0461 X射线荧光光谱法
X射线荧光光谱法（XRF）是一种基于测量由初级X射线激发的原子内层电子产生特征次级X射线以确定样品中元素种类和含量的分析方法。当X射线照射到供试品时，供试品中的各元素被激发而辐射出各自的X射线荧光。通过测量和分析供试品中产生的X射线荧光，即可获知样品中的元素组成，得到物质成分的定性和定量信息。
X射线荧光光谱法可用于液体、粉末及固体材料的定性、定量分析。X射线荧光光谱仪可分为波长色散型（WD）和能量色散型（ED）。波长色散型X射线荧光光谱仪功率大，荧光强度高，测量时间短，具有较高的测量精度，但需要对被测量样品进行简单处理，适用于原料、制剂的精确检测和质量控制；能量色散型X射线荧光光谱仪虽然测量精度稍差，但无需对样品作特别复杂的处理而直接进行测量，对样品也没有任何损坏，因此可直接用于生产过程控制。
1．对仪器一般要求
X射线荧光光谱仪主要由光源（X射线管）、分光系统和检测器等组件构成。
（1）光源
波长色散型和能量色散型X射线荧光光谱仪均使用X射线管产生X射线，作为X射线荧光光谱仪的光源，要求光源有足够的强度、连续的光谱、稳定的光强。
（2）分光系统
波长色散型X射线荧光光谱仪的分光系统的主要部件是晶体分光器，它的作用是通过晶体衍射现象把不同波长的X射线分开。能量色散型X射线荧光光谱仪是利用荧光X射线具有不同能量的特点，将其分开并检测，不必使用分光晶体。
（3）检测器
检测器的作用是将X射线荧光光量子转变成一定形状和数量的电脉冲，用于表征X射线荧光的能量/强度。
常用检测器种类有：正比计数器（流气式或封闭式）、闪烁计数器、半导体计数器等。
2．供试品的制备
液体供试品可以直接进样分析，固体供试品可以直接压片或与适当的辅剂混合处理后压片进样分析。供试品的粒度、样品量、制样压力等因素对测试结果有一定的影响，定量分析时，对于化学药品一般建议样品粉碎过200目筛，中药材及复方制剂一般全部过100目筛，混合均匀，挑选合适的样品架制样，样品量及制样压力应经过预实验确定。
3．仪器的校正和检定
仪器使用前应使用国家标准物质或其他可溯源的标准物质校正或检定。
4．分析线
X射线荧光光谱法中一般应选择强度大、干扰少、背景低的特征谱线作为分析线。
5．定性分析
根据每种元素特征X射线荧光谱线可对供试品中所含元素种类进行定性分析。
6．定量测定法
（1）标准曲线法
液体样品采用不同浓度的元素对照品或者采用元素分级稀释法制备不同浓度的对照品供检测分析用；固体样品采用不同含量的对照品或者采用标准加入法制备不同含量的对照品供检测分析用。对照品应与供试品的化学组成和物理性质等方面一致。分别测定系列对照品的X射线强度，以待测元素的浓度（含量）为横坐标，以X射线强度为纵坐标，建立标准曲线。标准曲线应在测定前或定期进行校准。
（2）内标法
将相同量的内标元素分别加入到待测元素已知并且元素浓度（含量）呈梯度的一组样品中制成系列对照样品。在选定的分析条件下分别测量对照品中待测元素与内标元素的X射线强度，计算待测元素与内标元素的X射线强度比，以该强度比为纵坐标，待测元素浓度（含量）为横坐标建立标准曲线。内标元素的选择应遵循以下原则：①不能对待测元素产生谱图干扰；②不受待测样品基体元素的干扰；③不受待测元素干扰；④质量数尽量与待测元素接近。
在待测样品中也加入相同量的同一种内标元素，制成供试品，同法测量并求得X射线荧光强度比，由标准曲线获得待测元素的浓度（含量）。
（3）标准加入法
取相同质量供试品（或相同体积供试品溶液）6份，除第一份外，在其他几份中，分别精密加入不同量的待测元素对照品（或对照品溶液），制成系列待测样品；在选定的分析条件下分别测定，以待测元素X射线强度为纵坐标，待测元素加入量为横坐标，绘制标准曲线，将标准曲线延长交于横坐标，由交点与原点的距离求算供试品中待测元素的浓度（含量）。此法要求待测元素的浓度（含量）与X射线强度呈线性关系。
（4）数学校正法
数学校正法中的经验系数法、经验系数与基本参数联用法等，用于各种不同分析对象时，可有效地计算和校正由于基体的吸收和增强效应对分析结果的影响，谱线干扰和计数死时间也可以得到有效校正。经验系数法是用已知标样，测出共存元素之间的影响系数，代入含量或强度公式，校正共存元素对分析元素的影响。基本参数法是基于样品中每个元素的含量对应于其分析线的相对强度，全部相对强度的总和，对应其百分含量的总和。根据该原理，由测得的分析线强度和一些表示荧光强度的基本参数（初级X射线光谱的分布、吸收系数、荧光效率、吸收限等）便可求出样品中分析元素的含量。经验系数与基本参数相结合法（XFP），是利用基本参数法，计算出标样的理论强度，把标样中的元素当作纯元素求出其相对强度，用经验系数法对标样回归求出影响系数，然后利用求出的影响系数和标样，即可对试样定量测定。
7．方法验证与确认
XRF方法验证的目的是证明测量方法适用于其预期目的，XRF分析方法需要验证的性能参数有准确度、精密度、专属性、线性、定量限和耐用性等。
（1）准确度
对于药物或药物制剂的主成分定量测定或杂质含量测定，分析人员可以通过使用适当的已知元素浓度的基体进行回收率实验来证明其准确性。也可以使用合适的有证标准物质作为检测标准进行比对。另一个可接受的做法是使用验证的XRF方法与已建立的分析方法的分析结果进行比较。当分析人员使用标准加入法时，准确度的评估是基于最终的截距浓度，而不是从单个标准加入量计算的回收率。可接受范围：原辅料和药物制剂含量的回收率为98.0%～102.0%，中药含量的回收率为90.0%～110.0%，杂质分析回收率为70.00%～150.0%。
（2）重复性
在规定范围内，分析人员应通过测量同一浓度（相当于100%浓度水平）的供试品的6个测定结果进行评价。或者可以设计3种不同浓度，每种浓度分别制备3份供试品进行测定，用9份样品的测定结果进行评价。这三个浓度应该足够接近，以证明在浓度范围内的重复性是一致的。在这种情况下，可将三种浓度的重复性数据合并计算相对标准偏差，与可接受范围相比较。可接受范围：原辅料含量测定的相对标准偏差不超过1.0%，药物制剂含量测定的相对标准偏差不超过2.0%，中药含量测定的相对标准偏差不超过10.0%，杂质分析的相对标准偏差不超过20.0%。
（3）中间精密度
分析人员应确定随机事件对该方法的分析精度的影响。典型的变量包括：在不同的时间进行分析，使用不同的设备，或者有两个或更多的分析人员使用这个方法。至少有两个以上这些因素的组合，共6个实验来进行中间精密度的评估。一般而言，原辅料检测的相对标准偏差不超过1.0%，药物制剂检测的相对标准偏差不超过3.0%，中药检测的相对标准偏差不超过10.0%，杂质分析检测的相对标准偏差不超过25.0%。
（4）专属性
方法必须明确地测定每个组分中可能存在的分析元素，包括相应的基质成分在内。
（5）定量限
定量限（LOQ）可以通过计算一个空白不少于6次重复测量的标准偏差乘以10来进行估算，也可以使用其他合适的方法来评估。
在代表性样品中加入适量的标准物质，使待测元素的浓度与LOQ浓度相似，进行检测，以确定准确度。要求分析方法应在标准规定的限度50%的水平能精密、准确地对供试品进行分析。
（6）线性
分析人员应该在分析物浓度和校正的XRF响应之间建立线性关系，在浓度范围内制备不少于5个浓度的标准样品，覆盖供试品的预期浓度。标准曲线应使用适当的统计方法进行评估，如最小二乘回归法。回归直线的相关系数r、截距y和斜率必须确定。对于没有分析物浓度和XRF响应之间的线性关系的实验，必须采用适当的统计方法来描述分析响应。要求对原辅料或药物制剂的主成分定量测定的r不低于0.995，杂质含量测定的r不低于0.99。
（7）范围
范围系指分析方法能达到一定精密度、准确度和线性要求时的高低限浓度或量的区间。以100.0%为中心的可接受范围为80.0%～120.0%。非中心验收标准为规格的下限10.0%到超过规格上限的10.0%。含量均匀度可接受范围为70.0%～130.0%。对于杂质分析，可接受范围为50.0%～120.0%。
（8）耐用性
分析测量的可靠性应通过对实验参数的有意调整来证明。对于XRF，包括在指定的存储条件下测量供试品的稳定性。验收标准为在试验参数变化后，标准或样品响应的测量，与已确定参数测量结果的偏差不超过2.0%（原辅料或药物制剂检测）和不超过20.0%（杂质分析）。
（9）确认
XRF方法确认的目的是证明采用的方法能够获得满意准确度、灵敏度和精密度。如果方法确认不成功，则该方法可能不适用于正在测试的项目，需要开发和验证备选方法。