ПРОБЛЕМНІ СТАТТІ
УДК 664.014/.019
ОПЫТ УЧАСТИЯ В ПРОГРАММАХ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРИЙ ПО АНАЛИЗУ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Н.Г. Проданчук, член-кор. АМН Украины, профессор,
Институт экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя, г. Киев, Украина
РЕЗЮМЕ. Досвід ЕКОГІНТОКС, що підтвердив участь в міжнародних та національних програмах професійного тестування випробувальних лабораторій — це основний шлях для досягнення високої якості аналітичних досліджень.
SUMMARY. The ECOHYNTOX's experience in the international and national proffessional testing programmes showed that it is a main way of reaching high quality of the analitical examinations.
Контроль продукции по показателям безопасности для здоровья населения — основа государственной системы предупреждения воздействия потенциально вредных факторов на организм человека. Он базируется на правильности и воспроизводимости количественного определения опасных химических веществ в продукции и, прежде всего, в пищевых продуктах. Качество аналитических исследований и адекватность полученных данных могут быть достигнуты единственным, принятым во всем мире, путем — участием в раундах межлабораторных сравнений результатов измерений, которое является обязательным требованием стандартов ДСТУ ISO 9001 [1], ДСТУ ISO 17025-2002 [2].
В соответствии с Законом Украины "О метрологии и метрологической деятельности", а также ISO/IES Guide 43—1—1997[3] и ISO/IES Guide 43—2—1997 [4], в Украине действует Инструкция "Про порядок перевірки точності результатів у вимірювальних лабораторіях" (ПМУ 15—99) [5], согласно которой "аналитические, химические испытательные лаборатории, осуществляющие измерения физических величин, определение химического состава, физико-химических, физико-механических и других свойств", обязаны один раз в квартал, но не реже двух раз в год, участвовать в программах межлабораторных сравнений результатов (МСР) измерений. Для аккредитованных лабораторий периодичность участия определяет орган по их аккредитации.
Украинский государственный научно-производственный Центр стандартизации, метрологии и сертификации (УкрЦСМ) утвердил Центр контроля качества продукции УкрНИИ спирта и биотехнологии продовольственных продуктов (УкрНИИспиртбиопрод) координатором программы МСР измерения содержания компонентов в пищевых продуктах и пищевом сырье.
Национальным аналитическим центром и УкрНИИспиртбиопрод разработана и с сентября 1998 г. внедрена программа межлабораторных сравнений результатов измерений показателей качества и безопасности пищевых продуктов и продовольственного сырья. Программа профессионального тестирования представляет собой процедуру независимой оценки компетентности испытательной лаборатории путем сравнения результатов, полученных при межлабораторных испытаниях идентичных "слепых" тестовых материалов. При этом должны соблюдаться требования конфиденциальности. Целью этой программы является проверка профессионального уровня испытательной лаборатории, а также формирование доверия к ее результатам. Проверка нацелена на последующее улучшение качества измерений, дальнейшее усовершенствование работы лаборатории и, в конечном счете, обеспечение единства измерений в Украине.
Координаторы программы предоставляют участникам раунда МСР тестовые материалы, аттестованные тремя способами:
- по процедуре приготовления, т.е. величина исследуемого показателя рассчитывается исходя из массы добавленного определяемого вещества;
- приписанное значение устанавливается по среднему значению результатов, полученных лабораториями-участниками тестирования (такой способ является малоэффективным, особенно в случаях определения микроколичеств веществ многостадийными методами);
- приписанное значение устанавливается по результатам, полученным экспертными лабораториями. Координаторы оставляют за собой право привлечь в качестве экспертной только одну лабораторию, чьи результаты вызывают у них доверие.
Статистический анализ результатов испытаний тестовых материалов и интерпретация результатов проводится по Z индексу, рассчитываемому по формуле:
где х — результат испытания, полученный тестируемой лабораторией, X — приписанное значение концентрации определяемого вещества; s — среднеквадратичное стандартное отклонение (СКО). Как правило, s — это фиксированное значение, получаемое для приписанного значения концентрации из кривой для выборочной совокупности данных, эмпирически найденной В. Горвицем и описывающей зависимость СКО от отрицательного логарифма концентраций. Например, для концентраций: 1 мг/кг, 0,1 мг/кг, 0,01 мг/кг, 0,001 мг/кг — СКО составляет 16, 22,6, 32 и 45,3% соответственно. Результаты испытаний оцениваются как удовлетворительные при |Z|=<2, как сомнительные — при 2<|Z|<3 и как неудовлетворительные при |Z|>=3 [6].
Координаторы программы предоставляют для ее выполнения четыре рабочие недели, а затем оформляют отчет по результатам исследований.
Лаборатория-участник профтеста анализирует полученные в отчете данные и, в случае получения неудовлетворительных результатов, проводит соответствующие корректирующие действия.
Отдел гигиены и токсиколого-гигиенической экспертизы пищевых продуктов и товаров широкого потребления Испытательного Центра (ИЦ) Института экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя (далее Институт) принимал участие в большинстве раундов, организованных под эгидой Национального аналитического центра и УкрЦСМ. В тест-экспериментах принимали участие научные сотрудники и инженеры: Архипенко Л.С., Бабий Т.М., Гнед С.Й., Давидюк Е.И., Дидок Т.Н., Завальная В.В., Зубова И.Г., Зульфигаров О.С., Каширина Н.В., Ковалишин Я.Ф., Коваль А.В., Крук В.И., Лемещак В.В., Литвин И.П., Мартынова Е.С., Наконечная Н.Г., Нежинский Н.Б., Прохоренкова Н.И., Суперсон Н.В., Сыроед Н.С., Удод С.И., Шевченко И.Н., Шевченко Л.Н. и Юрченко В.В.
В составе участников раундов профессионального тестирования — около 50 испытательных лабораторий Украины, а также несколько зарубежных лабораторий из Германии, России, Беларуси. С 1999 по 2002 г. отдел участвовал в МСР анализа следующих пищевых продуктов: сухое молоко, сухие дрожжи, водка, растительное масло, масличный мак, безалкогольные напитки, растворимый кофе, кукурузная мука, виноградный и яблочный соки, виноградное вино, концентрат безалкогольного напитка и сахар. Образцы проанализированы по 96 показателям качества и безопасности.
Тестовые исследования соков, алкогольных и безалкогольных напитков представлены следующими показателями качества: крепость, щелочность, сухие вещества, титрованная кислотность, влага, зола, рН, объемная доля спирта, титруемые и летучие кислоты, приведенный экстракт, уровень содержания кофеина и сахара.
В качестве тестовых показателей безопасности для здоровья человека были определены концентрации ионов токсичных элементов (Cu, Zn, Pb, Cd, Fe, Hg, As), уровни содержания остаточных количеств пестицидов, микотоксинов, регламентированных примесей в водке (сивушные масла, альдегиды, эфиры, метанол), радиоактивных элементов, пищевых добавок (красители, подсластители, консерванты, нитраты, двуокись серы, фосфорная кислота и др.).
Анализ результатов по определению токсичных элементов в сухих дрожжах позволил улучшить определение кадмия в нижнем диапазоне концентраций.
Большое внимание было уделено анализу пестицидов в исследуемых объектах в широком диапазоне концентраций. Так, содержание хлорорганических пестицидов (ХОП) в сухих дрожжах оценивалось на уровне примерно 0,01 величины максимально допустимого уровня (МДУ), в подсолнечном масле — 0,1 МДУ, содержание тетраметилтиурамдисульфида (ТМТД) в кукурузной муке было на уровне 318 мг/кг при нормативе "не допускается" (нижний предел метода количественного определения — 0,05 мг/кг).
Сложной задачей явилась идентификация и количественное определение
Средний показатель удовлетворительных результатов (Z<2) для ИЦ Института составляет около 80%. Участие в программе МСР позволило объективно оценить свою деятельность, найти слабые места в работе испытательных лабораторий, устранить недостатки в практике химико-аналитических исследований по конкретному показателю, сравнить несколько методик и выявить лучшие из них по точности и воспроизводимости, получить недостающие метрологические характеристики для ранее утвержденных методик, а также сравнить возможности современных аналитических приборов и оборудования.
Результаты межлабораторного тестирования учитываются при аттестации сотрудников ИЦ на право проведения измерений.
Следует подчеркнуть, что координаторами проделана значимая и полезная для Украины работа. Но выявились и некоторые проблемы, возникшие как у координаторов, так и у участников раундов профтестирования.
В частности, отсутствуют сертифицированные тест-материалы, что затрудняет проведение исследований из-за неустраненного влияния матрицы объекта. В ряде случаев наблюдается некоторый субъективизм в аттестации тест-материалов, что накладывает отпечаток на интерпретацию результатов МСР.
Не всегда четко указывалась форма предоставления результатов. Так, например, результаты определения o-фосфорной кислоты могли быть представлены как в виде H3PO4, так и в пересчете на Р2О5, как этого требуют отечественные и зарубежные нормативы. В форме представления результатов определение цикламата натрия, ошибочно был указан цикламат.
Качество производимых в Украине стандартных образцов состава и свойств, оставляет желать лучшего, особенно это касается стандартных образцов для определения пестицидов. Отсутствуют сертифицированные стандартные образцы для определения пищевых красителей и других пищевых добавок.
Не всегда соблюдаются сроки запланированного проведения раундов профтестирования. Недостаточно строгим бывает отношение к конфиденциальности результатов. Кроме того, целесообразно, по нашему мнению, продолжить работы МСР по определению сахаров и микотоксинов.
Помимо участия в раундах профтестирования, организованных в Украине в рамках программ МСР по исследованию пищевых продуктов, Институт принимает участие и в некоторых международных программах.
В 2001 г. наряду с 45-ю ведущими лабораториями Германии и др. европейских стран, ИЦ впервые участвовал в программе сравнений межлабораторных результатов исследований молочных продуктов, организованной "Мува Кептен" (Германия). В качестве примера на рис. 2 показаны результаты определения золы и лактозы, приведенные в формате отчета, предоставленного координатором. При проведении МСР лаборатория обеспечивалась сертифицированным тест-материалом, что позволило получить удовлетворительные результаты, используя методы отечественных ГОСТов.
В течение последних 8 лет Испытательный Центр ежегодно участвует в межлабораторных сравнениях результатов исследований табачных изделий. Координатором этой международной программы, в которой как правило участвуют 15 европейских и некоторые азиатские страны, является Центр научных исследований компании "Реемтсма" (г. Гамбург). Основные показатели, по которым проводится тестирование — это содержание никотина, смолы, влаги, сухого вещества, окиси углерода. Исследования проводятся по методикам, описанным в международных стандартах ISО. Все эти годы ИЦ Института получает высокие оценки по всем указанным выше показателям. Результаты испытаний, проведенных в рамках этой программы в 2003 году, представлены на рис. 3.
Центр научных исследований компании "Филип Моррис Интернешнл" (г. Нашатель, Швейцария) также проводит межлабораторные сличительные эксперименты результатов исследования табака по нормируемым показателям безопасности, а именно по содержанию токсичных элементов и остаточных количеств пестицидов. В марте 2003 года были подведены итоги испытаний
Предварительным условием для начала сравнительных испытаний было иследование сертифицированного образца табака по указанным выше показателям. В том случае, если полученные лабораторией результаты не отличаются более, чем на ±30% от сертифицированного значения, можно было приступить к анализу тест-материала. Полученные нами данные попали в заданный интервал.
При подведении итогов сравнения результатов, полученных Центральной лабораторией фирмы "Филип Моррис Интернешнл" ("ФМИ") и ИЦ было установлено, что различия в результатах по всем показателям не превышают допустимую
Сравнительный анализ результатов определения по конкретным показателям позволил сделать следующие выводы. Отмеченная нами тенденция к систематическому завышению результатов при определении мышьяка (приблизительно на 20%), по-видимому, связана с тем, что в ГОСТе на определение мышьяка в виде коллоидного соединения с диэтилдитиокарбаминатом серебра в формуле для расчета предусмотрена коррекция результата на +15%.
Выявлено, что результаты по определению ртути оказались систематически заниженными на 25—30%, что потребовало с нашей стороны проведения корректирующих действий. Определение остальных металлов показало хорошую согласованность результатов, несмотря на то, что лаборатории проводили анализ различными методами (атомно-абсорбционная спектрометрия — ИЦ, эмиссионная спектрометрия индуктивно связанной плазмы — "ФМИ").
Полезным было проведение тестирования табака по остаточным количествам пестицидов. Определение остатков ГМК и дитиокарбаматов обе лаборатории проводили одними и теми же международными методами (ISО). Как видно из рис. 4 (I, II), результаты отличались в пределах 10—25%.
Диаграмма IV на рис. 4 иллюстрирует согласованность результатов по определению остаточных количеств ХОП. Для них, как и для остальных пестицидов, лаборатория "ФМИ" использовала разработанный ее специалистами метод многокомпонентного анализа пестицидов (multiresidues method), позволяющий контролировать одновременно около 50 пестицидов из одного экстракта табачных изделий. В работе Испытательного центра нашего Института использовались официально утвержденные методики для определения остаточных количеств отдельных групп пестицидов. Как видно из рисунка, определение ХОП двумя различными методами дало достаточно близкие результаты. Удовлетворительно согласуются и данные по определению ФОП и дельтаметрина, относящегося к группе пиретроидов — рис. 4 (III, V).
При обсуждении полученных результатов с представителями "ФМИ" было достигнуто соглашение о дальнейшем проведении совместных исследований. К концу 2004 года запланировано валидировать и, в случае получения положительных результатов, внедрить в практику работы Испытательного центра Института метод многокомпонентного анализа смесей пестицидов в табаках и табачных изделиях.
В рамках системы управления качеством Института экогигиены и токсикологии им. Л.И. Медведя ежегодно проводятся внутриинститутские межлабораторные сравнения результатов количественного химического анализа. Это в большей степени относится к методам определения приоритетных загрязнителей окружающей среды, а также веществ, мигрирующих из материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами и полимерных материалов, используемых при изготовлении одежды, обуви, строительных материалов (фенол, формальдегид, капролактам, ПАВ, фториды и др.).
Выводы
Практический опыт участия в программах межлабораторного сравнения результатов количественного химического анализа убеждает в том, что внешний контроль в сочетании с внутренним оперативным контролем является действенным инструментом для повышения качества научных и экспертных исследований, сертификационных испытаний, более полного удовлетворения требований клиентов, получения достоверной информации о качестве и безопасности поступающих на рынок Украины пищевых продуктов.
Система аккредитации экспертных учреждений МОЗ Украины на право проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы должна базироваться исключительно на компетентности и высоком профессионализме испытательных центров (лабораторий), объективной оценкой которых должны быть результаты тестирования в раундах межлабораторных сравнений результатов.
Литература
1. ДСТУ ISO 9001—2001. Системи управління якістю. Вимоги.
2. ДСТУ ISO/IEC 17025—2001. Загальні вимоги до компетентності випробувальних та калібрувальних лабораторій.
3. Настанови 43—1. Перевірка професійного рівня шляхом міжлабораторних порівняльних випробувань. Частина 1: Розроблення та експлуатація схем перевірки професійного рівня.
4. Настанови 43—1. Перевірка професійного рівня шляхом міжлабораторних порівняльних випробувань. Частина 2: Вибір та використання схем перевірки професійного рівня органами з акредитації лабораторій.
5. Інструкція " Про порядок перевірки точності результатів у вимірювальних лабораторіях" (ПМУ 15—99).
6. МИ 2417—97. Оценка качества работи испытательной лаборатории продовольственного сырья и пищевых продуктов. Методика внешнего контроля точности результатов испытаний. Екатеринбург, 1997.