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四、法规和标准
1、法规
化妆品体外科学实验室从事检测项目应符合国家和主管机构的法规要求。对于涉及出口产品检测的实验室还应熟悉进口国的法规和标准要求。以欧洲为例，1976年欧共体发布了关于化妆品的76/768/EEC指令，2009年颁布统一的欧盟化妆品法规（1223/2009/EU）。此外，还有一些与化妆品法规平行的重要法律法规，提供针对特定类别产品的人类健康保护，如有关化学品的注册、评估、许可和限制的法规（Registration,Evaluation,AuthorisationandRestrictionofChemicals），即REACH法规；农药和医疗器械的法规；化妆品法规与这些平行法规之间存在相互补充和影响的关系，这些法规称可之为“纵向法规”[1]。如图6。
图6 欧盟化妆品相关的横向和纵向法规
另外一类法规不受具体商品的限制，适用于跨领域的行为，称为“横向法规”。有些情况下，横向法规的条款会高于化妆品的规定。如俗称动物福利法规的“欧盟保护实验动物指令（2010/63/EU）”，随着欧盟化妆品法规对于动物实验的禁止，使得这些与动物使用相关的法规也应受到体外实验室的关注。此外，还有通用产品安全指令2001/95/EC（GeneralProductSafetyDirective,GPSD），其目的是对于欧盟内部市场内的所有消费品建立一致水平的消费者保护。因此，该指令自动覆盖了许多产品，与化妆品相关的几条特别值得注意：如条款3(1)对于消费品“安全”的定义，指出一个“安全”的产品被定义为“在正常或合理可预见的情况下使用的任何产品，包括持续时间、在适用情况下、投入服务中、安装和维护的要求，与产品的使用相适应的任何风险不存在或只有最低，被认为是可接受的并与高水平地保护人员安全与健康相一致”。乍看起来，这完全与新修订的《化妆品安全技术规范》第3.1.1条的规定一致。然而，应该注意的是GPSD指令还包括由于化妆品包装引进的机械损伤。欧盟关于以重量或容量计量的预包装产品的成员国相似法案（76/211/EEC），既包括大量各种各样的食品，也包括化妆品。气雾剂指令75/324/EEC涉及除臭剂和美容喷雾类产品。欧盟淋洗化妆品生态标签法规即2014/893/EU，涉及冲洗类化妆品生态标签的生态要求[2]。
2、标准
体外实验室的标准以方法标准为主，多数为安全性评价的毒性测试标准，有些机构同时承担标准化的动物实验，也会涉及实验动物和动物实验相关的标准。随着化妆品非动物测试方法的普及，体外方法将成为测试的主流。目前，涉及体外试验方法的标准主要是OECD化学品测试指南，ISO医疗器械生物学评价，我国的化学品国家标准，检验检疫行业标准和《化妆品安全技术规范》。国内现行的标准大多来源于OECD标准的转化。除了方法标准外，实验室还应满足相关的实验室规范、生物安全等标准[1-4]。核心标准见表4。实验室应建立标准动态管理、检索的机制和记录，并确保所执行的标准是现行有效的。
表4 与化妆品相关的体外试验方法标准
3、法规与标准结合
标准方法的结果应与判定标准或法规结合，使检测数据于产品法规的要求。以皮肤致敏监管法规为例，监管机构依据不同信息来源的皮肤敏数据，评估与皮肤接触相关的化学品和产品的安全性，以确保这些物质在正常使用情况下，不会对人体健康造成有害影响。国内外对于皮肤致敏的法规和标准存在差异，某些方面差异很大。尤其对于监管的严格性、测试方法的选择等方面。体外实验室应熟知国际法规和标准要求，这点对于承接出口商品检测的机构尤其重要。美国对于皮肤致敏的评估隶属不同的法规监管，涉及到几乎所有可能与人体暴露的产品和职业。法规对于致敏的监管要求也不同，有些仅需要危害识别，而有的需要对危害的程度（效力）作出结论，并给出风险等级评估，非常具体。法规对于体内方法和体外替代方法的接受程度也不同，没有“一刀切”的做法，更多地采用基于综合考虑，具体情况具体分析，证据权重等措施。经过专家委员会的充分评估给出建议，而且对测试方法的接受是动态变化的，随着技术的进步和新方法被验证的进程做出调整。见表5。加拿大、巴西与美国类似。欧盟的法规监管比较具体，对替代方法的使用技更加开放的态度。日韩基本紧跟欧美国的做法，兼顾到了本国化妆品监管的特殊情况[5]。
表5 各国法规接受的皮肤致敏测试方法
美国消费者安全委员会（U.S. Consumer Product Safety Commission, CPSC),
美国环境保护部（U.S. Environmental Protection Agency, EPA),
美国食品药品管理局（U.S. Food and Drug Administration, FDA),
美国职业安全和健康管理局（Occupational Safety and Health Administration，OSHA),
美国国立职业安全和健康研究所（National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH)
美国EPA毒物防治办公室（EPA's Offi ce Pollution Prevention Toxics, OPPT)
美国FDA食品安全与应用营养中心（FDA's Center for Food Safety and Applied Nutrition, CFSAN）
美国国防部（Department of Defense，DoD）
GPMT：豚鼠最大化试验
LLNA：鼠局部淋巴结试验
五、方法运行与SOP
1、方法选择
化妆品体外实验室应选择哪些方法建立能力，取决于机构的定位、业务范围和人员配置情况。在上篇中讲到体外实验室大致分为综合型、专项型和企业内部三种类型。相应的从事体外科学的规模和投入也不一样(表6)。
表6不同类型的体外实验室
表6 不同类型的体外实验室
2、SOP编制与运行
实验室应编制标准操作程序（SOP）作为实验人员的作业指导文件，根据认可制度的原则，任何研究计划或测试指南中未详细规定的检测或活动，都可以编制SOP文件[6,7]。SOP来源于测试准则，但又结合实验室的具体情况，应当说是所在机构所独有的。因此，SOP最好由实际工作的一线人员编写。最终的SOP需要由实验室管理层进行审查和批准。一整套SOP是保证实验室综合质量过程中的一部分。SOP的目的是确保使用者可以重复地执行程序。因此，SOP编制应足够详细但又简单明确，以最大限度地减少误读的风险。SOP可配合图表使用，以减少文字表达的繁冗，切记不可机械地套用其他机构的SOP。
除了试验方法外，SOP的范围还包括支撑程序，例如细胞培养保存、废物处理，样品称量、浸提、配液、废弃等程序，设备操作、维护和校准，记录保存，结果报告，存档和检索，质量保证程序等。SOP不是静态文件，需要定期进行系统的审查，并在任何变化（如场地、设备、设施）时进行调整，以便能够完全遵守。SOP应有版本编号，并且应当是唯一性标记（标题、版本号、批准日期），新版本一经批准，在新版本生效之前需要通知所有相关人员。
例如，中性红摄取实验是常规的细胞毒性测试方法，SOP应规定每次试验时细胞的接种密度和操作应达到的要求。并指导实验人员遵照执行。图7A示SDS正常的浓度-效应曲线。如果执行SOP出现偏差，使得细胞接种密度不一致，会导致细胞毒性的浓度-效应关系出现偏离。影响实验结果。如果每孔中细胞接种密度过高，导致细胞毒性曲线右移（7B）；如果每孔细胞接种不均一，会导致平行孔中性红摄取产生较大偏差（7C）[7]。
表7 用于训练实验室体外方法能力的参考物质表
3、能力建设与维持
目前化妆品体外科学实验室可执行的标准方法已超过50项。这些方法在使用过程中可能会经过改良，同时也会有与之类似的方法被开发出来。在实际中应用，对于这些方法的执行能力，应当受到监管并符合一定的要求。这些要求称为替代方法的执行标准（Performancestandards，PS）。PS由三个要素组成，即体外方法基本组成，证明实验室能力和方法预测能力的参考物质清单，确定体外方法运行应达到的可靠性和精确性的值。实验室应了解相关标准方法的PS要求。例如皮肤致敏AOP中角质细胞ARE通路扰动是关键事件，ARE通路扰动的检测可以采用多种表皮细胞转染荧光素酶的方法，这些相似方法均涉及工具细胞的生产、筛查和稳定性检测[8]。实验室在应用重建皮肤模型进行体外皮肤刺激测试或皮肤腐蚀试验时，应通过已知参考物质的测试，证明具备开展此项实验的能力[1]。这也是体外实验室认可时需要现场核查的内容。
为了评估体外方法在实验室的日常运行情况，可使用标准中推荐的参考受试物清单对该方法的运行进行定期考核，必要时可采用盲法测试。表7是用于证明体外方法能力的参考物质[1]。
4、方法改良与能力提升
化妆品体外实验室在技术建立和发展过程中，难免会碰到对方法的优化提升或实验室条件不足而限定调整方法的操作步骤。这两种情况对于方法的修改都应视为新方法，另外对于影响方法运行的实验材料和设备关键供应商的调整也应对方法的运行效能重新核查。调整后的方法要形成SOP，并与原方法进行比较，经过标准参考物质的测试，采用2×2表重新得出方法敏感性和特异性变化的参数，明确哪些方面得到提升，哪些方面指标下降，是否出现新的局限性等，并重新核定适用范围。特别是在方法的结果用于样品毒理学安全性判定的情况下，这点尤其重要。需要方法调整的情况如下：
图7 A,B,C细胞接种密度存在偏差导致细胞毒性结果的偏离
①参数优化：增减测试参数，以提高灵敏度或提高检测效率。如BCOP实验增加角膜厚度检测，增加水肿参数；实验结束后取角膜组织进行组织学检查，增加病理学分级参数[9]。对于
预测模型的修改应取得实验室之间比对的共识。皮肤模型的皮肤刺激测试补充炎性因子的检测也属于这种情况[10]；②适用范围：如把标准中适用于化学品或化妆品原料的方法扩大范围应用于化妆品成品或混合物，视为适用范围的调整，应说明理由并有数据支持；③设备更新：包括前处理设备和检测设备，如把BCOP方法中检测透光度的卤素光源更换为灵敏度更高的激光检测仪，应进行metoo验证，并校正预测模型[11]；把DPRA试验中检测氨基酸残基的HPLC更换为UHPLC或质谱也属于这种情况[12]；④实验系统更换：实验室出于成本的考虑通常会更换实验系统，对于关键系统的更换应视为新方法，应进行metoo验证[13]。最常见的情形是材料的国产化，如重建角膜、重建皮肤等，任何对OECD指定的实验模型的更换均应有官方确认的数据支持，否则应视为OECD测试准则的偏离，否则出具报告也难以得到国际互认。⑤统计方法：实验室对于操作系统的更换或统计方法的调整通常不够重视，其实软件方面的改变对于方法的稳定性，甚至结果表述都有可能造成影响。实验室搬迁，实验人员调整，以及非关键材料的更换（如培养基，耗材和血清批次更新），不涉及方法的变更，不需要进行方法确认，但应做好相应环节的风险控制。
5、常规实验的质量控制
为了保证化妆品体外检测结果的质量，实验室应建立和实施充分的内部质量控制计划，以确保并证明检测过程受控，以及检测结果的准确性和可靠性。对于体外方法的日常运行，应用好阳性对照、阴性对照和基准对照，作为日常质控的重要依据之一。阳性对照在方法的一致性评估中起着重要作用。其作用不仅在于考查当次试验是否正常运行，而且对于证明该方法实验室内部时间跨度上的一致性，以及证明方法在实验室间结果的一致性方面也尤为重要。阳性对照的理想数据来自前人无数次测试经验的积累，数据通常近乎服从正态分布，相应结果的均数和标准差可以计算得到，结果的可接受区间一般为均数加减2个标准差。例如，牛角膜浑浊渗透性测试（BCOP）使用的是无水乙醇作为阳性对照物，它的体外评分数据为51.6±6.2，那么它的可接受范围即为39.2-64.0（均数±2SD），数据来源于1171次测试[11]。一个稳健的阳性对照既是体外实验方法的一部分，同时对于方法的技术转移是必要的。
有些体外方法无法用一种物质对所有的测试终点或者暴露情况都做到模拟和检测，可增加阳性对照。例如细菌回复突变试验（Ames）遗传毒性测试方法，通常选择两种阳性对照物作为细菌菌落诱导突变剂，一种是代表直接突变活化，另一种是选择对含有大鼠肝脏S9的测试系统进行代谢活化。在BCOP中，通常会根据受试物的性状选择使用液体或者固体的阳性对照物。液体对照选择乙醇，固体对照选择咪唑。体外实验室应对阳性对照结果的接受标准作出规定，并应绘制多年运行的质控图。如图8为30个月内，某实验室BCOP试验运行阳性对照的质控图[7]。实验室规定的可接受的上下限范围为40-65，上限范围为60-70。可以看到一个极值是超过了这个区间。当出现这种情况时，说明需要重复进行试验。如果没有质控图，这个偏差并不容易被发现。所以注意积累每次实验中的阳性物质的数据，对于预防不合理的数据结果是非常有意义的。
常规实验中，除了设置阳性对照、阴性对照之外，必要时还可同时设置基准对照。其意义在于监测批次测试间的误差，更精确地控制实验的稳定性，用于相似刺激性产品的比较，或与目的产品刺激性的比较等。例如可选择IVIS评分值在3附近的化学品或产品为基准参照，以监测BCOP测试的敏感性和稳定性；可选择IVIS评分值低于0.5的产品或配方为基准参照，以同期评估其它样品的刺激性[1]。
图8 某实验室30个月内BCOP阳性对照质控图
六、质量动态管理
1、人员管理
体外实验室管理体系中，人员是影响实验工作质量的最重要的因素。人员素质、合理的结构配备、适时培训、严格的考核、管理、监督，形成一个完整的人员管理体系，才能保证发挥全员的能力和创造性。国内实验室普遍存在重设备，轻人才的情况，有些化妆品企业的实验室配置了国际先进的设施和设备条件，但并没有体现出研发和检测的优势，其原因在于人员能力和管理水平较弱，设备形同虚设。实验室人员的培养管理，应把重点放在人员素质的培养和胜任程度的满足。相对于学历而言，试验人员的能力更为重要。实验室应仔细地确定每一岗位的任职资格条件并将其文件化。对检测实验人员应具有的资格和能力制定相应标准，并经考核合格，逐一确认。应建立在培人员培训制度并实施督导，人员培训程序应完整和有效。对在岗人员应制定继续教育或培训目标（该目标是实验室总目标的一部分）。为保证目标的实现，实验室应制定人员培训的控制程序，制定适宜的人员培训计划，并评价培训实施的有效性。
2、设备运行
设备是实验和检测所配备的采样、测量仪器和辅助设备及软件的总称。设备的正确选择、安装、使用与维护，不仅直接影响到实验室的运行成本，而且直接关系到检测数据的可靠性、准确性，关系到检测数据的互认。化妆品体外实验室设备可分为3类，即必需设备，辅助设备和其他常用设备（表8）。必需设备是开展工作必备的，如洁净台（生物安全柜）、CO2培养箱、高压蒸汽灭菌器、冰箱、倒置显微镜、高温干热箱（用于吸管和玻璃器皿的灭菌）、水纯化设备（蒸馏水器或超纯水机）、离心机、天平（精密电子天平）、记时设备（用于暴露时间测定）、人工光源（用于光毒性试验）、酶标仪等。辅助设备可使工作做得更快、更好、更有成效，如抽气泵可用于除去培养瓶中用过的培养基或其它试剂，也可代替真空泵用于无菌过滤；pH计用于配制溶液；电导仪用于检测溶液离子浓度；渗透压仪用于培养基的质控。其它最好配备的仪器还包括温度记录仪（用于检测冷藏箱、冰箱、培养箱、烘箱、恒温箱、水浴锅等的精确控温）、移液设备（如电动加样器、手动加样器、移液器和微量移液器），膜电阻测定仪用于组织工程皮肤（角膜）的质量检测。有条件的还可配备多通道移液器、平板加样器（液体工作站）用于微量滴定板的自动加样、微量滴定盘、细胞成像仪等处理设备。实验设备的合理配置使实验室工作更轻松方便。
表8 化妆品体外实验室常用仪器设备
注：不包括化学检测、微生物检测、动物实验和分子生物学实验室设备
对设备的管理提醒以下几点注意：①实验室应正确配备申请认可项目（标准、产品、参数等）技术能力范围内所需的所有设备（包括租借用设备和配件），应关注配置的准确度、量程等是否满足需要，如天平的精密度，温控设备的温度范围和精密度等。②实验室应对结果有影响设备的关键量或值制定校准计划，其内容应正确完整。设备在投入服役前应经过校准或核查并证实达到要求的准确度和检测标准要求；③实验室设备应由授权人员操作，并对授权人员定期考核。④对结果有影响的设备应有唯一性标识，对检测有重要影响的设备及其软件的档案应该保存齐全。⑤实验室的所有设备（在申请认可范围内的）都应加有校准状态标识，并确保在有效期内。⑥实验室期间核查的程序中应明确规定需进行期间核查设备的种类及所处的使用状态，并明确规定各类设备核查方法。实验设备如因校准产生修正因子，应及时更新，并了解执行情况。
3、良好文件管理
实验室文件（包括内部制定的文件和外来文件）是规范各项质量活动，防止和克服随意性的内部法规，是保证其管理体系正常运作的依据。实验室文件包括方针声明、程序、技术规范、校准方法、表格、图表、通告、备忘录、软件、图纸、计划等；承载介质可以是纸张、磁盘、光盘或云盘等其他电子媒体、照片或标准样品。在实验室认可制度中，记录是指为已完成的活动或达到的结果提供客观证据的文件。记录是阐明所取得的结果或提供所完成活动的证据的文件，是可追溯性的文件。良好的文件管理（gooddocumentpractice,GDP）应结构清晰，体系完整和闭环。比如：在文件控制方面，文件管理构架清晰，文件从制订、修订、审批、发布，到作废收藏、存放等环节闭环监控。各层次文件制定、批准、管理职能明确且有效，相关记录完整，电子文档管理控制合理而有效；并且定期开展文件有效性的审核活动。
记录对应的是“所完成活动”的证据，应覆盖从活动开始，直到其结束的全过程运作的文件；记录应阐明“所达到的结果”，从初始启动条件直到结果产生的全过程操作都应如实记录，以证实活动的规范、结果的可靠。因此，对于化妆品体外实验活动来讲，涉及实验活动的关键过程的运作条件（实验室环境温湿度参数）、方法程序（引用标准和SOP），发生的过程现象（设备操作步骤，实验结果数值等），实施人员（操作员、纪录员，审核员）等，均是应当常规如实记录的基本要素，以便为结果的可追溯性提供文字依据，为验证、不确定度分析提供信息。
实验室应制定记录的管理程序，其内容至少应保证：有唯一性标识，以便识别；记录清楚而不会消失；储存保管方式应使其便于检索，并应明确查阅人员范围和批准查阅手续；储存保管设施应当：环境适宜，防止损坏、变质和丢失，如防潮、防火、防蛀、防失窃等；应明确规定记录保存期限，不同种类的记录可以有不同的保存期限；保存期常分为：永远保存（如基本建设资料、收藏性资料）；长期保存：（如设备档案、人员档案等）；短期保存：通常为3年，当法规有要求时，还应与相关法规要求一致；应保证安全与保密；电子方式储存的记录应有保护和备份程序，防止未经授权的侵入或修改；过了保存期的记录需要销毁时，应列出清单，应经过审查和批准，以免造成无可挽回的损失（批准的清单应永久保存）。
4、质量控制
质量控制可以分内部质量控制活动和外部质量控制活动。目前在体外实验领域，国内可参加的实验室间比对计划和能力验证计划非常少。如果国内的体外实验室不能与国际上（例如亚太区域或世界范围内）的其他国家实验室相比较，其差异不能控制在一定允许误差范围内，则我们的实验室就很难与国际接轨。近年来，发生了多次因检测机构不符合认可制度的要求，检测报告不被进口国承认而导致的质量风波，严重损害了中国制造的声誉。可喜的是，包括广州华代生物在内的为数不多的获得CNAS认可的实验室正在努力朝着能力验证提供者的方向发展。在现有情况下，化妆品体外实验室可以采用方法对方法、点对点的方式，与已经通过CNAS认可的实验室，就某项方法进行室间比对。实验室无论采用外部监控活动或内部监控活动，其目的均是对各检测系统进行监控，及时发现实验系统中的不良趋势。
为此，实验室应编制质量监控程序，制订质量监控计划，对各项检测活动选择有针对性、有效果的监控方式进行质量控制活动效果的验证。质量控制计划应尽可能覆盖所有部门、常规项目、特殊项目和关键检测岗位。质控计划的方式可灵活多样，包括空白分析、留样重测、盲样测试、人员比对、加标和控制样品的分析等。质控计划中还应包括内部质量控制频率、规定限值和超出规定限值时采取的措施，还应包括质控结果评价依据、实施记录、不满意结果的处理措施等。体外实验室通过实施不同的质控活动，能够及时发现检测系统出现的不良趋势，并采取有计划的措施加以纠正，使实验活动回归正常，并保证结果的准确性。
5、内审和管理评审
审核是为获得审核证据并对其进行客观评价，以确定满足准则的程度所进行的系统的、独立的并形成文件的过程。审核应用于实验室的内部核查时通常叫做实验室内部审核。实验室内审是实验室体系的自我诊断和自我完善，是实验室保证数据和结果正确、可靠、有效。为此实验室内审应包含对检测活动的审核。推荐的做法是对化妆品体外实验室关键岗位的技术人员进行全员内审员培训，使一线人员了解认可规范，理解和配合质量体系的运行。
实验室开展内部审核时，应注意内审程序的完整性与适应性。内审程序应符合准则要求，同时又适应本实验室管理体系运作特性、特点需要；要制定有完整的内审实施计划，包括计划内容完整性、审核范围界定准确性、审核依据充分性，日程和内审分工合理性、以及明确审核重点。
管理体系评审是“最高管理者的任务之一，是就质量方针和目标有规则地、系统地评价管理体系适宜性、有效性。”从系统学上讲，它是实验室管理层，特别是最高管理者，认识、理解其管理体系的动态性的最高质量活动。管理评审上至方针和目标，下至每一项具体的活动，其目的是促进管理体系持续改进、自我完善。管理评审的内容主要是：分析管理体系的符合性，对内部管理体系审核结果的分析，分析对象包括：内部管理体系审核报告，纠正措施实施情况，及结合管理体系运行需要对管理体系文件提出修改，补充意见等；分析管理体系的有效性，包括检测结果质量情况、客户投诉、能力验证结果等，分析管理体系运行的有效性，并提出相关的纠正和预防措施的建议；分析管理体系的适应性，对于出现的新情况，如市场需求，是否要新开项目，新标准，或标准更改，技术手段、组织机构、客户要求等是否发生变化；对出现的新需求、新变化、分析方针目标、资源设施、人员控制等适应性并提出建议。
七、展望
化妆品行业系统地开展体外技术的应用，推动认可制度在化妆品实验室的实施，是整个行业可持续发展的关键，其重要意义可以概括为以下四点：
①通过国际互认走向国际竞争。全球40多个经济体已废止了化妆品的动物实验，国际贸易中的化妆品已有超过60%采用了非动物检验。中国化妆品如果希望参与国际竞争，体外检测报告的国际互认是走向世界的通行证。②体外科学提升企业研发能力。化妆品科技力量的提升不能脱离现代生物学技术的飞速发展，非动物技术是必须同步接受和正确使用的技术之一。建立体外实验系统和技术，可从根本上解决企业研发能力落后的问题，吸引生物医药人才，实现技术创新和提高研发能力。③行业先行获得先机。化妆品体外科学是现实版和成熟的技术，标准化方法已在全球运行20多年。事实证明利用非动物检验技术完全可以保障产品的安全性。在国内建设运行符合认可规范的体外实验室，无疑站在了行业领先的位置。④提升企业美誉度。绿色化妆品的目标是实现人、动物和自然三者的和谐共生，通过零残忍化妆品的实践，可提高企业的美誉度，实现长远社会效益和经济利益。
致谢：感谢国家认监委科技支撑项目《体外方法实验室认可评价关键技术的研究》（2017RJWKJ10）和广州市经济技术开发区国际合作项目（2017GH11）的支持。
参考文献：
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程树军1,2 陈志杰2 马莎莎2
1.上海交通大学医学院 2.上海市毒理学会