（分析化学专业论文）酱油中3氯12丙二醇检测能力验证与方法研究.pdf

大连理工大学硕士学位论文 摘要 为了解国内实验室在3 一氯一l ，2 一丙二醇( 3 - m c p d ) 检测领域的能力，掌握实验室间 差异，加强我国重点领域的实验室能力建设，中国国家认证认可监督管理委员会( c n c a ) 组织了酱油中3 一氯一1 ，2 一丙二醇检测能力验证活动。通过对能力验证的结果进行统计分 析和技术分析，针对所反映出的现有3 - m c p d 检测方法存在的问题，进行深入地研究探 讨，并对其中影响试验准确度的试验条件进行优化，最终确定最佳的检测方法。 能力验证的样品均采用“分割水平”样品设计和标准物质制备的方法配制。对本次 能力验证的试验结果采用四分位距和中位值稳健统计方法进行评价；采用单因子方差分 析法进行均匀性检验，采用t 检验法评定样品的稳定性。并对样品的柱层析方法、衍生 化方法及气质联用的分离分析方法等，进行了优化，并通过对本次能力验证活动收到的 大量数据信息的分析评价来加以验证和完善。 用于能力验证的样品具有足够的均匀性和稳定性；统计结果显示，参加此次能力验 证的实验室，测试结果满意率不足7 0 。出现可疑结果和不满意结果的实验室也对评价 结果表示认可。最佳检测条件是：以硅藻土( e x t r e l u t n t ) 为吸附剂，采用柱层析分离， 用正己烷乙醚( 9 0 + 1 0 ) 混合液洗脱样品中非极性的脂质组分，用乙醚正己烷( 9 5 + 5 ) 洗脱样品中的3 - m c p d ，用七氟丁酰基咪唑( h f b i ) 为衍生化试剂，选用h p 一5 m s 毛细管柱 ( 3 0m x0 2 5m mx0 2 5g m ；) ，气相色谱质谱( e i 源) 联用分析，采用选择离子监测扫 描模式，同位素内标法分析定量。 参加此次能力验证的大多数实验室基本具备检测3 一氯一1 ，2 一丙二醇的能力，但出现 可疑或不满意结果的实验室仍占相当比例，现有检测方法存在不足是造成该结果的主要 原因；结果表明能力验证所采用的样品制备方法、验证结果的统计评价方法均适宜；实 际样品测试结果表明，采用论文中确定的检测方法可获得满意结果。 关键词：3 一氯一1 ，2 一丙二醇；酱油；能力验证；气相色谱一质谱联用；统计技术 警、渡中3 一氯一1 ，2 一丙二醇检测能力验证与方法研究 s t u d y o np r o f i c i e n c yt e s t i n ga n dm e t h o d so fd e t e r m i n a t i o no f 3 - c h l o r o 一1 ，2 一p r o p a n e d i o li ns o y s a u c e a b s t r a c t h lo r d e rt ou n d e r s t a n dc a p a b i l i t yo fd e t e r m i n a t i o no f3 - c h l o r o 一1 ，2 p r o p a n e d i o l ( 3 - m c p d ) a m o n gc h i n e s et e s t i n gl a b s ，c e r t i f i c a t i o na n da c c r e d i t a t i o na d m i n i s t r a t i o no ft h e p e o p l e sr e p u b l i co fc h i n a ( c n c a ) o r g a n i z e dt h ep r o f i c i e n c yt e s t i n go nd e t e r m i n a t i o n o f3 m c p di ns o ys a u c e a f t e rs t a t i s t i c a ia n dt e c h n o l o g i c a la n a l y s i sf o re x p e r i m e n t a l r e s u l t so fl a b sa n dt h o r o u g hc o m p a r a t i v es t u d yo fa l lp r e s e n td e t e c t i o nm e t h o d sf o r3 m c p d ，t h eo p t i m a lm e t h o di sd e t e r m i n e db yo p t i m i z i n ge x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n sw h i c hh a v ei n f l u e n c eo ne x p e r i m e n t a la c c u r a c ya c c o r d i n gt op r o f i c i e n c yt e s t i n gr e s u l t s 。 s p l i t 。l e v e l t e s ts a m p l e sa r eu s e di np r o f i c i e n c yt e s t i n ga n dp r e p a r e db yr e g u l a t e d p r o c e d u r e t h er e s u l t sa r ee v a l u a t e db yi n t e r q u a r t i l er a n g ea n dm e d i a nr o b u s ts t a t i s t i c a l t e c l m i q u e s 。s i n g l e f a c t o rv a r i a n c ea n a l y s i si s u s e di nu n i f o r m i t yt e s ta n dt - t e s tm e t h o df o r a s s e s s i n gt h es t a b i l i t yo fs a m p l e s o p t i m i z a t i o n sa r ed o n ei nc o l u m nc h r o m a t o g r a p h ym e t h o d ， s a m p l ed e r i v a t i o nm e t h o d a sw e l la ss e p a r a t i o na n da n a l y s i sm e t h o do fg c m s t h e s e m e t h o d sa r ev a l i d a t e da f t e ra n a l y s i sf o re x p e r i m e n t a lr e s u l t so f t h ep r o f i c i e n c yt e s t i n g 。 t h es a m p l e su s e di np r o f i c i e n c yt e s t i n ga r eh o m o g e n e o u sa n ds t e a d y s t a t i s t i c a lr e s u l t i n d i c a t e st h a tt h el a b sw i t hs a t i s f a c t o r ye x p e r i m e n tr e s u l t si nt h i sp r o f i c i e n c yt e s t i n ga r e b e l o w7 0 。t h el a b sw h i c hg o tt h es u s p i c i o u sa n du n s a t i s f a c t o r yr e s u l t sa l s oa p p r o v et h e e v a l u a t i o nr e s u l t s t h eo p t i m a le x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ：s a m p l e sa r ee l u t e df r o me x t r e l u t c h r o m a t o g r a p h yc o l u m n ( e x t r e l u t n 善) ；e l u t e ：h e x a n e e t h e rm i x t u r e ，e l u a t e ：e t h e r m e t h a n o l m i x t u r e ；d e r i v a t i z a t i o nw i t hh e p t a f l u o r o b u t y r y l i m i d a z o l e ( h f b i ) a n a l y s i su s i n gg c m si n 馥es e l e c t i v ei o nm o n i t o r i n gm o d e i n t e r n a ls t a n d a r d sa r eu s e df o rq u a n t i f i c a t i o n m o s tl a b si np r o f i c i e n c yt e s t i n gh a v et h ea b i l i t yo fd e t e r m i n i n g3 一m c p d ，h o w e v e rt h e e x i s t i n go fs om a n ys u s p i c i o u so ru n s a t i s f a c t o r yr e s u l t si n d i c a t e st h a ts h o r t c o m i n g si np r e s e n t m e t h o d sm a yb et h em a i nr e a s o nf o ri t ：r e s 珏己t ss h o wt h a ts a m p l ep r e p a r a t i o nm e t h o da n d s t a t i s t i c a le v a l u a t i o nm e t h o d sf o rt h i sp r o f i c i e n c yt e s t i n ga r ea l la p p r o p r i a t e ；t e s tf o ra c t u a l s a m p l e si n d i c a t e st h a ts a t i s f a c t o r yr e s u l t sc a nb ea c h i e v e dw i t hc o n d i t i o n sd e t e r m i n e di nt h i s p a p e r k e yw o r d s ：3 - c h l o r o 1 ，2 一p r o p a n e d i o l ；s o ys a u c e ；p r o f i c i e n c yt e s t i n g ；g c _ m s ；s t m i s t i c s 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名： a 旧争j6l r o 大连理工大学硕职究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位 论文版权使用规定，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送 交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理 工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也 可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。 作者签名：毖 导师签名：僦， 7 ，v 一 跏p 年石，j b ，df j卜 大连理工大学硕士学位论文 芒l堂 丁l 口 3 一氯l ，2 一丙二醇( 3 - m c p d ) 为国际公认的食品污染物，氯嚣醇对食品的污染主要 来自酸水解植物蛋白液( h v p ) ，由残留的甘油三酯或甘油氯化产生。h v p 是近年来蓬 勃发展起来的新型调味品或作为调味瓣的增强剂添加至l 酱油、豆酱、蚝滚及各种复合调 味品中 2 1 。h v p 是通过蛋白质在高温和浓盐酸中进行酸水解反应生成【3 】，在水解产物中 除含有多种氮基酸外，还含有氯丙醇和脂肪酸等副产物。蛋皇水鳃物中氯褥醇的种类有： 1 ，3 一二氯一2 丙醇( 1 ，3 - d c p ) 、2 ，3 一二氯- 1 - 丙醇( 2 ，3 - d c p ) 、2 一氯一1 ，3 一丙二醇( 2 - m c p d ) 、 3 一氯一1 ，2 一丙二醇( 3 - m c p d ) 。经研究表明氯丙醇不仅具有致癌作用，还有抑制精子活 性酌作用，其中以3 - m c p d 毒性最大 4 1 ，3 - m c p d 角量达到3 0 m g k g 就会镬大鼠肾小管产 生扩张和坏死。经过两年的致癌性研究发现：当饮水中3 - m c p d 的剂量水平为2 8 m g k g 郡可致癌。 2 0 0 1 年6 月，w h o f a o 食品添加剂联合专家委员会( j e c f a ) 第5 7 次会议【5 j 对 3 - m c p d 的危险性进行了评估，最终根据最敏感的肾脏毒性提出3 - m c p d 的暂定每日最 大耐受摄入量( p m t d i ) 为2 u g k g 体重，并认为摄入目前污染水平的酱油可能造成健 康危害。为此，世界很多国家已经对其限量有了严格的要求，有些国家要求不得检出。 我蓬也制定了酸水解植物蛋惫调味液豹最大允许限量标准( 1 m g k g ) 6 1 ，其它食晶酶最 大允许限量标准也在制定中。虽然在酿造酱油国家标准中没有对氯丙醇等物质作出明确 规定，但从酿造酱涵的定义中可知，酿造酱潼中不添加酸水解专壹物蛋自调味液，故不得 含有该物质。1 9 9 9 年，欧盟查出我国酱油氯丙醇超标，引起我国政府重视。2 0 0 1 年6 月，英国食物标准管理署吁请消费者，避免食用包括李锦记鲜味蚝油、新新蚝油、珠江 桥草菰老抽、生抽王在内的2 2 种华人家庭常用的酱油或调味品。该署在2 0 0 t 年的一个 调查中，发现在1 0 0 种产自泰国、中囡、香港、新加坡等地的调味品当中，2 2 种产品所 含的“3 氯两醇( 3 一m c p d ) ”远远超过欧洲委员会允许的上限。而在这2 2 种调味晶当 中，又有2 3 含有另一种致癌物质“1 ，3 二氯丙醇( 1 ，3 - - d c p ) ”。2 0 0 2 年后我国相继发 布该项目的2 个检测方法国家标准，匿内实验塑开始对酱油等食品开展该项检测，在一 些酿造酱油和配制酱油中查出氯丙醇，酱油等食品氯丙醇安全问题引起了社会各界的关 注。 为了解国内实验室在该检测领域的整体水平，掌握实验室闻差异，加强我匡重点领 域的实验窒能力建设，中国圊家认证认可监督管理委员会( c n c a ) 组织了酱油中3 - 氯 ，l ，2 焉二醇检测能力验专歪活动，由国家粮食质量监督检验中心大连市产燕质量监督检 验所实施。本次能力验证计划按i s o i e c 导则4 3 运作，同时按照国家认证认可监督管 鍪法孛争簧- 1 ，2 委二簿橇溅襞办验透与方渡硬究 骥委叠会( c n c a ) 要蒜，臻家产菇震捡中心、盏震裣验捡疫焉攫零中心袭蜜缀( 含诗 划单列市和副省级市) 产晶质检所( 院) ，凡具有酱油中3 氯，1 ，2 丙二醇检测能力， 并通过了糨应魏实验室认可或诗量谈涯7 审粪认可验教 靛囊验室，必缀参麴本 次能力验证活动。其他实验室属于自愿参加实验室。取得满意结果的实验窒，c n c a 将 建议有关部门在相应领域指定、授权、委托检验任务时优先选用，在下年进行实验室 认可、计量认证审查谈可验收( 授权) 评审醇，免予对该矮霹翡现场试验；对予童现 可疑结果的实验室，建议采取相应的纠正与预防措施：对于出现不满意结果的实验室， 协溪誊安搀7 一次李 测，要求遴行蒙嚣分辑，采襄有效纠正措施擐协璃誊。 作为此次能力验证活动的实施( 协调) 单位，在活动前期就检测方法的验证做了深 入磷究( 试验) ，蒡藏畿力验涯搿鬟襻晶鹣到冬、均匀性稳定缝试验、统诗方法、按本 分析等方面做了大鳖工作。通过选择采用合适的统计投术，对能力验证所得的缮聚信怠 进行整体分析评价，可以看堪，我国实验室在该领域整体能力还很薄弱，如现可疑或不 清意结暴黪实验室占有定毙铡，觚技术震蟊分析，发琥梭测方法及对方法靛运蔼存在 不足；发现不足，加以改进，完善方法，本文在标准溶液配制、样品处理过程、仪器条 臀等凡方嚣骰了太塞霹究工俸。 大连理工大学硕士学位论文 1 文献综述 1 1能力验证简介 随着实验室认可活动的迅速发展及其在社会经济和贸易中的作用日益增强，作为实 验室认可重要内容的能力验证活动，也被越来越多的国际有关组织、各国实验室认可机 构和实验室管理部门所重视。有关组织也不断加强对其成员的实验室认可活动有效性的 控。能力验证是判断和监控实验室内部质量控制方法是否有效的手段之一，有利于纠正 或证明实验室的检测结果，有效消除偏差，对分析结果起到校准和复核作用，能力验证是 中国合格评定国家认可委员会( c n a s ) 评价实验室技术能力的重要技术方法，也是维持 认可机构间国际互认的基础。目前，实验室认可机构是否积极参加国际能力验证计划以 及有效地开展其国内计划，已成为签署国际间互认协议的重要条件。能力验证活动己目 益成为补充实验室认可现场评审技术、评价和监督实验室能力维持状况的有效手段。积 极参加国际国内能力验证计划，可以使实验室更及时、清晰地了解国际、国内能力验证 的政策和要求，相互交流专业技能，促进区域内检测能力的共同提高，推动我国实验室走 向世界。 中国合格评定国家认可委员会( c n a s ) 根据国际实验室认可合作组织( i l a c ) 、 亚太实验室认可合作组织( a p l a c ) 相关要求制定了能力验证政策和要求，组织开展能 力验证活动并参加国际能力验证计划。寻求c n a s 认可和己获准认可的机构必须满足 c n a s 的能力验证相关政策，并按照c n a s 能力验证领域、频次要求参加c n a s 组织或 承认的能力验证活动，包括：能力验证计划、实验室间比对和测量审核活动。c n a s 按 照i s 0 i e c 指南4 3 等国际通行要求开展能力验证活动。实验室和检查机构等可以通过 利用能力验证这种外部质量保证( e q a ) 工具，识别与同行机构之间的差异，补充其内 部质量控制技术，为自身的持续改进和质量管理提供信息；实验室的用户、监督和管理 机构、评价机构等可通过利用c n a s 能力验证结果，判断实验室和检查机构等是否具有 从事校准检测活动的能力，以及监控他们能力的持续状况。 c n a s 将能力验证作为评价实验室和检查机构技术能力的重要手段之一，c n a s 要 求实验室和检查机构将能力验证用作有效的外部质量保证活动，并作为其内部质量控制 程序的补充【7 1 。c n a s 将能力验证结果作为判定申请认可实验室和检查机构的能力和获 准认可实验室和检查机构维持其技术能力的重要依据之一。c n a s 要求申请认可和获准 认可的实验室和检查机构必须通过参加相关的能力验证活动证明其技术能力。只有在能 力验证活动中表现满意，或对于不满意结果能证明己开展了有效纠正措施的实验室和检 酱油中3 一氯一1 ，2 一丙二醇检测能力验证与方法研究 查机构，c n a s 方予受理或认可；对于未按规定的频次和领域参加能力验证的获准认可 实验室和检查机构，c n a s 将采取警告、暂停、撤销资格等处理措施。只要存在可获得 的能力验证活动，凡申请c n a s 认可的实验室和检查机构，应至少有一个主要检测子领 域参加过一次能力验证活动。只要存在可获得的能力验证活动，已获准认可的实验室和 检查机构，其认可范围内的每一个主要检测子领域至少在每个认可周期内参加一次能力 验证活动。该周期不超过四年，当不同认可领域有特定要求时，执行特定要求。当获准 认可实验室的人员、设备或认可范围发生重大变化，或者由于其他原因对实验室的能力 产生疑问时，c n a s 可根据情况随时要求实验室参加相关的能力验证活动，以确认其能 够保持能力。实验室和检查机构在参加能力验证中出现不满意结果时，c n a s 将暂停其 相关项目认可资格，并要求其立即停止在相关项目的证书肘艮告中使用c n a s 的认可标 识，按其体系文件规定的程序实施有效的纠正措施。实验室只有将实施纠正措施的记录 以及纠正措施有效性证明材料在规定的期限内报c n a s 确认后，方可恢复使用认可标 识。纠正措施有效性的证明包括：再次参加能力验证计划、与c n a s 指定的参考实验室 进行比对，以及申请c n a s 的测量审核或专家现场评审等活动的材料。对于逾期未提交 纠正措施记录和纠正措施有效性证明的实验室，c n a s 可撤销其认可资格。如果实验室 的结果虽为不满意，但仍符合认可项目依据标准所规定的判定要求，实验室可向c n a s 提出，经c n a s 确认后，恢复使用认可标识，但实验室仍需采取相关改进措施；对于出 现可疑结果的机构，c n a s 将建议其采取相应的自查措施。对于出现不满意结果的实验 室，c n a s 可以怀疑与不满意结果相关项目的检测能力( 例如使用同类设备仪器的项 目) ，并告知实验室，要求实验室在规定时间内向c n a s 提交相关项目的检测、校准或 检查的原因分析和可消除怀疑的证明材料。对于在规定期限内未提交证明材料的实验 室，c n a s 可撤销其被列入怀疑范围内相关项目的认可资格。 能力验证是通过实验室间比对来判定实验试能力的活动。它是一项通过发送样品至 实验室进行实际测试测量，再将所有参加实验室的结果数据进行统计分析，依据每个实 验室与其他实验室结果的一致性来判定实验室对于特定项目的检测能力的活动。由于能 力验证是一种实际测试活动，是通过测试数据来说话的，因此其结果也就更能够得到人 们的信任。能力验证的作用体现在：第一，对实验室而言，是其进行内部质量和对外提 供证明的需要；第二，对实验室认可机构而言，是评价实验室检测能力的技术手段；第 三，对实验室的用户而言，是证明实验室具备某项检测能力的重要证据；第四，对政府 主管部门而言，是评价和监管实验室的有效措施。由于能力验证具有显著的作用，因而 在国际上越来越得到广泛的重视，很多国家已经把能力验证作为评价实验室检测报告 大连理工大学硕士学位论文 证书有效性的重要技术手段，并以俨然成为了新的国际贸易技术壁垒手段。在1 9 9 7 年， i s o 和i e c 联合发布了i s o i e c 导则4 3 利用实验室间比对的能力验证，为能力验证 活动的规范开展建立了依据。 能力验证是实验室证明其技术能力的一种主要手段。当前，能力验证作为国际通行 的实验室质量控制方法之一，已成为世界各国政府以及圈际实验室认可组织广泛采用的 重要技术手段，发达国家和一些发展中国家对能力验证活动也越来越重视。近年来，国 家认监委不断加大对获证实验室的监管力度，着力提高实验室的管理水平和检测能力， 并且在社会广泛关注的重点领域，尤其是食品安全领域，组织能力验证活动。自2 0 0 5 年起，国家认监委加大组织能力验证工作的力度，同时紧密结合围家加强食品安全的新 形势，组织了苏丹红、蔬菜中农药残留、孔雀石绿检测等9 颈相关的能力验证活动。2 0 0 6 年，国家认监委在以前工作的基础上，组织了包括高致病性禽流感检测、食品中锘见致 瘸菌检鞭l 、水果农药残留、酱油中3 氯1 ，2 丙二醇检狈8 在内的1 2 个项霹的能力验证活 动，为政府部门加强监管提供了有力的技术支撑。 1 。1 。1 术语和定义 ( 1 ) 能力验证( p r o f i c i e n c yt e s t i n g ) 【7 】：利用实验室间比对确定实验室的校准检测 能力或检查机构的检测能力。 它是为确定菜个实验室进行某项特定校准检测的能力以及监控其持续能力而进 行的一种实验室间比对。包含能力验证计划、实验室间比对计划和测量审核等所有与能 力验证相关的活动。对于实验室和检查机构，能力验证是一种有效的外部质量保证活动， 也是内部质量控制程序的补充。 ( 2 ) 能力验证活动：由认可机构用于评审实验室和检查机构能力的一些活动，包括 由合作组织、认可机构、商业组织或其他提供者运作的能力验证和测量审核。 ( 3 ) 能力验证计划：为保证实验室在特定检测、测量或校准领域的能力而设计和运 作的实验室闯比对。 ( 4 ) 实验室间比对：按照预先规定的条件，由两个或多个实验室对相同或类似被测 物品进行校准，检测的组织、实麓和评价。 ( 5 ) 测量审核：实验室对被测物品( 材料或制品) 进行实际测试，将测试结果与参考 值进行比较豹活动。 ( 6 ) 不满意结果：通过能力验证活动，利用统计技术或专家公议等技术手段，判定 参加者的能力为不满意的结果。 酱油中3 一氯一l ，2 一丙二醇梭测簏力验谨与方法醭究 ( ? ) 可疑结果：通过能力验证活动，利用统计技术或专家公议等技术手段，判定参 加者的能力可能出现问题的结果。 ( 8 ) 离群值：一组值内与其他值不一致的值。 ( 9 ) 暂停认可：使部分或全部认可范围暂时无效的过程。 ( 1 0 ) 撤销认可：取消全部认可的过程。 1 1 。2霸的和用途 进行实验室间比对的目的很多，g b t1 5 4 8 3 。1 1 9 9 9 ( ( 羊1 j 用实验室间比对的能力验证 做出了具体描述，可供参加的实验室和其他机构使雳。 ( 1 ) 确定某个实验室进行某些特定检测或测量的能力，以及监控实验室的持续能 力； ( 2 ) 识别实验室中的问题并制定相应的补救措施，这些措施可能涉及诸如个别人员 的行为或仪器的校准等： ( 3 ) 确定新的检测和测量方法的有效性和可比性，并对这些方法进行相应的监控； ( 4 ) 增加实验室用户的信心； ( 5 ) 识别实验室闯的差异； ( 6 ) 确定某种方法的性能特征通常称为协作试验： ( 7 ) 为标准物质( r m s ) 赋值，并评估它嚣j 在特定检测或测量程序中使用的适用性。 能力验证是为实现目的( 1 ) 而进行的实验室间比对，即确定实验室的校准检测能力 的活动。但能力验证计划的运作也常为上述其他目的提供信息。 能力验证计划的主要用途之是评价实验室胜任地进行检测的能力，包括由实验室 自身、实验室客户，诸如认可或法定机构等其他机构进行的评估。它是通过实验室检测 能力的外部措麓来章 充实验室的内部质量控制程序的方法。这些活动也补充了由技术专 家进行现场实验室评审的技术。就实验室的用户而言，对一个检测或校准实验室能够持 续出具可靠结果的信任是非常重要的。 1 1 3 能力验证计划的类型 参加能力验证计划为实验室提供一个评髂和证明其出具数据可靠性的客鼹手段。能 力验证技术根据检测物品的性质、使用的方法和参加实验室的数目而变化。虽然能力验 证计划有多季中类型，但大部分都具有对两个或多个实验室的检测和测量结果进行比对的 共同特点。在某些计划中，参加实验室之一可能具有控制、协调或参考的功能。g b t 1 5 4 8 3 1 1 9 9 9 利用实验室间比对的能力验证阐述了以下6 种类型。 ( 1 ) 测量比对计划 测量比对计划涉及的检测或被校准物品是按顺序从一个参加实验室传送到下一个 实验室。这类计划中检测物品的指定值( a s s i g n e dv a l u e ) n 某个参考实验室提供，该实验室 可能是国家有关测量的最高权威机构。各个测量结果要与参考实验室确定的参考值相比 较，协调者应考虑各参加实验室声称的不确定度。此类能力验证更多地应用于校准实验 室，如电阻器、量规和仪器等参考标准的能力验证。 ( 2 ) 实验室间检测计划 实验室间检测计划涉及从材料源中随机抽取次级样品，同时分发给参加检测的实验 室共同进行检测。该技术有时也用于实验室间比对计划。完成检测后，将结果返回协调 机构与指定值比对，以表明各个实验室和整体组的能力。认可机构、法定机构和其他组 织在检测领域应用能力验证时，通常采用该类型。需要注意的是：每轮比对中提供给参 加者的整批检测物品事先必须证明是充分均匀的，从而以后得出的任何极端结果均不能 归咎于检测物品间存在显著差异。一种常用的实验室间检测计划是“分割水平”设计的， 即选择两个具有类似( 但不相同) 的检测量值水平的独立检测物品。该设计可用于估算 实验室在某个特定的被测量水平的精密性。 ( 3 ) 分割样品检测计划 典型的分割样品检测计划包括把某种产品或材料的样品分成二份或几份，每个参加 实验室检测其中的一份。比对数据由包含少量实验室的小组( 通常只有两个实验室) 提 供，这些实验室将作为潜在或连续的检测服务的提供者接受评估。在商业交易中经常采 用类似的比对。即把表示贸易商品的样品在代表供需双方的实验室间进行分割。如双方 出具的结果发生显著差异，则通常再取一份样品委托双方都信任的第三方实验室进行仲 裁检测。此类计划的用途包含识别不良的精密度，描述一致性偏移和验证纠正措施的有 效性。需要强调的是此计划经常需要保留足够的材料，以便由另外的实验室做进一步分 析，来解决那些有限数量实验室间发现的差异。除了上述几种常见类型外，评价实验室 检测能力有时还可采用其他一些计划。 ( 4 ) 定性计划 这类计划可能包含计划协调者专门制备外加目标组分的检测物品。 ( 5 ) 已知值计划 已知值计划可能包含制备待测的、被测量值已知的检测物品。因而有可能评价某个 实验室检测该物品的能力，这样的能力验证不必很多实验室参与。 ( 6 ) 部分过程计划 酱油中3 一氯一l ，2 一丙二醇检测能力验证与方法研究 部分过程计划是指对实验室完成检测或测量全过程中若干部分的能力评价。如某些 能力验证计划评价的是实验室转换和报告一套给定数据的能力( 而不是进行实际上的检 测或测量) ，或根据规范抽取和制备样品或试样的能力。 1 1 。4 能力验证工作的组织与策划 ( 1 ) 计划的组织和设计 能力验证计划的组织和设计是整个能力验证计划能否取得成功的关键。首先应对能 力验证项目进行考查，预测可能参加实验室的范围和数量，成立由技术专家和统计专家 组成的专家组，负责对能力验证计划设计、样品制备及均匀性、稳定性检验方法进行审 定，专家组还要对数据处理的统计设计及能力评定的方法和标准进行审定。以确保计划 成功和顺利地运作。通过与这些专家商议，协调者应首先制定适用于某项具体能力验证的 计划( 计划议定书) 。能力验证计划的提供者应确定其方针、目标和承诺并形成文件， 以确保和维持能力验证所有方面的质量，包括测试材料质量( 如均匀性和稳定性) 、特 征( 如设备校准和测量方法确认) 、特性数值的指定( 如使用适当的统计程序) 、对参 加实验室的能力评价、测试材料的分发、储存和运输程序、测试结果的统计处理及报告。 ( 2 ) 样品的准备 样品是能力验证的基础，计划中分发的检测物品或材料，在性质上通常应与参加实 验室的日常检测物品或材料相类似，且性质相对稳定，包装便于运输，样品制备的数量 除了满足计划所需之外，应考虑适当余量，以便在评价了参加者所得结果之后，剩余检 测物品还可作为实验室的标准物质、质量控制物质或培训用品。为了确保能力验证结果 的真实、可靠、公平，必须使各个参加实验室获得相同的样品，每个样品的检测量不存 在显著性差异，在能力验证中出现的任何离群或可疑结果都不应来源于样品之间的差 异。为了保证各个实验室得到的样品是一致的，必须对制备的样品作均匀性检验。样品 均匀性检验通常在样品分装之后，随机抽取1 0 或1 0 个以上的样品，按一定程序测试，每 个样品至少重复测试2 次，进行统计分析，以确定制备的样品之间是否均匀一致。注意 使用的测试方法精密度和灵敏度不应低于能力验证计划预定使用的测试方法，且均匀性 检验所用的取样量不应大于能力验证计划预定测试方法的取样量，当有多个待测量时， 可以从中选择有代表性和对不均匀性敏感的待测量进行均匀性检验。稳定性对校准能力 验证以及性质相对不稳定的检测样品尤为重要，如生物制品等，应对包装、存储环境条 件和存放时间等方面进行试验，以确保样品在能力验证运作过程中不发生变质。对分发 的检测物品，协调者除进行最初的稳定性检查外，还应在全过程中定期进行检查，以确 保这些样品在能力验证运行过程中不会发生明显的变化。当需要评审不稳定被测量对象 大连理工大学硕士学位论文 时，协调者有必要强调完成检测的日期，以及需要的特定预检程序。 ( 3 ) 计划的运作 能力验证计划提供者应向预期的参加者提供详细的信息，包括计划范围、目的、参 加费用等。在计划的设计或运作中如有任何变化，应以书面方式迅速通知参加者，应给 所有参加者详细的文件化指导书，内容包括影响测试材料检测的因素的详细资料，如保 存条件、材料或测试物品的性质、测试用的设备、使用的测试程序以及测试时限。通常 由参加者自行选用检测方法，这些方法最好与他们日常使用的程序相一致。在某些情况 下，协调者也可以指示参加者采用特定的国家标准或国际标准方法。在参加者使用自选 方法时，提供者可要求其提供使用方法的细节，以利于比较和评价由不同测试方法得到 的结果。记录和报告测试结果的指导书应包括报告格式、测量单位、有效数字、报告的 依据及接收测试结果的最后日期等。 ( 4 ) 数据的统计处理 i s o i e c 指南4 3 ：1 9 9 7 利用实验室间比对的能力验证和i l a c g 1 3 ：2 0 0 0 能力验 证计划提供者能力的通用要求明确要求，在实施能力验证计划时，参与工作的人员在 专业技术、统计分析和质量管理方面应有充分经验。专业知识对于能力验证计划的设计 和结果的技术分析是必不可少的，在某些定性检测项目中，经常通过专家的公议来评定 检测结果，对于定量的检测项目，则需要对实验室的数据进行统计分析，计算出有关统 计量，为能力评定提供依据。能力验证的结果可以多种形式出现，其数据类型多样，并 构成多种统计分布，分析数据的统计方法应与数据类型及其统计分布特性相适应。进行 能力验证计划的统计设计时应根据下列情况：检测要求或预期的真实性或精密性；在要 求的置信水平下参加实验室间检出的最小差异；计划中的参加者数量；被测样品的数量 和对每个样品的测量次数；估算指定值所使用的程序；统计离群值所使用的程序。在没 有检测的精密性和真实性的可靠信息时，可能需要预先通过实验室间比对( 协作试验) ， 以获得该信息。 数据处理与能力评定 大多数的能力验证是通过比较偏差估计和标准偏差来完成的，用z 比分数是最明 显的办法，z 比分数的模型为： z ：= x - x s 其中：x 为不同实验室对样品的测定值， s 为标准偏差，x 是影响z 比分数的 关键值，我们假设参加能力验证实验室提交的结果服从正态分布，此时x 为平均值， 但实际上能力验证的一系列数据往往不是很好的正态分布，数据中会出现一些极端值， 酱油中3 一氯一1 ，2 一丙二醇检测能力验证与方法研究 也许整个数据呈不对称的偏态分布。用传统z 比分数统计方法，离群值不能参与z l l 分数 的计算，在剔除了离群值之后，用余下的数据算出x 和s ，算出各参加实验室相应的z 比 分数，有时x 为标准值( 或称真值) ，由能力验证提供者提供，或通过专家公议来确定。 正常情况下，z l l 分数大致呈正态分布，且多数情况下，z 比分数的绝对值小于l 。 在一个良好的分析系统中，z 比分数落在3 3 之外仅为0 3 ，所以lzj 3 是非 常少见的。对于检测结果的评价，一般分为： zi 2 满意结果； 2 lzi 3 可疑或有问题结果； zj 3 不满意结果。 由此可见，lzi 越小，说明结果的精度越高。 目前，国际上对检测实验室能力验证结果进行评价时常采用稳健统计方法，用中位 值和标准化四分位距( n i q r ) 值替代传统的算术平均值和标准偏差，用稳健z 比分数替代 经典z 比分数来评价实验室的检验能力，稳健统计法可以降低极端值( 即离群值) 对统 计结果的影响，无须进行数据剔除，对于能力验证的结果只要求近似于正态分布。能力 验证计划的报告中除了z 比分数表外，还经常用z 比分数序列直方图、尧敦( y o u d e n ) 图、 z 比分数柱状图等图形来更直观地表示检测数据的分布情况。 参加实验室数量和样品重复测定次数 无论是平均值中位值和标准偏差n i q r 的准确程度都与参加统计的数据数量和每 个样品重复测定的次数有关。对于检测能力验证，一般要求1 5 2 0 个以上参加实验室， 每个样品至少重复测试2 次。 ( 5 ) 能力验证报告 能力验汪报告是能力验证实施的结果和总结。i s o 指南4 3 对能力验证报告提出了相 关的要求和说明。指南指出，能力验证报告的内容可根据计划的具体目的而变化，但应 清晰和全面，并包括所有实验室结果分布的数据，以及对各参加者的说明。在能力验证 计划报告中尽可能做好“技术分析和建议”，使参加实验室获得有益的信息，以利于实 验室提高技术水平。报告通常应包含下列信息： ( a ) 实施或协调该验证计划的组织名称和地址； ( b ) 参与计划设计和实施的人员姓名和单位； ( c ) 计划标识、报告的编号及发布日期； ( d ) 所检物品或材料的说明，包括样品制备和均匀性检验的细节： ( e ) 参加实验室的代码和检测结果； 大连理工大学硕士学位论文 统计数据和汇总表，包括指定值和可接受结果的范围； ( g ) 用于确定指定值的程序； ( h ) 关于指定值的溯源性和不确定度的细节： ( i ) 为其他参加实验室所用的检测方法程序确定的指定值和总计统计量( 若不同的 实验室使用不同的方法) ； ( j ) 协调者和技术顾问对实验室能力的评论； ( k ) 用于设计和实施计划的程序( 可以参照计划议定书) ； ( 1 ) 用于对数据作统计分析的程序。必要时，提出解释统计分析的建议。 1 1 5c n a s 承认的外部能力验证和实验室间比对 c n a s 承认按照i s o i e c 指南4 3 1 或i l a c g 1 3 ：2 0 0 0 开展的能力验证和比对计划， 其结果可应用于c n a s 的能力判定活动。c n a s 现己承认的能力验证和比对计划包括： 实验室认可的国际合作组织，如亚太实验室认可合作组织( a p l a c ) 、欧洲认 可合作组织( e a ) 等开展的能力验证活动； 国际和区域性计量组织，如国际计量委员会( c i p m ) 、亚太计量舰划组织 ( a p m p ) 等开展的国际比对活动； 国际权威组织实施的行业国际性比对活动； 我国国家计量院和国家认证认可监管部门组织的能力验证和比对计划； c n a s 认可的能力验证计划提供者提供的能力验证计划； 与c n a s 签署互认协议的认可机构组织的能力验证计划； 在c n a s 备案的、与c n a s 签署互认协议的认可机构认可的能力验证计划提 供者组织的能力验证计划。 对于我国各行业组织的能力验证和实验室间比对计划，只要计划组织方能够证明其 运作符合i s o i e c 指南4 3 1 或i l a c g 1 3 要求，c n a s 也予以承认。 1 2 酱油中3 一氯一1 ，2 一丙二醇的来源及毒性 氯丙醇是继二恶英之后食品污染领域又一热点问题。氯丙醇是一种毒性致癌物。早 在2 0 世纪7 0 年代，人们就发现氯丙醇能够使精子减少和精子活性减低，并有抑制雄性 激素生成的作用，使生殖能力减弱，甚至有人试图将其作为男性避孕药丌发。因此，氯 丙醇不仅具有致癌性，而且具有雄激素干扰物活性。食品中氯丙醇的污染最初是在酸水 解蛋白中发现的，特别是存在于以酸水解蛋白为原料的调味品( 如鸡精和酱油等) 中。 我国保健食品和婴儿食品不少采用酸水解蛋白为原料。氯丙醇也可在饮水中出现。此外， 某些发酵香肠中也含有氯丙醇。 酱油中3 一氯一1 ，2 一丙二醇检测能力验证与方法研究 1 2 1 氯丙醇的来源及形成机理 亍心一h c h o h 占h 2 一c i 图1 13 - m c p d 分子结构 f i g 1 1 t h em o l e c u l es t r u c t u r eo f3 - m c p d 氯丙醇是甘油( 丙三醇) 结构上的羟基被氯原子取代的一类化合物，包括3 氯，1 ，2 一 丙二醇( 3 m c p d ) 、2 氯1 ，3 丙二醇( 2 m c p d ) 、1 ，3 二氯2 一丙醇( 1 ，3 d c p ) 矛n2 ，3 二氯1 丙醇( 2 ，3 d c p ) 。在2 0 世纪7 0 年代末由原捷克斯洛伐克科学家v e l i s e k 首先在酸水解植 物蛋白( h v p ) 中发现该化合物。 氯丙醇的来源目前主要来自于两个方面，一是脂质，二是环氧树脂。某些材料为单 体制成的环氧树脂己广泛地应用于涂料、粘结剂以及乙烯树脂的稳定剂，环氧树脂又是 目前食品工业中的主要包装材料之一，它可水解为3 氯丙醇，因而氯丙醇从包装材料到 水溶液的转移己成为氯丙醇的另一个来源。目前酱油中3 氯丙醇主要来源于水解蛋自的 副产物。水解植物蛋白( h v p ) 因其鲜味强而广泛地作为鲜味剂添加到调味品中。然而在 h v p 酸解过程中( 指盐酸水解) 由于不同原料中脂肪和蛋白质含量不一样，有的工厂 为了解保高效的氨基酸转化，投入大量过剩或高浓度的盐酸，结果引起除蛋白质肽键以 外的键也发生了加水分解，脂肪酸断裂，生成了甘油和游离脂肪酸，因此含有的丙三醇 及