多元统计工具应用

多元数学统计方法分析传统草药，使用U P LC 超高效液相色谱/T O F -MS 飞行时间质谱比较不同样品种类 　　Kate Yu, Jose Castro-Perez, 和 John Shockcor 　　沃特世公司，米尔福德，马萨诸塞州，美国 　　前言 　　实验方法 　　传统草药 (THM)或传统中药 (TCM)样品的分析研究是非常具有挑战性的，直接原因是样品的重现性差。植物提取物的成分会因产地，采收季节以及提取方法的不同而发生显著变化。即使提取物是来自同一株植物的提取物或来自相同名称的两株植物，其成分也不尽相同。 　　此外，为了有效的对中药进行质量控制，非常有必要对中草药进行分析比较。中草药样品分析对于传统草药的生理作用机理的研究也是非常关键的。 　　我们开发了一套简便快速且易于通用的传统中草药分析流程的(图 1)。该分析流程利用了沃特世 (Waters® ) UPLC® 超高效液相色谱的技术优势，即高分辨，高灵敏度和快速分离，并结合了 SYNAPT™ HDMS™ 质谱系统的飞行时间质谱仪(TOF MS) 精确质量数测定的功能。该工作流程能够应用于化合物鉴定或样品解析。 　　传统中草药中的化合物鉴定在我们已在另一篇应用纪要中讨论过。1 本文将演示如何利用该分析流程借助多元数学统计方法进行样品数据的解析。结果表明，样品的比较可以在几个小时内完成并获得完整的样品信息。这显著地缩短了传统草药样品的分析时间和节省了人力。 图 1. 传统草药分析的工作流程 。 　　本实验的样品来自于两种人参提取物口服液。 　　样品 1 是人参精口服液 (产自中国，JV Trading Ltd. 公司销售，纽约，纽约州)。 　　样品 2 是青春宝口服液 (产自中国，Overseas Factor Corporation 公司销售，旧金山，加利福尼亚州)。 　　每个样品在进样前先过滤。 　　液相条件 　　液相系统: 沃特世 ACQUITY UPLC® 超高效液相色谱系统 　　色谱柱: ACQUITY UPLC 超高效液相色谱 HSS T3 色谱柱 　　2.1 x 100 mm, 1.7 µ m, 65 °C 　　流速: 600 µ L/min 　　流动相 A: 水+ 0.1% 甲酸 　　流动相 B: 甲醇 　　梯度: 时间 组成 曲线 　　0 min 95% A 　　10 min 30% A Curve 6 　　17 min 0% A Curve 6 　　20 min 95% A Curve 1 　　质谱条件 　　质谱系统: 沃特世 SYNAPT HDMS 质谱系统 　　离子化模式: 电喷雾 　　毛细管电压: 3000 V 　　锥孔电压: 35 V 　　除溶剂温度: 450 °C 　　除溶剂气体: 800 L/Hr 　　离子源温度: 120 °C 　　采集范围: 50 to 1500 m/z 　　碰撞气体: 氩气 　　数据处理 　　化合物筛选和分析: 　　MarkerLynxTM 　　应用管理软件 　　多元数学统计分析: 　　SIMPCA-P 　　结果 　　为保证数学统计结果的可靠性和重要性，每个样品至少重复进样三次。为获得每个样品的所有信息，有必要对它们在正负离子模式下进行LC/MS分析。本实验中，每种样品重复进样六次:三次电喷雾正离子模式分析和三次电喷雾负离子模式分析。出于演示目的，本文只讨论了负离子模式下的结果。 　　图 2 显示两种人参提取物口服液基峰离子色谱图的比较。由图可以看出人参精口服液含成份远多于青春宝并且浓度更高。由于两个样品成份都很复杂，有必要利用多元数学统计工具对两个样品做进一步的分析。 　　图 2. 两种人参提取物样品的 LC/MS 液相色谱/质谱基峰离子色谱图。 　　使用多元数学统计方法对 LC/MS 数据进行分析的第一步是将三维 LC/MS 数据转换成二维矩阵。这一关键步骤由 MassLynx™ 操作软件中的 MarkerLynx 完成。MarkerLynx 将每一个数据点转换成精确质量保留时间 (EMRT) 数据对，并以二维矩阵型式将结果列出 (图 3)。 　　本实验共得到了 1184 个精确质量保留时间 (EMRT) 数据对 。可检测到 EMRT 数据对的数量取决于色谱峰检测限的设定，该参数可由分析人员设定。 　　图 3. MarkerLynx 结果显示窗口。窗口上部为样品进样列表。窗口下部为精确质量于保留时间数据对列表。 　　从 MarkerLynx 报告界面上，仅需点击 P+ 按钮，EMRT 数据对列表就可以被自动导入到 SIMCA-P 中。首先利用主成分分析 (PCA) 法对对数据进行处理。之后利用无监督统计学模型，结合正交偏最小二乘法进行两维数据分析 (OPLS-DA)。图 4 列出正交偏最小二乘法数据分析的分值结果。该图清晰地展示了两个样品组在 X 轴和 Y 轴方向的差别。 图 4. 数值图表示人参精口服液和青春宝口服液明显的分组情况。 　　为进一步鉴定两组样品的化学组成上的差异性，正交偏最小二乘法得到的数据分析结果散点图如图 5 所示。 图 5. 基于正交偏最小二乘法获得的人参精口服液和青春宝口服液数据分析结果散点图。 　　在散点图中，每个点代表一个精确质量保留时间数据对。X轴表示可变量。一个数据点距离 0 越远，该点对样品差异的贡献越大。Y 轴表示在同一样品组中的样品间的相关性。精确质量与保留时间数据对距离 0 值越远，进样间的相关性越好。因此，在 S 型曲线两端的 EMRT 数据对代表了来自每个样品组的可信度最高的特征离子。 　　例如，图 5 中，接近 S 图右上角的 EMRT 数据对为来自青春宝口服液可信度最强的特征标记物，接近 S 图左下角的 EMRT 据对为来自人参精口服液可信度最强的特征标记物。 　　这些特征的 EMRT 数据对可以被选择性地捕获，并获得每组样品中特征标记物列表，并以 TXT 文件保存下来。这个 TXT 件可被输回 MarkerLynx ，产生一个结果列表，从而用于元素组成搜索以及数据库搜索。图 6 显示了从两组样品 S 图中获得的十个特征的精确质量与保留时间数据对列表。 图 6. 利用正交偏最小二乘法从两个样品数据分析散点图中获得的最高贡献的十个精确质量保留时间数据对列表。 　　图 6 表明保留时间为 6.45 分钟质荷比为 945.5419 离子是人参精样品中最显著的标记物，可信度达 0.999。保留时间为6.33 分钟质荷比为 801.5021 的离子是青春宝样品中最显著的标记物，可信度达 0.994。 　　此外，相比人参精样品(从质荷比 783 到质荷比1187)，青春宝样品中最特征的十个 EMRT 数据对在较低的分子量范围内 从质荷比 623 到质荷比 955)。这说明人参精样品的十个特征的标记物中的大多数含有三至四个糖环，而青春宝样品中最特征的十个标记物含有二至三个糖环。 　　差异性最大的十个 EMRT 数据对也可以用棒状图格式进行查看。图 7 列出人参精 (7a) 和青春宝 (7b) 十个差异性最大的标记物的棒状图。 图 7. 人参精 (7a)和青春宝(7b)十个差异性最大的标记物的棒状图。 　　棒状图提供了列表中已经鉴定的标记物的额外信息，显示被研究的两个样品组十个差异性最大的 EMRT 数据对的直接比较结果。在图 7 中，人参精样品的十个特征标记物在青春宝样品中几乎没有被检测到。而来自青春宝样品的十个特征标记物在人参精样品中被检测到具有很低的强度，有些也未能检测到。 　　此外，棒状图也提供了一些半定量的信息。来自青春宝样品的十个最大标记物比在人参精样品中检测到的强度高。表明青春宝口服液是比人参精口服液更纯的提取物。 　　如上所述，从 SIMCA-P 得到的文本文档可以直接导入 MarkerLynx 结果列表中。图 8 显示填入两组结果的 MarkerLynx 结果窗口界面，每个表格代表一组。 图 8. 导入精确质量与保留时间数据对的 MarkerLynx 结果显示窗口界面， 文本文档从 SIMCA-P 散点图获得。 　　从 MarkerLynx 结果表格中，可以对每一个 EMRT 数据对报告中的精确质量进行元素组成分析检索。此信息可进一步用于作现有数据库搜查，寻找推断的该成分的化学结构(如果 　　数据库中存在该种标记物)。举例来说，我们从青春宝样品中选择一个质荷比为 971.4880 的 标 记物，其元 素 组 成 为 C48H76O20，对公共 平台数据库，Chemspider 进行检索。其中一个可能性如图 9 所示。 图 9. Chemspider 数据库中检索的到的质荷比 971.4880 的可能结构。 　　从该信息很容易返回到液相色谱/质谱 LC/MS 原始数据，利用飞行时间 TOF MSE 数据1的碎片离子来确认推导的结构的准确性。 　　结论 　　本应用文集演示一种通用智能化的传统中草药样品分析的工作流程。相对于传统的分析方法，当前这种方法对于相当复杂样品的分析非常有效。 　　通过 UPLC® 超高效液相色谱/SYNAPT™ HDMS™ 质谱系统的进行飞行时间质谱分析，首先采集含有精确质量测定的原始数据。当将这些数据作为精确质量保留时间数据对转成二维矩阵形式，多元数学统计分析方法即可对这套数据进行分析。每个样品的最特征的离子可以从 SIMCA-P 的正交偏最小二乘法数据分析散点图中获得。结果可以导回 Markerlynx 的结果列表中。如果标记物是已经解析出的化合物，可利用数据库检索其元素组成及化学结构。 整套分析方法简便，快速适用性强。它可以很方便地应用到不同类型的传统中草药样品分析之中。因此，在显著节省资源的同时获得最大信息量。 　　参考文献 　　1. An Intelligent Workflow for Traditional Herbal Medicine: Compound 　　Identification by UPLC/TOF MS. Yu K, Castro-Perez J, Shockcor J. Waters 　　Application Note. 2008 720002486EN.

市场监管总局办公厅关于开展2021年度认可与检验检测服务业统计工作的通知市监检测发〔2022〕1号各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局（厅、委），各国家检验检测机构资质认定（计量认证）行业评审组，中国合格评定国家认可中心，各国家质检中心及检验检测机构：根据国家统计局批准的《检验检测统计调查制度》要求和《检验检测机构监督管理办法》《认可机构监督管理办法》有关规定，现将开展2021年度认可与检验检测服务业统计工作有关事项通知如下：一、任务分工市场监管总局认可检测司负责认可与检验检测服务业统计工作的组织实施。（一）各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局（厅、委）负责组织本单位颁发资质认定证书的检验检测机构统计工作，并在检验检测统计直报系统中上传本单位颁发的全部有效检验检测机构资质认定证书的基本信息。（二）各国家检验检测机构资质认定（计量认证）行业评审组在其行业（协会）主管部门的指导下，负责组织本行业取得市场监管总局颁发资质认定证书的检验检测机构统计工作。（三）中国合格评定国家认可中心根据市场监管总局委托，承担无检验检测机构资质认定行业评审组归口、且同时取得国家资质认定证书和认可证书的检验检测机构统计工作。（四）市场监管总局直属的检验检测机构，直接在检验检测统计直报系统中填报相关统计数据并上传。（五）其他纳入统计范围的检验检测机构，由市场监管总局协调相关部门组织实施统计工作。二、时间安排2022年1月，各单位转发本通知并组织学习。本通知及现行有效的统计调查制度，发布在市场监管总局网站（www.samr.gov.cn）首页—服务—我要查—认证认可检验检测栏目“检验检测机构综合监管服务平台（检验检测统计直报系统）”专栏。各有关检验检测机构登录检验检测统计直报系统进行数据上报。2022年2月，各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局（厅、委），各国家检验检测机构资质认定（计量认证）行业评审组，中国合格评定国家认可中心按分工完成数据审核汇总工作。市场监管总局认可检测司组织对统计数据进行校验和质量审查，并根据校验和质量审查结果督促上报机构准确填报数据。三、填报说明（一）检验检测机构应依法如实报送统计数据和有关材料1. 检验检测机构应当依法如实、按期、准确、全面上报统计数据。检验检测机构登录检验检测统计直报系统进行网上填报，填报内容包含2021年度统计调查数据和2021年度报告（具体要求见附件1）。2. 拥有国家质检中心的检验检测机构，还应在检验检测统计直报系统中报送社会责任报告（具体要求见附件2）。3. 各检验检测机构应定期上传检验检测报告编号。每季度的第一个月内，各检验检测机构需在“检验检测统计直报系统”中报送上一季度出具的全部有效检验检测报告编号。市场监管总局根据检验检测报告编号有效性查询平台（市场监管总局网站首页—服务—我要查—认证认可检验检测—检验检测报告编号查询）监测检验检测机构上传编号情况，并依据社会公众查询和投诉情况进行跟踪处理。上述填报内容的操作说明及检验检测统计调查制度，详见“检验检测统计直报系统登录页面”。（二）同一法人实体所属的检验检测机构仅填写一次同一法人实体所属的检验检测机构，有多张资质认定证书或者多个名称的，应汇总检验检测机构的情况，仅填写一次统计报表，并在“资质证书状况”中列明每张资质认定证书的信息；同一法人检验检测机构有多场所的，应在“地址栏”中列明各个场所的地址；同一法人实体下有多个检验检测机构，其中有的机构又具有独立法人身份的，该独立法人机构应另行填报统计数据。（三）同一检验检测机构的统计数据仅由一个部门审核检验检测机构既获得省级资质认定证书，又取得国家资质认定证书的，以其资质认定证书能力范围覆盖面最大的为准，由检验检测机构选取一个上报审核的部门，并由该部门进行数据审核，同时检验检测机构应在“资质证书状况”中列明获得的每张资质认定证书信息。各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团市场监管局（厅、委），各国家检验检测机构资质认定（计量认证）行业评审组可通过直报系统审核、查询和统计由本单位发证或者归口的检验检测机构上报统计数据的情况。数据审核过程中发现上报数据有问题的，应及时与相关机构沟通协调解决。（四）认可机构填报要求中国合格评定国家认可中心应按照统计调查表的要求填写2021年度认可业务数据信息，并协助完成相关检验检测机构的统计工作；市场监管总局其他司局对认可工作有统计要求、需要另行提交统计数据的，还应按照相关要求提供。四、工作要求（一）认可与检验检测服务业统计是获取认可与检验检测服务业发展数据的重要工作，是开展检验检测机构资质认定、加强认可与检验检测市场监管、促进检验检测服务业质量提升的重要基础。各单位要高度重视，克服困难，在结合历年统计工作经验的基础上，进一步加强经费、人力以及组织保障方面的支持，制定工作方案和进度表，将责任落实到具体部门和人员，确保统计工作按时、保质、保量完成。（二）各有关机构应按照国家相关法律法规要求，认真整理归纳数据信息并及时上报。未按要求及时上报统计数据，以及故意瞒报、错报、漏报的，资质认定部门将依具体情况，采取警告、公告、不再受理其资质认定申请和列为异常检验检测机构等措施予以处理。（三）统计工作启动后，各单位要及时组织监督检查，重点解决实施不力、拖延不报、数据不实等问题。联 系 人：认可检测司 高楠、杨慧莹、谢澄联系电话：010-82260842市场监管总局办公厅2022年1月12日

为做好新形势下食品药品监督管理统计工作，更好地发挥统计对监管的基础支撑作用，国家食品药品监督管理总局近日印发了《关于加强食品药品监督管理统计工作的指导意见》，要求加强统计工作。 　　《指导意见》指出，食品药品监督管理统计是各级食品药品监督管理部门的重要职能，是政府统计工作的重要组成部分，是制定食品药品监督管理政策措施和法规制度的重要依据，是提高监督管理工作科学决策水平的重要支撑。各级食品药品监督管理部门要高度重视并切实加强统计工作，进一步强化统计服务功能，提高统计服务水平，使统计真正成为及时掌握食品药品安全状况的必要手段，研究和制定监督管理政策、实现科学决策的重要依据，服务食品医药产业发展和社会公众的重要信息平台。 　　《指导意见》强调，地方各级食品药品监督管理部门要结合机构改革后的新情况，整合统计职能、完善统计机构、健全统计队伍、保障统计投入，确保足够力量和资源有效履行统计职责。在机构改革中同步推进统计职能划转和整合，积极主动商工商、质监部门移交相关统计职能，获取食品生产、流通监管的统计基础资料，保持统计工作的连续性和统计资料的完整性。根据实际情况明确统计机构，完善统计工作体系，履行统计工作职责，在保持现有统计队伍稳定的基础上，适当予以加强，并确保有专职人员从事统计工作，充实统计人员优先从具有统计专业技术职务资格或统计专业知识的人员中选配。要将统计工作经费纳入部门预算统筹考虑，保证统计工作必要的办公设备和工作条件。加强统计信息化建设，实现统计信息的收集、处理、传输、共享和数据库建设的现代化。 　　《指导意见》要求，地方各级食品药品监督管理部门要切实加强对统计工作的组织领导。要完善规章制度，适时出台统计管理办法，加强对基础数据收集的组织协调和业务指导，健全统计资料的审核、签署、交接、归档等管理制度和统计数据公布制度。根据食品药品监督管理改革和发展的实际需要，完善统计报表制度和统计指标体系。改进调查方法，综合利用多种调查方式，推广应用现代信息技术手段，确保统计数据及时准确、真实可靠。推进统计信息公开，加强统计数据分析。 　　总局要求，各地要按照《指导意见》要求，加强组织领导，制定实施方案，认真贯彻落实。总局统计办公室将适时开展督促检查，并将贯彻落实指导意见的情况纳入年度统计工作考核。