基于网络技术的Em pow er 2色谱软件在检测实验室的应用及特点

2015-10-24马鹏飞高翔张国跃童国宝刘海静

中国药业 2015年16期

关键词：药典界面服务器

马鹏飞，高翔，张国跃，童国宝，刘海静

（陕西省食品药品检验所，陕西西安710065）

基于网络技术的Em pow er 2色谱软件在检测实验室的应用及特点

马鹏飞，高翔，张国跃，童国宝，刘海静

（陕西省食品药品检验所，陕西西安710065）

目的探讨Empower色谱软件在检测实验室的应用及特点，为实验室的正确使用提供参考。方法系统介绍该软件的硬件配置、软件设计特点及数据采集、处理、符合法律法规方面的特征并分析软件的不足。结果与结论Empower2色谱软件功能强大，软件设计复杂，学习、使用费时费力，应根据检测实验室的具体情况选择模式、购置使用。

色谱软件；液相操作系统；Empower系统

近年来，随着色谱技术的发展，色谱数据的网络化使用管理越来越受到重视。2005年，我单位招标采购液相色谱仪，并随机购置了美国Waters公司Empower 2网络版软件1套。2013年，该网络软件与中国食品药品检定研究院开发的《药品检验管理系统》并机运行。目前，该网络色谱系统控制并运行4家生产公司的液相色谱仪42台，且运行稳定，实现了仪器间的无缝连接，处理数据、打印报告等工作可在网络内任何一台客户端上进行，减少了繁重的数据抄写和手工计算工作，避免了键盘重复输入，提高了报告正确率，基本可实现无纸化办公，并可使实验人员脱离液相操作间的有害气体及噪音干扰环境，且Empower 2处理数据、管理数据能力及出色的批处理、色谱积分等特点都提高了效率。为推进分析数据网络化发展，现对该软件的应用及特点予以介绍。

1　应用

1.1硬件构成

Empower 2是32位数据采集和管理应用程序［1］，能满足各种色谱需求。系统主要由运行Empower（内嵌关系型数据库）软件的计算机、busLAC/ETM卡接口（Waters公司专用配套软件使用的数据采集卡）、色谱设备的COM端口（或8口串行接口）3部分组成，共有3种使用模式。

Personal独立工作站模式：工作站集软件及busLAC/ETM卡于一体，适合只有1～4台色谱设备的实验室（可配置的色谱设备无数量限制，但软件只能同时控制4个在线色谱设备），设备直接与工作站连接即可控制系统运行。

Workgroup工作模式：适合有多台计算机和几套色谱系统的小型实验室，无服务器，系统稳定，数据安全，费用较低。配置主要包括Waters LAC/E采集服务器（Empower计算机专用，主要提供色谱仪器控制和数据采集功能，包括1个busLAC/ETM卡及Empower软件、Oracle关系数据库）、计算机及色谱设备。在该配置中，采集服务器完成存储和维护所有收集的数据，与之连接的其他客户端均可随时访问、处理、存储数据库中的所有信息，并显示任意一台色谱设备的运行情况。可在软件中配置任意多个色谱系统，但每台采集服务器最多只能有4个色谱系统同时在线。

客户机/服务器模式：为大企业或政府检测机构设计，可实现数据的跨国共享，真正的无数量限制的色谱设备及多用户客户机控制运行。在Ethernet（以太）网服务器环境中运行，服务器中有密码及权限保护的Oracle中心数据库，允许客户机访问和使用服务器数据库中的数据、方法和结果，允许客户机通过Waters LAC/E采集服务器控制并采集色谱系统数据。其工作模式是将单针进样或样品组采集的数据缓冲到采集服务器，通过标准Ethernet连接，传输到服务器的数据库中进行原始数据备份，用户使用密码权限通过Empower软件的应用程序访问原始数据并进行积分处理。具体连接及工作模式见图1。

1.2软件特点

图1　客户机/服务器工作模式图

Empower2软件运行在Windows2000 Professional或Windows XPProfessional操作系统下，服务器一般安装Windows 2000 professional系统，采集服务器及工作站可运行Windows XP Professional系统。软件提供了基于图标的图形化用户界面，可采集、处理、管理和生成数据、报告，同时满足安全性需要并符合法规要求，支持多任务操作，可同时打开多个窗口操作，如可在采集数据的同时，调用查看以前的数据、微调或进行以前样品峰的积分［2］。

Empower 2软件功能强大，但使用界面复杂，必须经过长时间的学习才能系统掌握、正确使用，为此，系统提供了4种不同的用户界面供选择，且每个界面的主要功能不一，可供用户根据各自的级别、习惯选择使用，由系统管理员根据用户级别进行分配。

Quick Start界面：该界面较直观、简化，是初学者常用的界面，可执行采集数据、分析结果和创建报告等任务，可用来访问软件的主要功能。软件由“演示帮助”方式指导驱动，可在执行通用任务和步骤的同时进行学习。

Open Access界面：该界面易于使用，可用来访问执行日常分析任务的软件功能。专门用于高通量实验室，用户可临时使用计算机系统并用预先确定的方法运行样品，也可选择单独运行样品或使用已建立的模板。

Pro界面：该界面是最强大也是最常用的界面，可访问软件的全部功能。由化学研究人员或系统管理员专用，可方便地添加或修改用户账号、在多项目模式下查看项目、创建自定义字段视图、访问“报告查看器”查看已储存的报告。

Web界面：该界面允许用户使用Web浏览器在未安装Empower 2的计算机上访问Empower信息和结果。使用此界面只能对Empower2软件进行有限访问，用户无法运行样品或配置系统。

Empower 2软件除可控制液相色谱外，还可控制气相色谱、质谱、离子色谱等设备，能控制、运行除本公司外的15家公司200多种仪器设备。

1.3模块功能

Empower 2软件最常用的Pro界面共有6个功能模块，即运行样品、处理数据、浏览项目、查看数据、配置系统、打印数据，用户可在此进行色谱控制、采集数据、处理数据并打印报告。“配置系统”可执行大量系统管理任务，如创建项目、自定义字段、配置采集服务器、色谱系统及管理用户、备份还原项目等；“浏览项目”可访问每个项目，并可进行项目处理、查看、报告和管理；“运行样品”主要依靠方法组控制色谱设备，并按要求采集数据，使用仪器方法可将控制和采集命令传递给色谱设备，产生样品运行模式、平衡时间、校正和定量等，使用样品方法命令运行样品数量和顺序，并与检测信号一一对应。

Empower 2软件管理设备及处理数据以项目为单元进行，项目下又以方法或方法组来采集或处理数据、打印报告，不同的项目或方法、方法组可互相调用。由于色谱设备及色谱数据极其复杂，为方便用户使用，某一功能在所有模块内均能运行，如数据处理在6个模块中均可进行。

2　优势

2.1软件设计符合各国法律法规要求［3］

软件设计符合《欧洲药典》《日本药典》《美国药典》《中国药典》等药典的要求，如通过设置，可计算超过50种系统适应性结果。根据NIST及各国药典要求，Empower软件内置了5种噪音的算法，工作人员可根据需要选择使用。软件还增加了使用空白进样计算噪音信噪比计算的功能，只需在进样时或数据处理前标记空白进样通道，就能按照《欧洲药典》《美国药典》《日本药典》的要求得到信噪比数值。软件设计还符合美国电子签名及审计追踪等法规的要求。

2.2样品批处理和综合分析报告

进行大样品分析时，如果每个样品分别打印报告会浪费时间和纸张样品量越大这个问题越突出。使用软件选择批量处理和综合分析报告，可将色谱图重叠打印在1张纸上，并以表格形式列出色谱数据；可对同一样品多次进样综合报告，直接给出平均值、标准偏差（s）、相对标准偏差（RSD）等结果；可进行谱图“图中图模式”，局部放大色谱图并在1张图谱上显示；还可通过自定义字段得到标示百分含量、峰顶峰谷比值计算结果、多个色谱峰峰面积加和结果及显示样品是否合格。

2.3数据导出及导入功能

根据LCMS系统需要或中药色谱指纹图谱相似度评价［4］，可批量导出数据并转换为第三方软件能识别的ASCII、AIA、PDF等格式，还可利用Toolkit编程功能与第三方应用软件互相通讯。软件集成了类似Excel表格的计算功能，避免了手工输入色谱峰信息的低效率与数据溯源等问题。

2.4数据报告功能

软件中内置了大量的报告模板与报告组，可直接调用或在已有模板的基础上进行编辑。可选中多样品的报告模板，在1页纸上得到所需要的信息，也可利用软件内置的排序与分组功能，将1组数据按不同性质进行区分，分别打印。对同一样品多次进样综合分析报告，软件提供内置的综合报告，单个峰数值报告及全局性RSD图等多样结果，并可根据需要进行调整。