化妆品能力验证中重金属含量检测关键点控制的研究

孙盛楠，雷运桂，温文锦

(清远市食品药品检验所，广东 清远 511500)

0 引言

能力验证是通过实验室的比对来判定实验室检测能力的活动，是确保实验室维持较高的检测水平而对其能力进行考核、监督和确认的一种验证活动[1]。能力验证工作已经越来越受到国内外实验室和监管部门的重视[2]。药品、食品、化妆品在原料、辅料、制作设备及制作工艺过程中都可能会带入重金属，甚至一些不良厂商为了利益，在产品中非法添加重金属。据文献记载，重金属可通过呼吸道、消化道以及皮肤等途径侵入人体，其不仅对人体产生危害作用，也对环境造成较大破坏[3]。因此讨论如何保证样品中重金属含量的检测的准确性，显得尤为重要。

1 实验前准备

这需要充分考虑人、法、机、料、环5个影响因素。

1.1 检验人员

检验人员的技能素养会影响检测结果的准确性，任何一流程的操作失误都会导致结果的偏离。实验室相关人员要提升专业素养，明确自身职责，检验人员能熟练掌握检验方法和仪器使用，注意实验关键点的操作，审核人员审核报告的结果是否准确有效。

1.2 方法选择

《能力验证作业指导书》作为能力验证活动的操作指南，经过能力验证组织机构反复验证，具有很强的针对性和可操作性，统一各实验室操作方法，减少数据结果误差。仔细阅读作业指导书，按照指导书要求明确检验方法。

1.3 仪器准备

根据所选方法，选择适用的检测仪器。依照《药品检验所实验室质量管理规范(试行)》（国药管注〔2000〕403号)的要求，确保使用仪器在计量检定周期范围之内。为了排除仪器误差干扰，根据作业指导书要求，通常可采取两种不同原理的检测仪器进行检测或者同种原理的仪器，不同品牌或者型号进行结果比对。由于重金属自身的特性，所用各种量器必须提前校正。实验过程中所用到的玻璃器皿、消解罐等均需在30%的硝酸中浸泡24 h以上，用超纯水清洗后，待干后备用，以防止器皿重金属污染所带来的误差。

1.4 试剂准备

根据所选方法，提前准备实验室所需用水、试剂、标准物质，条件允许应尽量选择未开封的优级纯硝酸，未开封的符合国家标准的重金属储备液以及符合规定的实验室用水。建议根据能力验证计划，提前申购质控样品来进行随行质量控制，来确保能力验证开展的准确性。同时测定与样品基质一致或相近的有证标准物质，以抵消前处理过程和基质干扰产生的偏差，作为能力验证结果的参考数据。

1.5 环境保障

根据《实验室质量管理规范》要求，严格控制实验条件。实验室温湿度、通风等环境因素必须满足能力验证实验检测顺利开展的需求，盲样样品储存环境、前处理环境、测定环境均需符合要求。

2 实验

2.1 收样确认

按照《能力验证作业指导书》要求，实验室在收到样品后，应首先对样品是否完好进行确认，同时在系统上如“实验室能力验证服务平台”中进行样品信息确认。如收到的样品存在破损、污染等问题，应及时与实施机构联系更换事宜，以便组织方实验室确认，并补发样品。样品应按照要求妥善保存，开盖后应尽快开展实验工作。

2.2 初步筛查

利用手持式X射线荧光光谱仪进行初步筛查，确定含量大致范围，根据测得结果选择适当的方法和仪器。通常采用石墨炉原子吸收光谱法、原子吸收光谱法、高效液相色谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法、紫外可见分光光度法等[4]。

2.3 实验前处理

样品前处理过程在化学分析流程中有着极为重要的作用，对检测结果的准确与否起着决定性作用[5]。样品可使用干法消解、湿法消解、微波消解等常用的3种前处理方式[6]。在使用方面，近几年国内有关微波制样技术的研究发展很快，它将逐步成为各元素分析样品处理最有力的工具之一[7]。如以CEM MARS5微波消解仪前处理为例，充分混合样品，称取样品0.500 0 g(精确到0.000 1 g)，置于清洗好的聚四氟乙烯微波内罐中，称样过程中注意消解罐罐壁不可粘有样品，后加入8 mL硝酸，完全浸没样品，第二天，在最优的仪器条件下微波消解。消解完成后，静置至室温，开罐，消解罐放入赶酸仪中将溶液赶至1～2 mL，观察溶液澄清透明后，转移至标定好的量器中，用水定容至刻度。若样品赶酸过后仍有残渣等不溶物质，则可能存在化妆品样品消解不完全的情况(常见于固态化妆品)，易导致检测结果不准确。参考作出以下改进，取样后改为加入6 mL硝酸+30%过氧化氢2 mL，静置过夜，在赶酸仪上80 ℃加热20 min，使样品被充分氧化，后可通过调节微波消解仪消解温度、消解功率、延长消解时间等方法，将样品消解完全，以保证结果的准确性。

2.4 曲线的配制

结合所选方法和仪器适用范围，配制不同浓度范围的曲线。标准曲线合理使用关系到检验结果的准确性。如果样品的检测浓度位于标准曲线两端，则会导致检测结果不准确。为了得到盲样的可靠数值，样品的检测浓度设置在标准曲线浓度范围的1/3～2/3处。可以通过改变样品的取样量、增大或减小定容体积、或者重新设定标准曲线浓度点的方式，使检测浓度落在此区间，以获得较高的准确度和精密度。由于能力验证盲样的有限性，可以先开始预实验，确定样品浓度范围后，再对实验操作进行调整。

3 仪器检测

3.1 仪器参数适宜

仪器设备设定的参数、运行的状态会对实验结果造成影响。实验结果的重复性、准确度或者精密度都会因此产生偏差，所以实验开始前，要根据仪器操作规程调整仪器测定参数，各项参数稳定后再开始检测。仪器运行状态稳定，才能保证曲线线性符合规定，是检测结果真实有效的前提。比如电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)使用前，需要预热仪器，用调协液调谐仪器各项参数，使其达到测定要求。

3.2 空白值

空白值是质量控制的重要环节，直接关系到测定方法的测定下限和检出限，也影响测定结果的重现性，尤其对低浓度样品的测定结果影响很大。影响空白的因素有很多，比如水、试剂的纯度、载气的纯度、仪器的灯电流、载气流速、待测样中酸的浓度等。所以在测定时，将仪器调至最佳状态，应选择优级纯的硝酸和超纯水，赶酸时在保证金属不流失的情况下，尽量将酸赶尽，样品空白和样品同步处理。在使用原子吸收石墨炉法测定重金属时，控制酸的浓度在2%以下，减少误差。

3.3 随行质量控制

为保证实验结果的准确性，减少不同方法、不同仪器、不同人员操作产生的误差。可采用样品加标回收实验、质控样品同步检测、标准曲线点回测、单点校正法、仪器比对、方法比对、人员比对等多种方式进行质量控制。

3.4 样品加标回收

加标回收率作为随行质量控制的重要参考数据，不仅反映人员操作是否规范，还可以反映检验方法是否适合待测样品，在分析结果过程中有助于发现操作过程中存在的问题并及时纠正。在能力验证中，通常采取样品加标的方式，加标量不能过大，一般为待测物含量的0.5～2.0倍，加标量应尽量与样品中待测物质含量相等或相近。注意加标体积对样品体积的影响，加标物的浓度应较高，体积应较小，一般以不超过原始试样体积的1%为宜。

4 数据结果分析

4.1 数据统计

按能力验证作业指导书的要求，在盲样有限的情况下，尽量保证称取3个平行样品、1个同种基质的质控样品、1个样品加标回收、1个样品空白进行测定。平行样品之间的偏差是否符合标准规定要求。测定质控样品的值，与真实值进行比较，已知的质控样在其允许范围内，特别是接近靶值时，盲样检测结果一般都会在其允许范围内。计算加标回收率在95%～105%之间，以确保方法的有效性。实验人员综合上述结果，对结果进行统计，决定数据取舍，撰写实验报告。以一次化妆品中镉的测定为例，加标量为2 μg的镉。表1为原子吸收法火焰法、表2为ICP-MS法测得的数据结果，举例分析。

表1 原子吸收法火焰法

表2 ICP-MS法

结果如表1和表2中所示，通过仪器比对，测得化妆品中镉的含量都在指定范围内，测得结果满意。

4.2 报告审核

负责本次能力验证职责范围内的审核人员，对报告进行审核。审核的内容主要有：测定方法是否可行、仪器设备是否在检定周期内、标准物质是否有效、报告结果是否准确等信息。根据作业指导书要求，填写能力验证报告单。

5 结语

能力验证本质上是一种自我评价手段，通过参加能力验证活动，实验室可以自查自省。如果实验室能力验证重金属检测结果出现可疑或者不满意时，实验室检验人员可参考文中提到的操作关键点，对整个操作流程进行自查及时整改。只有不断提高自身技能，全面掌握实验技术关键点，才能确保检验数据的真实、有效。