目的 开展栀子药材中栀子苷含量测定的能力验证研究,评价药品相关领域检验检测实验室开展中药材中指标成分含量测定的能力,提高相关实验室含量测定的质控能力。
方法 依据 CNAS-RL02《能力验证规则》和国际标准ISO/IEC 17043《合格评定能力验证的通用要求》进行实验室能力验证活动。根据 CNAS-GL003《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》对自制样品均匀性和稳定性试验结果进行分析,试验结果合格后作为能力验证样品,随机分发给参加者,回收结果,并对测定结果进行稳健统计分析,以Z比分数对各实验室结果进行判定,评价结果分为满意、可疑、不满意。
结果 共有403家实验室提交试验结果,其中能力验证结果为满意的有367家,满意率为91.07%;可疑的有17家,占4.22%;不满意的有19家,不满意率为4.71%。
结论 403家实验室中,大多数具备HPLC法测定栀子中栀子苷含量的能力,其中药品监管系统实验室检测能力和质量管理水平较高。本次能力验证为了解我国药品检验检测实验室的技术储备能力、管理水平提供依据,为今后的政府监管提供技术支撑。
能力验证是利用实验室间比对,按照预先制定的准则评价参加者的能力[1],作为国际通行的外部质量控制与保证手段,能够客观反映检验机构的能力[2]。作为检验机构能力评价的重要技术手段,与现场检查互为补充,为科学监管提供坚实的技术支撑,可加强管理部门对检验检测机构的监管。同时,实验室通过参加能力验证活动,可以提升组织管理水平、技术水平和质量控制能力,提高实验室检测和质量保证能力[3-8]。
中国食品药品检定研究院近年来开展了一系列实验室能力验证计划[9-14]。其中含量测定是中药质量标准中一个重要的检验项目,HPLC法具有高效、高准确度、高灵敏度等特点[15],《中国药典》2020年版一部和二部中,检验方法采用 HPLC 法的品种分别占总数的66%和72%,因此HPLC法已成为《中国药典》中最常用的检测方法[16-17]。该方法用于测定中药指标成分的含量,影响因素涉及人员的技术水平、样品的前处理、色谱柱的选择[18]等,对测定结果的影响不容忽视。
栀子是用量较大的一类中药材,《中国药典》2020年版一部中,栀子的【含量测定】项下规定检测栀子苷的含量。栀子苷是栀子的主要活性成分,是栀子质量控制的重要指标[17, 19],该指标具有较强的代表性。基于此,本研究组织进行了该项目的能力验证(NIFDC-PT-408)以考察相关实验室的基本检验能力。
1 材料与方法
1.1 主要仪器
Waters Alliance e2695高效液相色谱仪(美国沃特世科技有限公司),XPE105电子天平(梅特勒-托利多仪器公司),KQ-500DE超声仪(昆山市超声仪器有限公司),DGG-9070A电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)。
1.2 主要药品与试剂
栀子苷对照品(中国食品药品检定研究院,批号:110749-202320,含量98.1%);乙腈(质谱纯,DiKMA公司,批号:R142428),甲醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司,批号:20230220),水为Mili-Q纯水(实验室自制);两组栀子样品均购自江西樟树天齐堂中药饮片有限公司,由中国食品药品检定研究院中药民族药检定所魏锋研究员鉴定,符合《中国药典》2020 年版一部[17]标准。
1.3 样品的制备
能力验证样品分为栀子A组和栀子B组样品。将栀子药材粉碎过四号筛,充分混合均匀(每粉碎完1组样品均进行清场)。将粉碎好的样品采用塑料瓶塑封包装,每瓶约15 g,分装后置阴凉干燥处保存。
1.4 试验方法
本次能力验证要求实验室按照《中国药典》2020年版一部“栀子”项下【含量测定】方法[17]进行试验,测定结果以样品(按干燥品计)中栀子苷的含量(%)报告,即含量/(1-水分%)作为按干燥品计算栀子中栀子苷的含量。
1.5 均匀性和稳定性检验
依据CNAS-GL003《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》[20]对样品进行均匀性、稳定性评价,待均匀性和稳定性评价合格后,分发样品。给每个实验室随机发放A组或B组样品1瓶。
1.5.1 均匀性检验
每组样品随机抽取10瓶,分别编号1~10。按“1.4”项下方法进行测定,每瓶样品称样3 份,每份样品测定1次。检测数据采用单因素方差(F检验)进行分析,以栀子苷的含量(%)为统计指标,若F<Fα(f1,f2)[自由度为(f1,f2),α=0.05],表明样品之间差异无统计学意义。在能力验证结果回收后,以指定值为基础计算能力评定标准差(𝜎),并将均匀性标准差(Ss)与𝜎相比较,在F≥1时,Ss按公式(1)进行计算如下:
式中,MS1与MS2分别为组间均方和组内均方,n 为全部均匀性评估样品的综合重复测试次数。若Ss≤0.3𝜎,表明样品在本能力验证计划中是均匀的。
1.5.2 稳定性检验
本次能力验证分别进行了短期运输稳定性和长期稳定性检测。
短期运输稳定性:为防止寄送中包装损坏以及高温、高湿等环境对样品的影响,选择南部地区(海南省)寄送A、B两组栀子样品各3瓶,对方机构在接收样品后不开封直接寄回样品。对返回的样品进行测试,每瓶取样3份,按“1.4”项下方法进行测定,每份样品测试1次。以未寄送的样品测定值(0 d)为对照,评价运输后的样品的稳定性。
长期稳定性:在回收完所有实验数据后,每组随机抽取包装好的样品3瓶,每瓶取样3份,按“1.4”项下方法进行测定,每份样品测试1次。以刚制备好的样品(0 d)测定值为对照,评价制备5个月后的样品稳定性。
评价方法:采用t检验方法,计算每个稳定性条件下检测结果的平均值,并以样品(0 d)栀子苷含量检测结果的平均值为基准(零点),计算其他条件下检测结果平均值与之间的绝对差值,当≤0.3𝜎时,且t<t0.05(自由度),则认为样品在该条件下稳定,满足要求。
1.6 统计学方法
依据CNAS-GL002《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》[21]。运用JMP 10软件,采用稳健统计方法,对本次能力验证数据进行了统计。以中位值作为指定值,标准化四分位距(normalization interquartile range,NIQR)作为能力评定标准差,NIQR=0.741 3×IQR,IQR=Q3-Q1,式中IQR是四分位距,是指高四分位数和低四分位数的差值。Q1为居于下四分之一位置的数据,即下四分位数或低四分位数;Q3为居于上四分之一位置的数据,即上四分位数或高四分位数;并依据这些统计结果计算,以公式(2)计算Z比分数。
式中xi为各参加实验室的测定结果,xpt为指定值,即稳健统计的中位值,𝜎pt为能力评定标准差,即NIQR。
评定标准:以Z比分数评价参加实验室结果的满意情况。≤2表明“满意”;2<<3表明“可疑”;≥3表明“不满意”。指定值标准不确定度u根据公式(3)计算。p为参与统计结果数,s*为稳健标准差。
2 结果
2.1 参加实验室情况
参加本次能力验证的实验室涉及30个省(自治区)、直辖市,共计406家实验室报名,其中有3家退出并退回样品,共回收403家实验结果,实验室所在地区的分布情况见表1。403 家实验室类型主要包括:省级食品药品检验机构23家(占比5.71%);地市(县、区)级食品药品检验机构178家(占比44.17%);药品生产企业及检验检测企业190家(占比47.15%);其他科研单位及检测机构12家(占比2.98%)。具体情况见图1。
2.2 均匀性检测评估结果
以样品中栀子苷的含量(%)为统计指标,A、B两组样品的F值分别为2.257和2.334,均小于F临界值:F<F0.05(9,20)=2.393,表明在α=0.05水平上,两组样品是均匀的。回收实验室检测数据,对样品的均匀性进行确认。结果表明:Ss≤0.3𝜎,样品不均匀性标准偏差不影响实验室的能力评价,在随后的能力评定中可忽略不计。样品均匀性的检测结果见表2。
2.3 稳定性检测评估结果
短期运输稳定性考察,返回的样品未出现破损情况。经统计分析,短期运输稳定性和长期稳定性的t值均小于t临界值,即t<t0.05,说明稳定性符合要求。
稳定性评估,各条件下:A组栀子样品中栀子苷含量的最大绝对差值为0.02%,远小于A组样品𝜎(0.237 2%)的0.3倍,B组栀子样品中栀子苷含量的最大绝对差值为0.05%,也小于B组样品𝜎(0.237 2%)的0.3倍,因此,A组和B组栀子样品在上述储存及运输条件下是稳定的,在随后的能力评定中可忽略不计。A组和B组样品稳定性检测结果见表3和表4。
2.4 参加实验室统计结果与评价
回收的403家实验数据中,有4家实验室数据为无效结果,直接判定为“不满意”,不再计入统计分析。其余399家实验数据用于统计分析本次能力验证。A组和B组样品检验结果统计量汇总见表5。
以Z比分数评价参加实验室结果的满意情况,Z值的大小反映实验室结果与中位值的偏离程度,Z的正负表征了实验室结果相对于中位值的偏离方向。将Z比分数按其大小顺序排列并作柱状图,每一个柱状图标有该实验室代码。A组和B组样品的Z值分布分别见图2和图3。
A组样品𝜎=0.237 2%,有200家实验结果参与统计,其指定值不确定度为0.000 209 66≤0.3𝜎,可忽略不计,200家实验室中,有190家实验室结果为满意(≤2),满意率为95.0%;8家实验室结果为可疑(2<<3),占比4.0%;不满意实验室有2家,占比为1.0%。B组样品𝜎=0.185 3%,有199家实验结果参与统计,其指定值不确定度为0.000 164 2≤0.3𝜎,可忽略不计,199家实验室中,有177家实验室结果为满意(≤2),满意率为88.94%;9家实验室结果为可疑(2<<3),占比4.52%;不满意实验室有13家,占比为6.53%。
综合上述结果,提交的403家实验结果中,满意367家,满意率为91.07%;可疑17家,占4.22%;不满意19家,不满意率为4.71%。见图4。
3 讨论
3.1 无效数据
在回收的403家实验结果中,有4家实验室原始记录中未发现水分数据,未按照干燥品计算最终的结果,视为未按照作业指导书进行操作,其结果以“不满意”计。建议相关实验室严格遵循作业指导书要求,测定样品的水分含量,扣除水分含量,按照干燥品计算样品中成分的含量。
3.2 计算错误
本次能力验证,有2家实验室在扣除水分时,计算公式有误,将含量×(1-水分%)作为按干燥品计算栀子中栀子苷的含量,导致试验结果出现偏差,为不满意。建议相关实验室整改单位内部质量体系文件,加强实验室人员的相关培训,重视检测结果的复核,避免此类失误发生。
3.3 样品处理
样品提取过程中,首先是超声过程:实验室超声仪功率、频率以及超声的时间,可能引入误差,建议定期对实验室的超声仪器进行检查;其次是过滤,稀释定容过程,可能由于操作不当引入误差,造成结果偏离,建议对相关实验人员的实验技能进行考核对比,增强实验室整体的检测能力。
3.4 对照品称量
在回收的403家实验结果中,有12家实验室均仅称取1份对照品,无平行称样,导致无法评估对照品称量的准确性,造成测量结果可能存在偶然误差。建议采用双样双针进样,以减小仪器误差或者称样失误带来的偏差。对照品的称样量为mg级,多个实验室在检测中虽然使用十万分之一天平,但称样量却远低于10 mg,不满足精密称量的要求,引入了较大的操作误差,导致结果不合格。即使有些单位检测结果为满意,但是应该注意称量对试验造成的误差,建议加强检验人员对天平操作规范性的认识。对照品的称量误差对测定结果影响会比较大,这是造成测定结果偏差的重要因素之一。
3.5 数据采集及处理
对回收的实验报告进行分析发现,部分结果不满意的实验室,在样品数据采集之前,系统适应性考察不严谨,相关色谱图峰形较差,分离度不符合要求。应及时优化试验条件和筛选色谱柱并注意采集空白样品考察系统等,确保实验数据的质量。
3.6 结论
本次能力验证满意率达91.07%,说明药品领域检验检测实验室具备HPLC法对中药进行含量测定的能力和水平。
从参加者的类别分析,省级食品药品检验机构23家全部满意,满意率高达100%;178家地市(县、区)级食品药品检验机构中5家不满意,8家可疑,满意率达92.70%;总体而言,药品监管系统实验室检验结果满意率最高,这也体现了其较高的检验技术水平,作为监管部门的技术支撑部门,彰显了较强的公信力。药品生产企业及检验检测企业共计190家,满意率为88.95%,其他科研单位及检测机构共计12家,满意率为83.33%,满意率略低于药监系统实验室,分析原因主要是未按照作业指导书的要求进行操作、试验数据不完善等。相关实验室要积极主动参加能力验证或者测量审核等项目,发现问题、完善质量体系文件、重视检测人员技术培训、加强能力建设。
本次能力验证通过大数据分析,有助于国家药品监督管理局了解各级药检机构、药品生产企业、科研单位等的检验检测能力和质量管理水平,有助于国家药检机构有针对性的开设各类培训班,提升药品行业的业务水平,增强药品检验公信力,为今后的监管提供技术支撑,促进国家医药产业的健康高质量发展。
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