日常內部品質控制、方法開發初期驗證 | 儀器校準、方法確效、品質保證、賦值 | 作為最高等級的標準，用於校準其他參考物質、發展新的分析方法 |
> 資料來源：[ISO Guide 30:2015 Reference materials — Selected terms and definitions & ISO 17034:2016 General requirements for the competence of reference material producers](https://www.iso.org/standard/46209.html)｜拓生科技整理
>
> [拓生科技代理 NIST SRM 與各式 CRM 標準參考物質](https://www.toson.com.tw/)
## 國際主要 CRM/SRM 發行機構
全球有許多權威機構致力於生產與認證高品質的參考物質，以確保全球量測結果的一致性。以下介紹幾個主要的發行機構：
- **美國國家標準與技術研究院 (NIST):** 作為全球最知名的參考物質生產者之一，NIST 提供的 SRM 涵蓋了從工業材料、環境樣本到臨床檢測等廣泛領域。NIST 的 SRM 以其高品質、高準確性及完整的追溯鏈而聞名，是許多實驗室的首選。
- **德國聯邦材料研究與測試研究所 (BAM):** BAM 是歐洲主要的參考物質生產機構之一，其提供的 CRM 在材料科學、環境分析與化學分析等領域具有高度權威性。BAM 的認證程序同樣嚴格遵循國際標準，是歐洲實驗室倚重的重要資源。
- **歐盟執委會聯合研究中心 (JRC):** JRC 為歐盟提供科學與技術支援，其生產的 CRM (通常標示為 ERM® - European Reference Materials) 在食品安全、環境保護與健康領域扮演關鍵角色，旨在支持歐盟的政策與法規執行。
- **中國計量科學研究院 (NIM):** 作為中國最高的國家級計量科研中心，NIM 負責研製和發行中國的國家級標準物質 (GBW)，其品質與國際水平接軌，在亞洲地區具有重要影響力。
## CRM/SRM 的關鍵應用領域
CRM/SRM 的應用貫穿於各個需要精準測量的產業，是確保產品質量、符合法規要求以及促進科學研究的關鍵工具。
- **製藥與生技產業:** 在藥品研發與生產過程中，CRM/SRM 被用於原料藥 (API) 的純度分析、高效液相層析法 (HPLC) 的含量測定、藥物成品的溶出度測試等。符合美國藥典 (USP) 或歐洲藥典 (EP) 規範的參考物質是確保藥品質量與安全性的基礎，也是通過 GMP 查核的必要條件。
- **食品安全與農業:** 為了保障消費者健康，各國對於食品中的農藥殘留、獸藥殘留、重金屬 (如鉛、鎘)、食品添加劑等都有嚴格的限量標準。CRM/SRM 被用於檢測方法的確效與日常的品質監控，例如使用含有特定濃度黃麴毒素的 CRM 來校準檢測儀器，確保檢測結果的準確性。
- **環境監測:** 無論是空氣中的懸浮微粒 (PM2.5)、水中的多氯聯苯 (PCBs)，還是土壤中的重金屬，都需要使用 CRM/SRM 進行儀器校準與方法驗證，以確保環境監測數據的可靠性，為環境保護政策提供科學依據。
- **臨床診斷:** 在臨床化學檢測中，CRM/SRM 被用於校準分析儀器，確保血糖、膽固醇、荷爾蒙等檢測結果的準確性，為疾病的診斷與治療提供可靠的依據。例如，使用經認證的人類血清 CRM 來校準臨床生化分析儀。
- **工業製造與材料科學:** 在金屬、塑膠、陶瓷等材料的生產過程中，CRM/SRM 被用於成分分析 (如合金成分) 與物理特性測試 (如硬度、熔點)，確保產品質量符合規格要求，並滿足下游應用的需求。
## 不確定度評估：CRM/SRM 的核心價值
不確定度 (Uncertainty) 是衡量測量結果可靠性的關鍵指標，它代表了圍繞測量結果的一個區間，真實值有很高的機率落於此區間內。CRM 的證書上必須明確標示其認證值及相關的合併標準不確定度 (Combined Standard Uncertainty)。
這個不確定度是根據《測量不確定度表示指南》(GUM) 的原則，經過嚴謹的統計評估得出的。評估過程會建立一個「不確定度預算 (Uncertainty Budget)」，全面考量所有可能影響測量結果的因素，例如：
- **樣品均勻性:** 參考物質批次內不同單位間的差異。
- **樣品穩定性:** 參考物質在儲存期間的特性變化。
- **分析方法變異:** 不同實驗室、不同操作人員、不同儀器所造成的系統性與隨機性誤差。
- **儀器校準:** 校準用標準品自身的不確定度。
在實驗室中，使用具有已知不確定度的 CRM 進行儀器校準或方法確效，可以將 CRM 的不確定度傳遞到日常的測量結果中，從而評估實驗室自身測量結果的不確定度。這對於符合 ISO/IEC 17025 等實驗室認證規範至關重要，也是向客戶證明實驗室技術能力的有力證據。
## 如何選擇合適的 CRM/SRM
選擇正確的 CRM/SRM 是確保分析品質的第一步。以下提供幾個實用的選購建議：
1. **基質匹配 (Matrix Matching):** 盡可能選擇與您日常分析樣品基質相似的 CRM。例如，若要分析土壤中的重金屬，應選擇土壤基質的 CRM，而非水溶液標準品。基質匹配有助於更準確地評估分析方法中的基質效應。
2. **濃度範圍:** 選擇的 CRM 濃度應接近您樣品中待測物的濃度範圍，或涵蓋您方法的工作範圍。這對於校準曲線的建立和方法確效尤其重要。
3. **認證機構與追溯性:** 確認 CRM 是由信譽良好、符合 ISO 17034 規範的機構所生產。證書上應清楚說明其計量追溯性鏈，確保其數值可追溯至 SI 單位。
4. **查閱證書:** 在購買前，務必詳細閱讀 CRM 的證書 (Certificate of Analysis, COA)。證書會提供認證值、不確定度、均勻性與穩定性數據、預定用途、以及詳細的保存與使用說明。
## 保存與使用注意事項
為了維持 CRM/SRM 的穩定性與準確性，正確的保存與使用至關重要。
- **保存條件:** 應嚴格按照證書上說明的條件進行保存，包括溫度 (如冷凍、冷藏)、濕度、避光等。不當的保存可能導致參考物質變質或特性值發生改變。
- **使用方式:** 在打開包裝前，應先讓參考物質恢復至室溫，避免水分凝結。取樣時應使用潔淨、校準過的工具，避免交叉污染。對於需要溶解的樣品，應使用高純度的溶劑，並確保完全溶解。
- **有效期限:** 應注意參考物質的有效期限，過期的參考物質不應再被使用於校準或確效等關鍵應用。
## 常見問題 (FAQ)
**Q1: RM、CRM、SRM 我該如何選擇？**
A1: 選擇取決於您的應用需求。對於日常的內部品質控制或初步的方法開發，RM 可能就足夠了。但若需要進行儀器校準、方法確效，或您的實驗室需要符合 ISO/IEC 17025 等認證要求，則必須選擇 CRM。如果您的應用需要最高等級的標準，或者需要與美國的標準進行比對，那麼 NIST 的 SRM 將是最佳選擇。
**Q2: CRM 的證書上哪些資訊最重要？**
A2: 證書上最重要的資訊包括：認證值 (Certified Value)、不確定度 (Uncertainty)、計量追溯性聲明 (Statement of Metrological Traceability)、預定用途 (Intended Use)、以及保存與使用說明。
**Q3: 我可以自己製作參考物質嗎？**
A3: 您可以自行製備內部品質控制樣品 (In-house QC sample)，但這些樣品不能被稱為 CRM，因為它們沒有經過符合 ISO 17034 規範的嚴謹認證程序，其特性值不具備計量追溯性。這些樣品可用於監控分析過程的穩定性，但不能用於校準或賦值。
## 相關影片
- [Certified Reference Material in detail](https://www.youtube.com/watch?v=FDTiHqmyhN8)
- [How and Why to Use Certified Reference Materials](https://www.youtube.com/watch?v=aQrOiPRIvC8)
- [Reference Materials: An Introduction to quality grades](https://www.youtube.com/watch?v=5KCbh0gctF0)
## 聯絡我們
拓生科技擁有豐富的 CRM/SRM 供應經驗，代理來自全球頂尖品牌的標準參考物質，並提供專業的技術諮詢服務。我們的專家團隊能協助您根據應用需求與法規要求，選擇最合適的標準品，並提供完整的售後支援。無論您有任何關於標準參考物質的需求，或是在實驗室品質管理上遇到挑戰，都歡迎隨時與我們聯繫。
- [聯絡我們](https://www.toson.com.tw/contact/)
- [線上估價](https://www.toson.com.tw/contact/)