保健食品检测质量控制方法

#保健食品检测的质量控制技术一、概述实验室检测是社会、经济和科技活动的技术基础。无论政府、社会组织还是人们都需要从检测结果中获得相关信息。为此，人们每天都要进行数以万计的实验室检测，用以支持工业、农业、食品、医药、环境、能源、行政执法和科研等方面的决策。有统计显示，有的国家约4%〜6%GDP与实验室检测有关，美国每天进行着2.5亿次左右的化学分析，它与国家经济的关系非常紧密。但是目前有的实验室检测结果的可靠性令人担忧。一方面，错误的结果用于评定产品质量导致误判的事件屡有发生，将产生重测、验证和复议等不必要的重复投入，且产生不良的社会影响；另一种可能是将不合格产品判定为合格产品，导致消费者蒙受损失。无论哪种损失，相比检测的成本来说都是巨大的。有时，检测结果的质量甚至与国家利益相关，如果出现了检测结果失误，其带来的损失可能是无法估量的。因此，控制好实验室检测结果的质量是对每个实验室的最基本要求，这种要求既是经济性的，也是社会性的，甚至有时存在法律要求。实验室质量控制的目的就是要将不符合要求的检测结果发生率降到最低［1］。保健食品主要检测功效成分、违禁物质和有害物质，含量分布在常量、微量和痕量范围。为加强我国保健食品化妆品检验检测体系建设，充分发挥检验检测体系在保健食品化妆品监督管理中的技术支撑作用，国家食品药品监督管理局发布了《加快推进保健食品化妆品检验检测体系建设的指导意见》（国食药监许［2010］410号文件），提出了保健食品检测体系建立的总体目标、主要任务和保障措施等要求。二、保健食品检测质量控制技术检测数据可以用来进行评价保健食品材料和产品质量，控制生产过程，指导研究和改进生产过程，它的重要性不言而喻。还有一些检测数据，如功效成分、毒理学数据需要几个实验室、地区或国家共同协作完成，对数据的可靠性和可比性有严格的要求。如果检测结果具有一致性且不确定度优于准确度目标，就认为这些检测结果是合格的。也就是实验室测量结果的质量具有准确性、一致性和符合性。准确性是指实验室测量结果的准确程度或概率。对于定量检测，可以使用测量不确定度定量表征结果的准确度；对于定性检测，可以使用置信概率表征结果的准确性。这种表征是从客观的角度对准确性的衡量。但在实际实验室工作中，对一个测量结果是否准确的判断，则是与测量方法准确性要求进行比较的来确定，因此，测量结果的准确性与符合性是紧密相关的。一致性是指实验室测量结果依据时间和空间变化的程度。当测量的时间和空间在一定范围内发生变化时，良好的测量结果应具有高度的稳定性。也就是说，在合理限定的时间和空间内，实验室应能够保证测量结果所发生的变动是可以接受的。一致性至少包含了时间的一致性和空间的一致性两个方面，主要有如下情况：实验室在一定时间内的任意时间对一个稳定样品的测量结果应是一致的；使用相同的方法的实验室对同一样品的测量结果应是一致的；在不同地点测量的结果应是一致的；由不同的人员进行测量的结果应是一致的；使用性能相同的不同仪器设备进行测量结果应是一致的。符合性是指实验室测量结果符合合理测量要求的程度。测量要求包括测量准确性要求、表述和报告形式、时效性、费用以及其他特殊要求。确认实验室检测数据达到预定目标的步骤称为质量保证，它包括两个方面：质量控制：为产生达到质量要求的测量所遵循的步骤。质量评定：对质量控制体系和检测结果质量进行评价的步骤。实验室质量控制的内容包括：消耗品和环境控制；样品的采集和样品的处理控制；检测方法的选择和操作程序；检测结果的数据处理；计量器具的校准；人员的培训和考核；经常的质量监督和检查。为了使实验室检测过程处于管理状态，应满足ISO/IEC17025通用要求。实验室质量评价是对检测过程进行监督的方法，分为实验室内部和实验室外部的质量评价。质量评价方法有：用重复检测评价方法的精密度；用已知含量或特性的标准物质或参考标准进行检测评价方法的准确性；用不同仪器、不同人员等评价方法的符合性。三、控制检测结果质量的方法影响检测结果质量的因素很多，对于一个实验室，控制检测结果的质量要从控制方法、人员能力、设备、试剂和材料质量以及测试环境等方面做起。本章主要讨论检测方法、设备和标准物质的控制技术［1-8］。（一）检测方法的控制在明确检测要求后，应选择适当的检测方法，并分析可能影响检测结果误差的主要因素来源。1、方法的选择测试方法的选择取决于实验室所拥有的仪器设备配置、检验人员的知识、经历和对相关测试领域的经验。国家和有关部门管理条例及用户的特殊要求也可能影响分析方法的选择。按照方法的目的或管理基础对分析方法进行分类：（1）官方方法：有法律或管理机构规定、并由政府机构颁布的方法。（2）标准方法：经某些机构根据实验室间研究而发展并证实可行的方法。实验室应达到已知和所规定的精密度和准确度。（3）改进方法：将标准方法进行改进，以使这些方法简化或应用于实际情况或适应不同类型的样品。（4）非标方法：实验室自己研发的检测方法。（5）文献资料报道的方法。按照方法原理进行分类：（1）绝对法：指根据物理和化学参数定律，应用分析中所得量，例如，试样重量、滴定剂体积、沉淀重量，来推算出预期结果的方法。例如，滴定分析、重量法、库仑法。（2）相对法：将待测样品与一系列已知量的标准物质样品相比较，利用检测系统在一定的工作范围内的线性响应关系来分析的方法。通过样品信号的插值法与标准样品的工作曲线可测得样品的量。样品和一系列标准样品之间的差别与测定信号的不确定性相比，是可以忽略的。这意味着要进行样品的预处理、标准样品系列的基体匹配、消除干扰等。（3）比较法：将待测样品与一系列标准样品相比较的方法。所应用的测试系统不仅对元素或分子的含量，而且对不同的基体都要敏感。忽视基体产生的影响会导致错误。这类方法的校准需要标准物质。此类标准物质具有的已知基体组成与样品基体相近。此类方法快速，经常应用于监测生产过程，或者用来测定基本参数（例如，粘度、颗粒大小分布等）。三类方法的区别在于确定物质的含量方法。换句话说，样品中的物质含量如何与标准物质的量联系起来，从而得到样品中物质的浓度。在绝对法和相对法中，可以通过标准物质的量，得到样品中物质的含量，比较法，由已知基体组成的标准物质来得出。原则上，分析方法的质量可用精密度（重复性和重现性）、准确度、灵敏度、线性响应范围、选择性和耐变性来衡量。在痕量分析中，灵敏度是最主要指标，所用分析方法应该足够灵敏，才能测出分析物的浓度。当最终检测方法的灵敏度不能满足检测工作要求时，检验人员有几种可能的选择：增加样品称样量；改进样品的前处理步骤；加大待测物浓缩倍数。2、方法确认（1）确定方法的特性参数用于评价测试方法特性的参数有很多，如选择性、准确度、精密度、线性和线性范围、检出限、耐变性等，其中一些参数在不同的测试领域有着不同的定义。本节给出这些参数的基本含义及确定这些参数的主要方法。1）选择性（专一性）选择性就是当样品中有其他成分存在的条件下，准确和专一地确定被测物质量的能力。由于在检测工作中可能遇到样品中新的或以前没有发现的干扰物质，因此选择性在工作中应不断评价和改进，确认选择性的方法：是在样品中加入固定含量的干扰物，检测回收率，得到干扰物允许含量；用含有干扰物的试样进行测定，与另一经过认证的方法比较分析结果，或与一不含有干扰物的试样的结果进行比较分析；再有用选择性检测器，或增加净化步骤，或改变分离（如色谱）条件，或使用联用仪器（如GC/MS,GC/MS/MS,LC/MS/MS）等方法来考查检测结果。2）准确度准确度是多次测试结果的平均值与真值相符合的程度。代表系统误差的大小，在实际工作中通常用标准样品或标准方法进行对照检测，如果没有标准样品，可以用空白样品加入标准物质进行加标检测计算回收率的方法来估计准确度。3）精密度精密度是指约定条件下多次取样重复测定统一均匀样品所得独立结果之间的一致程度。代表偶然（随机）误差的大小，常用标准偏差和相对标准偏差来表示。4）重复性是指使用相同的测试方法在同一实验室中由同一操作者使用相同的仪器在短时间内对同一测试样品获得独立测试结果的精密度。再现性，是指使用相同的测试方法在不同实验室由不同的操作者使用不同仪器对同一测试样品获得测试结果的精密度。5）线性和线性范围线性范围或工作范围是指测试方法能够得出线性结果的被测量水平范围，这个范围的下限可能与方法的检出限或定量限有关，而其上限可能与仪器响应体系的各种效应有关。某些被测量本身并不给出线性的响应，因此不能苛求所有的测试方法都存在线性。线性范围是指响应信号强度与试样中被测组分含量成正比关系的程度，在工作中一般用5个不同浓度的标准溶液（目标值应在曲线中段附近），用测得的响应信号与被测组分含量作图，求出回归方程和相关系数。6）检出限/定量限检出限/定量限的定义很多，至今也没能统一。检出限和定量限的确定可以采用添加检出限/定量限含量的标准物质进行多次实验得到。也有报导在仪器分析中检出限/定量限的信噪比分别为3：1（2：1）或10：1。7）耐变性测试方法的耐变性是当方法的参数有变化但是预期的变化时不受影响一种能力的量度，测试方法的耐变性也是正常使用该方法所得到的结果可靠性的一种指示。一般在测试方法的设计或改进阶段评价方法的耐变性。可以通过方差分析确定各种因素对测试结果的影响，通过测试样品或标准物质来监测各因素使测试结果发生的精密度或偏倚的改变，从而对这些因素提出控制要求或列入方法的准确度影响中。（二）检测设备的控制仪器确认应验证仪器的性能、灵敏度、稳定性、线性响应范围等，还有仪器应在校准周期内。有些设备供应商为了商业利益夸大了他们的产品性能，因此，不仅要用标准溶液，还要用样品来验证仪器的可用性。在进行检测仪器确认时应避免校准过程中经常出现的错误：（1）计算错误；（2）稀释倍数；（3）挥发性溶剂转移中的损失；（4）标准物质不准或浓度发生改变；（5）系统污染引起的干扰；（6）不正确的本底校正；（7）使用计量单位不当；（8）超出线性范围；（9）缺乏与基体相匹配的标准溶液。（三）基体影响在对保健食品样品的待测组分进行检测时，由于基体的存在，干扰可能会出现，特别是对于测定痕量组分，基体的影响是非常大的，应确认没有干扰物质。在痕量功效成分或有害物质的检测时，样品的前处理非常重要，适当增加净化步骤，如液液萃取、GPC,SPE等方法，除去蛋白质、脂肪、色素以及其他潜在的干扰物质。可用加标回收来评价净化造成的损失，从而用于确定日常分析的工作范围。为掌握提取的回收率，一般选用一个内标。还有就是增加仪器的分离能力和仪器的选择性，改变色谱条件，使用选择性检测器或联用仪器的方法。对于痕量分析，有时需要采取标准溶液的基体匹配或标准加入法。（四）.标准物质为了保证保健食品检测结果具有较高级别的准确度，且具有一定的重复性，必须使用有证标准物质进行量值溯源。使用有证标准物质，它是通过溯源性程序确定，计量管理部门批准可以使用，标准值具有给定置信水平的不确定度。目前我国保健食品检测领域，由于起步晚，门类多，有证标准物质的应用还不是非常完善，部分就没有有证标准物质。（五）关键控制点当检验人员充分确认分析方法的所有步骤后，可以制定一个控制程序，以便采用此方法进行日常检测出现错误时，迅速查出原因。控制点与确认中意识到的敏感项目联系在一起。四、评价检测结果质量的方法质量评价的任务是对分析结果是否可取做出判断，通常可分为“实验室内”的质量评价和“实验室间”的质量评价。评价的方法应根据具体情况加以选择［1-9］。“实验室内”的质量评价包括：通过多次重复测定，确定随机误差；用标准物质或者其他可靠的分析方法检验是否存在系统误差；用互换仪器的方法发现仪器误差；用操作者交替的方法发现操作误差；绘制质量控制图及时发现测量过程中的问题。“实验室间”的质量评价是由一个中心实验室指导进行，中心实验室将标准物质或者均匀性良好的已知样品分布给各参加评价的实验室，用以考核各参加实验室的工作质量，评价这些实验室间是否存在明显的系统误差。无论是室内还是室间质量控制，都是以一个或几个因素的变化来考察结果的变化程度，所使用的判断检测结果质量的判据也大同小异，只是有些判据容易获得，有些判据需要实验室自身来确定。质量控制图法是常用的质量评价的有效方法，将作重点论述。（一）标准物质平行测定法分发未知样品时把标准物质也同时发下去，但不作说明。显然，实验室在分析未知样品时也同时测定了标准物质，而实验室对标准物质的保证值是不知道的。可以根据每个实验室测定标准物质结果是否与保证值一致来断定其未知样品分析结果的可靠性。在一个实验室内，也可做标准物质的平行测定。只要标准物质的测定结果与保证值一致，便表明分析过程是有效的，未知样品的分析结果也是可靠的。判据：不可能使用标准物质的不确定度来判断检测结果是否符合要求，因为标准物质的不确定度中并没有包含实验室自身的某些不确定度来源，用该不确定度来判断检测结果的质量是一种过分严格的做法。第一种情况：检测方法中存在重复性限和再现性限，采用以下公式做判据：1x<Jr2-r2/22式中，x—测试结果的平均值；卩一标准物质标准值；R—测试方法的再现性限;r—测试方法的重复性限。第二种情况：有确定的不确定度要求(检测精度要求)Up,采用以下公式做判据：x<Up式中，x—测试结果；卩一标准物质的标准值。第三种情况：检测方法中仅给出了重复性允许差5(部分方法中叫做平行测定允许差)，采用以下公式做判据：x-卩<U_+6/1.13)2Vref式中，X—测试结果的平均值；卩一标准物质标准值；Uref—标准物质标准值的标准不确定度，由标准物质证书给出的扩展不确定度导出。1.13—极差系数(n=2)(二)质量控制图1、质量控制图的作用质量控制图是最简单、最有效的统计技术之一。质量控制图在实验工作中起着下述重要作用。(1)质量控制图可以及时、直观地展示出分析过程是否处于统计控制中，当控制图表示出失控的时候，它能指出在什么时候、什么位置和多大置信水平下发生了问题，往往还能指出问题的性质，如平均值单项变化趋势，突然地漂移，变化性的增大等情况。控制图可以对被控过程特性作出估计，如用极差或标注偏差控制图可以估计例行测量过程的变动性(昇)。控制图是例行实验工作中决定观测值取舍的最好的标准和依靠。控制图是检验各实验室间数据是否一致的有效方法。控制图可检验测量过程是否有明显的系统偏差，并能指出偏差的方向。2、质量控制图的基本形式与类型质量控制图表示了测量过程的一个特定的统计量（如平均值，标准偏差，极差等）随抽样顺序（或组序）的变化。控制图通常由中心线和对应于99.7%置信水平的30的上、下控制限构成。最常用的控制图有三种类型：平均值X控制图，极差R控制图和标准差控制图。其中平均值控制图应用最广泛，它是检验测量过程是否存在粗差，检验平均值漂移以及数据缓慢波动的有效方法。极差控制图是检验变动性漂移和数据快速波动的有效方法，还能用于检验粗差的存在。标准差控制图可以用于变动性漂移和数据快速波动的检验，但不如极差控制图好。由于极差控制图具有简便和多功能性，明显地优于标准差控制图，所以通常多用极差控制图而不用标准差控制图。此外，累积和控制图也有多功能性，但计算较为复杂，使用不便。从精密度和标准度的角度还可以把控制图分为精密度控制图和标准控制图。两者的根本区别在于：前者用各组观测值的平均值或极差（即测量值的极大值与极小值之差）的平均值作中心线；而后者用标准物质的已知准确值或用观测值与已知值之差的平均值作中心线。3、质量控制图的参数计算各种类型的质量控制的基本参数计算公式列于表2中。表2中给出的是30控制限的计算公式，有时也用20控制限，因此使用时应注意两者的换算。表1质量控制图的参数计算式控制图类型中心线3o控制线平均值XX土A0X土AR1或2标准偏差0B0（下）和B034（上）极差RDR（下）和DR34（上）累计和工d2i21n严］in田21』丄］ln［引a,M1丄1-a1s2丨i1+MT-0?11+M（上、S2S2S2S2（下）S2—S2S2—S2（上丿0101（下丿0101表中：0是测量过程处于控制中时，判断测量过程失控次数的百分数。一般给出的百分数是5%或15%：0是测量过程失控时，判断过程处于控制状态次数的百分数。一般给出的百分数也是5%或15%；M是计算控制图参数时所用的组数；So2是允许

的最小变动量，S0(0.8Sd)2=0.6S；S1是允许的最大变动量，S12二(1.2Sd)2二1.44S；工(d-d)2S2二i是两次重复测量所得观测值之差得标准偏差，dn-1,当样本大小相同时,即各组相同数目得观测值构成时，系数A1,A2,B3,B4,D3,D4得数值列于表3中。表2计算3。控制限的系数每组观测值个数(n)平均值图标准偏差图极差图变换因子1A1A2B3B4D3D4n23.76088003.26703.2670.707132.3941.02302.56802.5750.816541.8800.72902.26602.2820.866051.5961.57702.08902.1150.894461.4100.4830.0301.97002.0040.912971.2770.4190.1181.8820.0760.9240.925881.1750.3730.1851.8150.1361.8640.935491.0940.3370.2391.7610.1841.8160.9428101.0280.3080.2481.7160.2231.7770.9487110.9370.2850.3211.6790.2561.7440.9535120.9250.2660.3541.6460.2841.7160.9574130.8840.2490.3821.6180.3081.6920.9608140.8480.2350.4061.5940.3281.6710.9636150.8160.2230.4281.5720.3481.6520.9661当用s“J-J2代替2、n时，则用ai肓代替ai，S代替&。4、质量控制图的应用实例某实验室检测口服液中的汞含量，为了评价监测结果的质量，每周定期地从中心站获得一个质量控制样品，并穿插在被测样品中测定。质量控制样品观测结果如表3。试问，该检测过程是否处于质量控制中？以观测值与控制样品的实际值之差的平均值作中心线。控制图参数计算如下：1.63中心线：X=yxi=16=0・102（“g/L）中心线：16——_yR4.3—3b控制限X土A2R，其中R-肓=16=0・269癒/L，A2=1.023,将A2和R值代入上式，算得上控制限为0.376(ug/L),下控制限为-0.174(ug/L)为了绘图方便，将小数点后三位小数舍入为二位.表3汞质量控制样品的测定结果周期控制样品实际浓度(mg/L)检出浓度(mg/L)每组观测值的极差(mg/L)观测值与实际值之差值(mg/L)

110.310.4、10.3、10.20.20.0211.011.2、10.8、11.30.20.139.910.0、10.1、10.20.20.2410.09.9、9.8、10.00.2-0.1510.210.3、10.4、10.