Wymagania techniczne normy PN-EN ISO/IEC 17025 w...
-
Upload
dinhkhuong -
Category
Documents
-
view
259 -
download
10
Transcript of Wymagania techniczne normy PN-EN ISO/IEC 17025 w...
Wymagania techniczne normy
PN-EN ISO/IEC 17025
w praktyce laboratoryjnej -4
Miarodajność wyników badań
Dr inż. Piotr Pasławski 2012
WALIDACJA A MIARODAJNOŚĆ
1
Miarodajny – „taki, któremu można wierzyć”
Środki zabezpieczenia wiarygodności
Wykształcenie
Doświadczenie
Szkolenia
Środki techniczne Personel
Warunki lab.
Aparatura
Wzorce
Weryfikacja
Materiały
kontrolne
Metodologia
Badania PT
Audyty
2
Piotr Pasławski
Stanowisko Wykształcenie Doświadczenie
Kierownik pracowni
ICP – metodyk
ICP – operator
FAAS – operator
Przygotowanie próbek
Metody klasyczne spec.
Chemik organik
Wyższe chem.
Wyższe chem.
Wyższe chem.
Wyższe chem.
Średnie chem.
Wyższe chem.
Wyższe chem.
3 lata
2 lata w ICP
1 rok w ICP
1 rok w FAAS
0,5 roku
0,5 roku
1 rok różne
metody organ.
Wymagania dla pracowników laboratoriów kontraktowych
(wg US EPA CLP)
Piotr Pasławski
3
Szkolenia personelu
System jakości wg PN-EN ISO/IEC 17025
Walidacja/weryfikacja metod badawczych
Podstawy sterowania jakością, korzystanie z materiałów
odniesienia i badań biegłości
Sposoby szacowania niepewności pomiaru
Elementy metrologii
Technika pracy z literaturą naukową i techniczną, korzystanie
z internetu
Doskonalenie w technicznym języku angielskim
Doskonalenie w technikach analitycznych
Ważnym elementem jest planowanie merytoryczne szkoleń
4
Piotr Pasławski
Warunki laboratoryjne
Przestrzeń i jej organizacja
Malowanie ścian i pokrycie podłogi
System nawiewu i klimatyzacji
Instalacje wodno kanalizacyjne
Zapobieganie kontaminacji (rozgraniczenie stref pracy)
Utylizacja ścieków i odpadów
Zabezpieczenie BHP
Pomieszczenia współpracy z klientem
Systemy komunikacji elektronicznej (system LIMS)
Systemy przechowywania próbek
Łańcuch nadzoru
5
Piotr Pasławski
Aparatura
Planowanie zakupów
Przygotowanie specyfikacji
Realizacja zakupu
Ocena dostawy
Kontrola odbioru
Wzorcowanie zewnętrzne jeżeli wymagane
Szkolenia w obsłudze (serwisowe, aplikacyjne)
Ustalenia kontroli jakości
Plan serwisowania
Włączenie w system komunikacji elektronicznej
Nadzór nad systemem elektronicznym
Planowanie zakupu części zamiennych i zużywalnych
6
Piotr Pasławski
Oznaczenia Aparatura Ilość
aparatów
Ilość
aparatów
Ilość
aparatów
Liczba próbek
100/mies.
Liczba próbek
200/mies.*
Liczba próbek
300/mies.*
Metale
Metale
Hg
CN
ICP
GFAAS
CVAAS
SPF
1
1
1
1
1
2
2
2
1+1**
2+1**
2+1**
2+1**
* Wymagane podstawowe części zapasowe; ** aparat zapasowy
Zabezpieczenie aparaturowe wymagane przez US EPA dla
laboratoriów kontraktowych (CLP)
Piotr Pasławski
7
Baza wzorców i materiałów odniesienia
Wzorce do kalibracji (jakość certyfikatów)
Wzorce do kontroli kalibracji (inna baza) i do stosowania w
metodzie dodatku wzorca
Matrycowe Certyfikowane Materiały Odniesienia (ang. CRM)
Czyste Matryce
Materiały Odniesienia z porównań międzylaboratoryjnych
Domowe Materiały Odniesienia (ang. IHRM)
Kontrolne Próbki Laboratoryjne
Problemy do rozwiązania:
planowanie zakupów
ocena dostaw (jakość certyfikatów)
rejestracja, przechowywanie i nadzór nad materiałami
8
Piotr Pasławski
Czyste gleby – niezanieczyszczone czyste matryce
glebowe (tła glebowe): (6 x CRM)
Clean Sandy Soil CLNSOIL-1 (piaszczysta)
Clean Clay Loam CLNSOIL-2 (ił gliniasty)
Clean Sandy Soil CLNSOIL-3 (piaszczysta)
Clean Sand CLNSAND-4 (piasek czysty)
Clean Clay CLNSOIL-5 (ił)
Clean Loam Soil CLNLOAM-6 (ił gliniasty)
Przykład certyfikowanych materiałów odniesienia
próbek stałych (ang. CRM)
Piotr Pasławski
9
Trace metals – Sewage Amended Soil (gleba wzbogacona osadem – pH 7,59)
Trace Metals – Sandy Loam 2 (ił piaszczysty – pH 2,96)
Trace Metals – Sandy Loam 3 (zanieczyszczona odpadami – pH 9,76)
Trace Metals /Cyan - Loam 5 (zanieczyszczona odpadami – pH 7,79)
Trace Metals – Sandy Loam 7 (średnio zanieczyszczona – pH 7,40)
Trace Metals – Loam Sandy 1
Trace Metals – Sandy Loam 8 (średnio zanieczyszczona – pH 7,21)
Trace Metals – Sandy Loam 9 (lekko zanieczyszczona – pH 4,29)
Trace Metals – Sandy Loam 10 (średnio zanieczyszczona – pH 7,17)
Trace Metals – Sandy Loam 11 (średnio zanieczyszczona – pH 7,17)
Trace Metals – Loam Sandy 2 (średnio zanieczyszczona – pH 6,54)
Naturalne matrycowe CRM
Metale śladowe – Gleby: (24 x CRM)
Piotr Pasławski
10
Metale śladowe – Osady (6 x CRM)
Metale śladowe – Osady przemysłowe (8 x CRM)
Metale ekstrahowane wodą królewską –
Gleby / Osady / Szlamy (12 x CRM)
Metale ekstrahowane metodą TCLP (16 x CRM)
(ang. Toxicity Characteristic Leaching Procedure)
Naturalne matrycowe CRM
Piotr Pasławski
11
Co to jest walidacja?
Proces ustalania charakterystyki wykonania i
ograniczeń metody badawczej oraz identyfikacja
wpływów mogących zmieniać tę charakterystykę
Ustalenie jakie anality mogą być oznaczane w
jakich matrycach i w obecności jakich interferencji
Ustalenie jaki poziom precyzji i dokładności można
uzyskać w wybranych warunkach wykonania
Piotr Pasławski
12
Co to jest walidacja?
Proces weryfikacji metody czy jest ona przydatna do
określonego celu, tzn. czy można ją użyć do
rozwiązywania określonych problemów
analitycznych
W tym rozumieniu metoda musi być „odpowiednia
do określonego celu”
Walidacja metody nie jest tylko procesem
ustalania parametrów wykonawczych metody!!!
Piotr Pasławski
13
wg Wenclawiak B., Koch, Hadjicostas – „Quality
Assurance in Analytical Chemistry – Training and
Teaching”, 2003.
1. Sprawdzenie przydatności metody do określonego
celu
2. Uzyskanie istotnych dla metody informacji:
- stosowalność do badanego rodzaju próbek
- wymagana precyzja
(rozrzut analiz próbek podwójnych)
- błąd systematyczny metody („bias”)
- specyficzność metody
Walidacja metody analitycznej
Piotr Pasławski
14
3. Źródła wiedzy o metodzie analitycznej:
- normy ISO,
- normy krajowe,
- uznane normy międzynarodowe (US EPA, ASTM),
- regulacje prawne (ustawowe wymogi),
- uznane publikacje naukowe.
4. Wszystkie metody wymagają walidacji/weryfikacji przed
użyciem (należy udowodnić, że metoda daje
satysfakcjonujące wyniki w naszym laboratorium).
Wymagania EPA napisanie procedury (ang. SOP) dla metody znormalizowanej
Piotr Pasławski
Walidacja metody analitycznej c.d.
15
„Nie przyjmuj, że metoda opublikowana musi być przydatna do
twojego celu”!!!
Standardy jakości:
ISO 9001:2000, ISO/IEC 17025:2005, GLP
Piotr Pasławski
16
Podstawy VAM - Valid Analytical Measurement Walidacja pomiaru analitycznego - 10 przykazan
1. Pomiary powinny być wykonywane zgodnie z
wymaganiami
2. Metody i wyposażenie powinny być przydatne do
określonego celu
3. Personel wykonujący badania powinien być
wykwalifikowany i kompetentny dla danego celu
4. Techniczne możliwości laboratorium powinny być
regularnie i niezależnie sprawdzane
Piotr Pasławski
17
‚
5. Pomiary wykonywane w jednym określonym miejscu
powinny być zgodne z wykonywanymi w innym
miejscu
6. Laboratoria wykonujące pomiary powinny mieć
dobrze zdefiniowane procedury QC i QA
7. Wyniki powinny być przydatne dla klienta
8. Kontrola jakości powinna działać w każdym dniu
pracy !!!
9. System zapewnienia jakości powinien zabezpieczać
efektywność QC
10. System walidacji (VAM) ma na celu jakość wyników
analitycznych
Piotr Pasławski
18
Co jest ważne w zapewnieniu jakości ?
1. Powody analizy
2. Określenie co to jest jakość?
3. Kontrola jakości jako efekt
zapewnienia jakości
4. Wzorce jakości
5. Program walidacji pomiarów
analitycznych
Piotr Pasławski
19
Powody analizy
Porównanie z wymaganiami zarządzeń
Porównanie z wymaganiami kontroli produkcji
Powody prawne
(np. pomiar zawartości alkoholu we krwi)
Jako część prac poszukiwawczych
Długotrwały monitoring
(np. poziomu metali w żywności)
Testy przesiewowe do podjęcia decyzji
Piotr Pasławski
20
Co to jest jakość ?
Zgodność z wymaganiami
Przydatność do określonego celu
Dążenie do unikania błędnych wyników
Uzyskiwanie wyników zgodnych z
potrzebami klienta!
Piotr Pasławski
21
Potrzeby jakości
Sądowe (badanie dowodów dochodzeniowych)
Handlowe (standardy wyrobów)
Zdrowotne
(badanie zanieczyszczeń wody do picia)
Środowiskowe (budownictwo mieszkaniowe na
terenach zanieczyszczonych)
Badawcze (odkrywanie nowych materiałów)
Piotr Pasławski
22
Koszty złej analizy
Konieczność powtórzenia analizy
Utrata produktu
Oficjalne dyskusje i akcje
Publiczne zdrowie
Złe komentarze prasowe
Utrata zaufania klienta
Utrata zaufania jednostki akredytującej
Piotr Pasławski
23
Procedury kontroli jakości
Analiza ślepych próbek
Analiza wzorców i matrycowych
materiałów odniesienia
Analiza próbek kontroli jakości QC
(karty kontrolne)
Analizy powtórzonych próbek
Piotr Pasławski
„Lepiej sprawdzać niż korygować” !!!
24
Kluczowe aspekty zapewnienia jakości
Praca w odpowiednich warunkach
środowiskowych
Ciągłe szkolenie personelu i zwiększanie
jego kompetencji
Procedury postępowania z próbkami i
zapisy
Metody zwalidowane i udokumentowane
Stosowanie odpowiedniego i regularnie
konserwowanego wyposażenia
Prawidłowa kalibracja wyposażenia (spójna
z wzorcami krajowymi i międzynarodowymi) 25
Stosowanie certyfikowanych materiałów
odniesienia
Używanie odpowiednich odczynników
Posiadanie procedur zatwierdzania
i raportowania wyników
Nadzór nad zapisami (książki pracy, księgi
przyrządów itd.)
Posiadanie procedur wyjaśniania pomyłek
Regularne audyty i przeglądy jakości
procedur
Piotr Pasławski
Kluczowe aspekty zapewnienia jakości c.d.
26
Posiadanie niezależnych instrumentów
zapewnienia kompetencji zawodowych
(udział w porównaniach)
Regularne zewnętrzne audyty systemu jakości
Procedury muszą zapewnić, że badana próbka
będzie się przemieszczała zgodnie z
ustalonym systemem (łańcuch nadzoru)
Cały personel mający do czynienia z próbką
musi być łatwo identyfikowalny
Zapisy z nadzoru nad próbkami muszą być
przechowywane
Piotr Pasławski
Kluczowe aspekty zapewnienia jakości c.d.
27
Nadzór nad próbkami i dokumentacją
Łańcuch ewidencji i nadzoru
Przyjęcie
opisanie/przegląd/przekazanie
przygotowanie/analiza
raportowanie
przechowywanie w okresie reklamacji
likwidacja
Piotr Pasławski
wg LGC Valid Analytical Measurement (VAM), 2006 28
Przydatność do określonego celu – widziana przez
klienta
Pomiary analityczne powinny być zadawalające i
zgodne z wymaganiami
Pomiary analityczne powinny być wykonywane z
użyciem metod i wyposażenia na którym były
testowane i stwierdzono ich przydatność dla
określonego celu
Personel wykonujący pomiary analityczne powinien
być wykwalifikowany i kompetentny oraz zobowiązany
do udowodnienia, że może wykonać analizę właściwie
Piotr Pasławski
29
Przydatność do określonego celu – widziana przez
klienta c.d.
Laboratorium powinno być poddawane regularnie
niezależnej ocenie technicznej
Pomiary analityczne wykonywane w jednej
lokalizacji powinny być porównywalne z uzyskanymi
gdziekolwiek indziej
Laboratorium wykonujące pomiary analityczne
powinno mieć dobrze zdefiniowaną kontrolę jakości
oraz procedury zapewnienia jakości
wg Wenclawiak B., Koch, Hadjicostas – „Quality
Assurance in Analytical Chemistry – Training and
Teaching”, 2003. Piotr Pasławski
30
Nowoczesna norma jak przykład metody
zwalidowanej
CEN/BT TF 151:2007 Szlamy, oczyszczone odpady
biologiczne i gleby – Oznaczanie suchej masy –
Metoda wagowa
Piotr Pasławski
32
Spis treści normy – wybrane punkty
Wstęp: Rodzaje próbek dla których norma została
zwalidowana
p. 6 Interferencje i źródła błędów
p. 10 Zapewnienie jakości w całej procedurze
p. 10.1 Kontrola jakości
p. 12 Dane precyzji metody
Aneks:
A.1 Charakterystyki wykonalności
A.1.3 Wyniki porównania międzylaboratoryjnego
Norma ma 14 stron
Piotr Pasławski
32
Materiały dla których została zwalidowana norma
Materiał Zwalidowany dla danego typu
próbek (matryc)
Odniesienie
Szlam 9 próbek szlamu
Szlamy komunalne
EN 12880:2000, Annex A
Projekt - Westfalia
Gleba Próbki gleb
Gleba wzbogacona szlamem
ISO 11465:1993
Projekt - Barcelona
Gleba wraz z
uprawianymi
roślinami
Gleba nawożona kompostem i
domowymi szlamami
EN 13040:1999, Annex B
Odpady
biologiczne
Świeży kompost Projekt - Wiedeń
Odpady Zanieczyszczona gleba szlamami EN 14346:2006
Próbki bazujące na: szlamach ciekłych, półciekłych i stałych, wszystkich
typach gleb powietrznie suchych i wilgotnych, osadach i przetworzonych
odpadach biologicznych
Piotr Pasławski
33
Interferencje i źródła błędów
1. Możliwość zmian chemicznych w próbkach podczas procesu
suszenia (absorpcja dwutlenku węgla, działanie redukujące
tlenu)
2. Możliwość utraty lotnych składników podczas ogrzewania
próbki
3. Szybkie sorbowanie wody przez próbki wysuszone przy
zawartości suchej masy 30 %
4. Możliwość rozkładu substancji organicznej przy dużych
zawartościach >10% w specyficznych rodzajach gleb
torfowych
5. Pewne minerały mogą tracić wodę krystalizacyjną w
temperaturze 105 0C
Piotr Pasławski
34
Kontrola jakości
Jedna próbka analizowana podwójnie w każdej serii.
Przy występowaniu niepewności co do homogeniczności i
zachowania próbek może być konieczność zwiększenia ilości
próbek kontrolnych.
Dane precyzji
Typowa granica powtarzalności (r) - 0,5%
Zakres obserwowany 0,2 – 1,1 (%)
Typowa granica odtwarzalności (R) – 1,4%
Zakres obserwowany 0,4 – 1,7 (%)
Piotr Pasławski
35
Rodzaje próbek analizowane podczas porównania
międzylaboratoryjnego
Rodzaj próbek /
granulacja
Typy badanych materiałów
Szlam 1 (0,5 mm) Mieszanka 1 szlamów komunalnych z Niemiec
Szlam 2 (0,5 mm) Mieszanka 2 szlamów komunalnych z Niemiec
Kompost 1 (<2 mm) Świeży kompost z Austrii
Kompost 2 (<2 mm) Kompost z Niemiec
Gleba 1 (<2 mm) Wzbogacona szlamem gleba z Niemiec
Gleba 1 (<2 mm) Gleba rolnicza z Anglii
Piotr Pasławski
36
Wyniki porównania międzylaboratoryjnego
dla oznaczeń suchej masy (%)
Matryca Średnia
%
sr (%) sR (%) r R Liczba
lab.
Szlam 1 96,57 0,34 0,63 0,93 1,70 22
Szlam 2 95,47 0,24 0,51 0,65 1,36 27
Kompost 1 93,72 0,15 0,51 0,40 1,33 24
Kompost 2 91,73 0,42 0,59 1,07 1,50 24
Gleba 1 95,28 0,14 0,41 0,35 1,10 24
Gleba 2 98,39 0,08 0,14 0,22 0,37 22
Piotr Pasławski
37
Etapy procedury poddawane walidacji:
I. Przygotowanie wstępne próbki i
przechowywanie próbki przed i po analizie
II. Badanie wydajności ekstrakcji próbki
- stabilność roztworów wzorcowych, ekstraktów,
próbek itp.
- odzysk
Piotr Pasławski
Przykład sposobu walidacji
Metoda oznaczania pestycydów w żywności i karmie metodą GC-ECD
po ekstrakcyjnym wydzieleniu analitu i oczyszczaniu ekstraktu
38
Etapy procedury poddawane walidacji c.d.:
III. Wykonanie pomiaru
- efekty matrycowe
- granica wykrywalności
IV. Możliwość zastosowania metody do pracy
rutynowej
- dostosowanie metody do nowych matryc
- dostosowanie metody do nowych związków
- dostosowanie metody do nowych wykonawców i
innych laboratoriów
Piotr Pasławski
39
I. Przygotowanie wstępne próbek
m Stabilność analitu
Poziom zawartości: 5 x dolne stężenie kalibracji
Analiza: minimum 5 próbek każdej matrycy przed i
po przygotowaniu
Kryterium: brak znaczących strat po przygotowaniu
(P=0,05)
UWAGA: walidacja ma być specyficzna dla analitu
i/lub matryc
Piotr Pasławski
40
I. Przygotowanie wstępne próbek c.d.
m Homogeniczność analitu
Poziom zawartości: 5 x dolne stężenie kalibracji
Analiza: minimum 5 próbek każdej matrycy po
przygotowaniu
Kryterium: uzyskane RSD minimum 15%
UWAGA: walidacja ma być wystarczająca dla
analitu lub matryc o podobnych cechach fizycznych
Piotr Pasławski
41
II. Przechowywanie próbek
m Stabilność analitu
Poziom zawartości: 5 x dolne stężenie kalibracji
Analiza: minimum 5 próbek w różnym czasie
Kryterium: brak znaczących strat (P=0,05)
UWAGA: walidacja ma być specyficzna dla analitu
i/lub matryc
Piotr Pasławski
42
III. Ekstrakcja próbek
m Wydajność ekstrakcji
Poziom zawartości: 5 x dolne stężenie kalibracji
Analiza: minimum 5 analiz próbki materiału
odniesienia lub 5 analiz próbki z dodatkiem analitu
lub 5 analiz próbki analizowanej metodą badaną i
metodą odniesienia
Kryterium: średnia z analiz na poziomie ufności
95%
Dla metody półilościowej średnia z analiz na
poziomie ufności 99%
UWAGA: walidacja ma być specyficzna dla analitu
i/lub matryc
Piotr Pasławski
43
IV. Oczyszczanie ekstraktu i oznaczenie
analitów
m Specyficzność wykrywalności analitu
Poziom zawartości: 5 x dolne stężenie kalibracji
Analiza: minimum 5 analiz próbki ślepej
Kryterium: identyfikacja równoległa metodą GC-MS
Piotr Pasławski
44
IV. Oczyszczanie ekstraktu i oznaczenie
analitów
m Kalibracja i zakres analityczny
Poziom zawartości: od dolnego stężenie kalibracji
do maksymalnego stężenia kalibracji
Analiza: minimum 3 analizy wzorca na 3
poziomach stężeń (lub 5 dla kalibracji nieliniowej),
minimum w dwóch dniach
Kryterium: odpowiednia dokładność i precyzja
UWAGA: walidacja ma wykazać odtwarzalność
kalibracji
Piotr Pasławski
45
IV. Oczyszczanie ekstraktu i oznaczenie
analitów c.d.
m Dokładność i precyzja
Poziom zawartości: dolne stężenie kalibracji i
dopuszczalna zawartość normatywna
Analiza: minimum 5 analiz na każdym poziomie dla
każdego analitu i dla reprezentatywnych
stosowanych matryc
Piotr Pasławski
46
IV. Oczyszczanie ekstraktu i oznaczenie
analitów c.d.
m Dokładność i precyzja c.d.
Kryterium akceptacji odzysku:
Dla metody ilościowej średni odzysk z RM:
7-110% przy RSD 10%
(99% poziom ufności),
Dla metody półilościowej średni odzysk z RM:
50-120% przy RSD 25%
lub 20-150% przy RSD 10%
(wszystko dla poziomu ufności 99%)
Piotr Pasławski
47
IV. Oczyszczanie ekstraktu i oznaczenie
analitów c.d.
m Stabilność analitu w ekstrakcie i wzorcach
Poziom zawartości: dolne stężenie kalibracji i
dopuszczalna zawartość normatywna
Analiza: minimum 5 analiz w różnym czasie i dla
różnych stosowanych matryc
Kryterium: brak znaczących zmian (P=0,05)
UWAGA: dobranie czasu według potrzeb
Piotr Pasławski
48
wg Hill A.R.C., Reynolds S.L. (1999) – Guidelines for in-house validation
methods for pesticide residues in food and animal feeds. Analyst, 124,
953-958.
- liczba punktów kalibracyjnych
- wzorzec podstawowy (certyfikaty)
- sporządzanie roztworów pośrednich
- współczynnik korelacji i nachylenie krzywej
- częstotliwość kalibracji
- sprawdzanie krzywej (liczba punktów)
- kontrola kalibracji (punkt środkowy, wzorzec z
innej bazy)
- sprawdzanie roztworów kalibracyjnych
- niepewność kalibracji
Piotr Pasławski
49
Problemy sporządzania krzywej kalibracyjnej
Sporządzanie krzywej kalibracyjnej
RSD>10%; S/N>20
S/N>2
nachylenie
Stosunek sygnału do tła
Zakres
roboczy
Zakres
liniowy
Stężenie
O
d
p
o
w
i
e
d
ź
50 Piotr Pasławski
RSD (%)* Minimalna liczba punktów
kalibracyjnych
0 - <2 1**
2 - <10 3
10 - <25 5
>25 7
Minimalna ilość wymaganych punktów kalibracji
wg US EPA Quality Control Requirements, 1996.
(Rushneck et al. 1987, Procedings of Tenth Annual Analytical Symposium, USEPA:
Washington, DC)
* określone podczas testu liniowości
** dla krzywej przechodzącej przez punkt (0,0)
Piotr Pasławski
51
Kalibracja – strategia
1. Kalibracja podstawowa lub kalibracja przyrządu
Kalibracja w oparciu o czyste roztwory wzorcowe bez
uwzględnienia przygotowania próbek
Prosta i tania metoda do zastosowania ilościowego jeżeli
składniki matrycowe nie zmieniają znacząco nachylenia i
przesunięcia krzywej kalibracji. Z reguły metoda jest
bardziej precyzyjna niż przy włączeniu etapu
przygotowania próbek
Piotr Pasławski
52
Kalibracja – strategia c.d.
2. Kalibracja z uwzględnieniem materiału matrycy
Roztwory wzorcowe są oparte o sztucznie przygotowaną
matrycę nie zawierającą analitu
Metoda zbliżona do kalibracji podstawowej, nie zawiera
etapu przygotowania próbki
Piotr Pasławski
53
Kalibracja – strategia c.d.
3. Kalibracja całej procedury.
Roztwory wzorcowe przygotowane na
reprezentatywnej matrycy w celu oceny ewentualnej
zmiany nachylenia i przesunięcia krzywej kalibracji
Ten typ kalibracji zawiera etap przygotowania próbek!!
54 Piotr Pasławski
Matryca próbki A
Matryca wzorców
Stężenie
Sygnał
Matryca próbki B
Wpływ matrycy próbki na przebieg krzywej kalibracji
Wpływ na
sygnał X
Piotr Pasławski
Wpływ rotacyjny
Wpływ translacyjny
55
Piotr Pasławski
Element kalibracji Częstotliwość Kryterium akceptacji
Wstępna kalibracja: ślepa
próbka + 5 wzorców
W dniu pomiaru 0,995 wsp. korelacji
Weryfikacja kalibracji Po wstępnej
kalibracji
90-110 %
Kontynuacja weryfikacji
kalibracji
Co 10 próbek 90-110 %
Ślepa próba Po weryfikacji < wymaganej
wykrywalności (5 mg/L)
Weryfikacja wymaganej
granicy wykrywalności
(wzorzec < 2 x G.W.)
Po kontynuacji
weryfikacji
kalibracji
80-120 %
Kalibracja metody spektrofotometrycznej oznaczania
ChZT wg EPA Method 410.4 (1999)
Zakres kalibracji 3 – 900 mg/L 56
Element kalibracji Częstotliwość Kryterium akceptacji
Wstępna kalibracja: ślepa
próbka + 3 wzorce
W dniu pomiaru 0,995 wsp. korelacji
Weryfikacja kalibracji Po wstępnej
kalibracji
90-110 %
Kontynuacja weryfikacji
kalibracji
Co 10 próbek i na
końcu
GFAAS: 90-110 %
RPD <5 %
FAAS: 85-115 %
Ślepa próba kalibracji Po weryfikacji
kalibracji
< G.W.
Kontynuacja ślepej próby
kalibracji
Co 10 próbek <G.W.
Kalibracja metody FAAS i GFAAS wg Method SW-846
7000 Series (2006)
Piotr Pasławski
RPD – rozstęp w % www.epa.gov/region09/qa/datatables.html
57
Element kalibracji Częstotliwość Kryterium akceptacji
Wstępna kalibracja: ślepa
próbka + 1 wzorzec
W dniu pomiaru 0,995
Weryfikacja kalibracji Po wstępnej
kalibracji
90-110 %
Kontynuacja weryfikacji
kalibracji
Co 10 próbek i na
końcu
90-110 %
Ślepa próba Po weryfikacji < wymaganej
wykrywalności
Weryfikacja wymaganej
granicy wykrywalności
(wzorzec < 2 x G.W.)
Po kontynuacji
weryfikacji
kalibracji
65-135 %
spodziewanego
stężenia
Kalibracja metody ICP-OES
wg EPA Method 200.7 (2001)
Piotr Pasławski
58
Element kalibracji /
kontroli jakości
Częstotliwość Kryterium akceptacji
Wzorcowanie pehametru Wstępnie Zgodnie z zaleceniem
producenta
Kalibracja Przed pomiarem Minimum dwa wzorce
(< 0,05 jed. pH)
Kontrola buforem Co 10 próbek <0,1 jed. pH
Kontrola temperatury
próbki
Każda próbka Różnica temp. buforu i
próbki < 20C
Próbka podwójna 1 próbka w serii <0,1 jed. pH
Kalibracja i kontrola jakości metody potencjometrycznej
pomiaru pH wg SW-846 Method 9045 (2000)
Piotr Pasławski
59
Analit Metoda
**
Kalibracja Odzysk
%
Precyzja Odzysk
bieżący
Precyzja
bieżąca
G.O.
NH4 SPF 3 81-121 20% 79-123* 22% 50µg/L
Cl Miar. 3 92-108 7,6% 92-108 8,4% -
CN SPF 3 65-129 32% 62-132 35% 60µg/L
pH Poten. 2 - 2,2% - 2,4% -
TKN SPF 5 78-122 22% 76-124 24% 50µg/L
NO3 SPF 5 77-125 24% 75-127 26% 0,1 mg/L
As HGAA 3 71-127 28% 66-130 31% 2µg/L
As GFAA 5 82-118 18% 80-120 20% 5µg/L
Hg CVAA 3 77-121 22% 75-123 24% 0,2µg/L
Pb FAAS 3 87-113 13% 86-114 14% 40µg/L
Pb GFAA 3 84-116 16% 82-118 18% 5µg/L
Przykład „Planu kontroli jakości dla składników analizowanych” Wg EPA ATP Protocol for Organic and Inorganic Analytes (1999)
* dodatek wzorca do próbki; ** metody referencyjne
Piotr Pasławski
60
Piotr Pasławski
Kontrola jakości Częstotliwość Kryterium
akceptacji
Ślepa próba metody 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
< G.W.
Próbka podwójna 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
RPD < 20 %
Obciążenie matrycy (dodatek
wzorca do próbki)
1 próbka w serii
(do 20 próbek)
85-115 %
Materiał odniesienia (2 poziomy
zawartości)
1 próbka w serii
(do 20 próbek)
85-115 %
RPD – rozstęp w % RPD = (x1 - x2) / [ (x1 + x2) / 2]
Kontrola jakości procedury spektrofotometrycznej
oznaczania ChZT wg EPA Method 410.4 (1999)
61
Kontrola jakości Częstotliwość Kryterium
akceptacji
Ślepa próba metody 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
< G.W.
Próbka podwójna 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
RPD < 20 %
Dla gleby:
RPD < 25 %
Obciążenie matrycy (dodatek
wzorca do próbki)
1 próbka w serii
(do 20 próbek)
75-125 %
Laboratoryjna próbka kontrolna
Rozcieńczenie próbki (x 5)
1 próbka w serii
(do 20 próbek)
1 próbka w serii
80-120 %
90-110%
Kontrola jakości metody ICP-OES oznaczenia metali
wg EPA Method 200.7 (2001)
Piotr Pasławski
62
Kontrola jakości Częstotliwość Kryterium
akceptacji
Ślepa próba metody 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
< G.W.
(10 mg/L)
Próbka podwójna 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
RPD < 20 %
Mineralna próbka odniesienia
(dwa poziomy stężenia)
1 próbka w serii
(do 20 próbek)
85-115 %
Analityczna kontrola wagi (dla
100 mg, 1g i 100g)
Przed analizą Różnica
<0,5 mg
Kontrola jakości metody wagowej oznaczenia zawiesin
wg EPA Method 160.2 (1999)
Piotr Pasławski
63
Kontrola jakości Częstotliwość Kryterium
akceptacji
Ślepa próba metody 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
< G.W.
(2 mg/L)
Próbka podwójna 1 próbka w serii
(do 20 próbek)
RPD < 20 %
Mineralna próbka odniesienia
(dwa poziomy stężenia)
1 próbka w serii
(do 20 próbek)
85-115 %
Kontrola jakości metody miareczkowej oznaczenia
zasadowości wg Standard Methods 2320 (1999)
Piotr Pasławski
64
Wymagana granica wykrycia metody (MDL) i granica
podawania wyników (RL) wg USEPA, 2002
# Granica wykrycia metody przy poziomie ufności 99%
(ang. MDL – Method detection limits)
# Granica podawania wyników MDL
(ang. RL – Reporting limit)
# Granica ustalana jest z klientem (zgodnie z jego potrzebami), dla
wody do picia ustalone są ustawowo wymagane granice
podawania granicy wykrywalności
(ang. DLR - Detection limits for reporting)
# Laboratorium musi ustalić RL dla wszystkich metod, analitów i
zestawu matryc.
Najniższy wzorzec kalibracyjny musi znajdować się poniżej
RL lub w jej pobliżu!
Piotr Pasławski
65
Typ karty kontrolnej Kontrola
poprawności
Kontrola
precyzji
Karta kontrolna średniej
certyfikowanej próbki
matrycowej
Tak Tak
Karta kontrolna średniej próbki
syntetycznej (dodatek wzorca)
Ograniczona kontrola,
bez kontroli matrycy
Ograniczona
Karta kontrolna ślepej próbki Ograniczona Nie
Karta kontrolna odzysku z
próbki rzeczywistej
Tak Tak
Karta kontrolna rozstępu z
próbki rzeczywistej (próbka
podwójna)
Nie Tak
Typy kart kontrolnych i ich zastosowanie
Piotr Pasławski
66
Stężenie
Sygnał
Krzywa kalibracji
Próbka
Próbka + dodatek
wzorca
Stężenie w próbce
Metoda jednokrotnego dodatku wzorca
Piotr Pasławski
67
Piotr Pasławski
Metoda dodatku wzorca do próbki
Roztwór
wzorca
Nieznana
próbka
Roztwór
1 : 0,5 1 : 1 1 : 1,5 1
wzorca
próbki
kolby
wzorca
68
Określenie precyzji metody (powtarzalności)
ZALECENIA ICH (jednym z poniższych sposobów)
►przeprowadzić co najmniej 9 niezależnych oznaczeń w
całym zakresie pomiarowym (po 3 niezależne oznaczenia
na 3 poziomach stężeń
►przeprowadzić 6 niezależnych oznaczeń analitu w
próbkach wzorcowych na poziomie stężeń w próbce
rzeczywistej
►przeprowadzić 6 niezależnych oznaczeń dla analitów w 3
różnych matrycach na 2 lub 3 poziomach stężeń
ZALECENIA EURACHEMU
►przeprowadzić 10 niezależnych oznaczeń (w przypadku
różnych matryc próbek powtórzyć to dla każdej matrycy)
Piotr Pasławski
69
Udział stosowanych w laboratoriach technik usuwania efektów
matrycowych (VAM 2002)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Obciążenie wzorców matrycą Dodatek wzorca Metoda chemometryczna Inne metody
%
45
35
17,5
2,5
Piotr Pasławski
W tym rozcieńczanie
70
0,0
10%
20%
-10%
-20%
Cr
x10
Cr
x100
Cr+
Sposoby redukcji efektów matrycowych
Rozcieńczanie Dodatek wzorca
wpływ nadmiaru Ca w próbce wody na Cr i Cu
Błąd
Cu
x10
Cu
x100
Cu+
wg Ellison S.
VAM, 2003
Rozcieńczanie x 10
Rozcieńczanie x 100
Dodatek wzorca
71 Piotr Pasławski
72
ŹRÓDŁA DANYCH DO SZACOWANIA
NIEPEWNOŚCI POMIARU wg
PRZEWODNIKA EURACHEM/CITAC 2000
Dane z badań doświadczalnych i
walidacyjnych
Umetody budżet niepewności
Szacowanie niepewności indywidualnych
źródeł niepewności w oparciu o
matematyczny model ilościowy procedury
badawczej
Umetody budżet niepewności z modelu
Piotr Pasławski
73
Dane ze ścisłego dopasowania CRM
Umetody UCRM
Zastosowanie danych z badań
międzylaboratoryjnych
Umetody sR
Szacowanie niepewności metody
doraźnej na podstawie metody o znanej
niepewności
Umetody Uznanej metody
Piotr Pasławski
Zaleca się aby przed oszacowaniem niepewności
pomiaru poznać potrzeby klienta w celu oceny czy
laboratorium może spełnić wymagania klienta
Jeżeli klient nie potrafi sam określić wymagań należy
ustalić je w rozmowie z klientem
Jeżeli nie ustalono wymagań należy przyjąć, że
obliczona niepewność rozszerzona Ur powinna być
równa lub mniejsza niż podwojona wartość
odchylenia standardowego odtwarzalności sR
Piotr Pasławski
74
Porównanie różnych podejść do szacowania niepewności
Oszacowanie niepewności oznaczenia amoniaku w świeżej
wodzie na poziomie 0,2 mg/l
Sposób
walidacji w
laboratorium
Sposób
modelowy
Sposób
walidacji
międzylab.
Sposób
badania
biegłości
EN-ISO 11732 EN-ISO 11732 EN-ISO 11732 Podobna
metoda
U = 3 - 4 % U = 7 % U = 16 % U = 18 - 22 %
Laboratoria
eksperckie
Laboratoria
badania wody
Laboratoria
inne
Laboratoria
rutynowe
wg Magnusson B.(2007) „Alternative approaches to ucertainty evaluation” Piotr Pasławski
75
Pomiędzy
porcjami
Pomiędzy
laboratoriami
Pomiędzy
seriami Wewnątrz
serii
odtwarzalność (SR)
powtarzalność (Sr)
w
z
r
o
s
t
precyzja
pośrednia
Piotr Pasławski
76
Piotr Pasławski 77
78
Jednostka Horwitz %RSD AOAC %RSD
100%
10%
1%
0,10%
100 ppm
10 ppm
1 ppm
100 ppb
10 ppb
1 ppb
2
2,8
4
5,7
8
11,3
16
22,6
32
45,3
1,3
1,9
2,7
3,7
5,3
7,3
11
15
21
30
Porównanie danych uzyskanych za pomocą wzoru
Horwitza z danymi AOAC
Piotr Pasławski
79
Akceptowany odzysk jako funkcja stężenia analitu
Jednostka Średni odzysk (%)
100%
10%
1%
0,10%
100 ppm
10 ppm
1 ppm
100 ppb
10 ppb
1 ppb
98-102
98-102
97-103
95-105
90-107
80-110
80-110
80-110
60-115
40-120
wg Huber L. (ed.) – Validation and Qualification in Analytical Laboratories, 1998
Piotr Pasławski
80
Analit Wynik
lab.
„Z” Wartość
przyjęta
Liczba
lab.
Mediana Średnia SD
BZT5 mgO2/L 3,52 3,04 2,700,08 44 2,80 4,31 5,82
ChZT mgO2/L 215,0 1,26 191,01,2 15 189,0 191,7 12,5
Zawiesiny mg/L 10,90 -1,80 13,300,14 72 13,28 15,43 19,18
MBAS µg/L 162,0 0,35 156,55,6 8 179,9 193,3 45,4
Wynik badań biegłości AGUACHECK 2009 w zakresie
analizy wody powierzchniowej
Analit Wynik
lab.
Błąd
wzg.
Wartość
przyjęta
Mediana/
błąd wzg.
Średnia/
błąd wzg.
RSD
BZT5 mgO2/L 3,52 15,8% 2,70 (3%) 2,80/26% 4,31/ 54% 135%
ChZT mgO2/L 215,0 12,6% 191,0 (0,6%) 189,0/14% 191,7/ 3,7% 6,5%
Zawiesiny
mg/L
10,90 -18% 13,30 (1,1%) 13,28/18% 15,43/ 16% 124%
MBAS µg/L 162,0 3,5% 156,5 (3,4%) 179,9/10% 193,3/ 24% 24%
Ocena badania i sposób wykorzystania wyników
81 Piotr Pasławski
Decyzja CAEAL: co zrobić jeżeli wzorzec przekroczył
datę ważności podaną przez producenta
Opcja 1 – wycofać przeterminowany wzorzec
Opcja 2 – zrewalidować wartość atestowaną
(stworzyć domowy protokół walidacji/potwierdzenia)
a. Laboratorium musi zademonstrować przy pomocy
uzyskanych danych, że przeterminowany wzorzec nadal jest
przydatny do określonego celu
b. Te dane muszą (opracowane statystycznie) udowodnić, że
wzorzec posiada akceptowalną niepewność zgodną z podaną
w ateście
c. Jeżeli wzorzec nie miał podanej niepewności w ateście
Laboratorium powinno ustalić kryteria stosowalności dla
wzorca używanego po okresie ważności
wg CAEAL Canadian Association for Environmental Analytical Laboratories, 2003 Piotr Pasławski
82