Wykorzystanie porównań międzylaboratoryjnych do zapewnienia jakości badań w laboratorium

Transkrypt

1 Wykorzystanie porównań międzylaboratoryjnych do zapewnienia jakości badań w laboratorium Waldemar Korol, Grażyna Bielecka, Jolanta Rubaj, Sławomir Walczyński Instytut Zootechniki-PIB, Krajowe Laboratorium Pasz w Lublinie

2 Plan prezentacji - korzyści uczestnictwa w PT/ILC - Ocena miarodajności wyników badań uczestnika (precyzja, dokładność) akredytacja metod badawczych (FAB-28) - Ocena kompetencji laboratoriów do realizacji określonego celu (lab. urzędowe) - Ocena poprawności niepewności (X±U) - Szacowanie obciążenia (bias - Eurolab TR) - Budowa systemu interpretacji wyników na podstawie danych z PT (EA-04/16;U=2xSD) - Spełnianie wymagań w zakresie dopuszczalnych tolerancji (żywność, pasze)

3 PT ocena miarodajności wyników badań i ich dostosowania do celu Wynik badania powinien być miarodajny (X±U) ale również niepewność pomiaru powinna być miarodajna i zgodna z wymaganiami: - SANCO (podwojone docelowe odchylenie standardowe obliczone z równania Horwitza H=1, dodatki paszowe) - Niepewność nie może być wyższa niż dopuszczalna tolerancja składnika analitycznego (rozp. 939/10)

4 Wybrane PT i ILC w zakresie pasz przeprowadzone przez KLP w latach w ramach zadań lab ref Lp PT/ILC symbol, lata Badane składniki i dodatki paszowe Liczba Lab Liczba próbek Liczba analiz 1 PT Pasze Wilgotność, popiół, popiół nrozp w HCl, białko, włókno, tłuszcz surowy i po 2 PT Mineral hydrolizie, skrobia, cukry, andf, 2015 ADF, ADL, EM, Cl, P, Ca, Mg, Na, 3 PT Premiks K, Fe, Mn, Zn, Cu, Se, J, F, As, Pb, Cd, w mat. i m-kach paszowych oraz premiksach ~ ~ ~ ILC Wit Witaminy A, E, B1, B2, D3, EQ od ~ PT Wit PT Homo Ca, chlorki, Zn, Cu ~ PT AA Aminokwasy (RM PT AGES Austria) ~ ILC EQ Etoksyquin ILC Se Se w preparatach selenowych (2006), Se w paszach (2007) 11 ILC Mocznik, Mocznik, gossypol w nasionach bawełny gossypol, azot. GMO ~ 4-8 Razem PT i ILC >106 >

5 Postępowanie i kryteria oceny wg PN-EN ISO/IEC 17043:2011 Wyniki w 2 powtórzeniach, wartość średnia, niepewność usunięcie wartości odbiegających (wyeliminowanie błędów grubych, np. przy użyciu testu Grubbsa, Hampela) wartość przypisana X pt i odchylenie standardowe σ pt określona na podstawie wyników badań laboratoriów uczestniczących (odporna X, odporne SD) obliczenie wskaźnika z (z-score) obliczenie wskaźnika Horwitza - HorRat ocena wskaźnika z (z-score) z 2 wynik badania zadowalający, 2 < ( z < 3 wynik badania wątpliwy, z 3 wynik badania niezadowalający

6 Ocena kompetencji laboratoriów urzędowego nadzoru wyniki PT Pasze 2014 Wyszczególnienie (n) Wyniki zadowalające z-scores Wyniki wątpliwe z-scores Wyniki niezad. z-scores Wskaźnik Horrat Wilgotność ,75 Białko ogólne ,51 Włókno surowe ,76 Tłuszcz po hydrolizie ,99 Popiół surowy ,70 Skrobia ,20 Cukry jako sacharoza 10 Energia metaboliczna EM ,

7 Ocena kompetencji - wyniki PT Mineral 2014 MPU/14

8 Precyzja PT - ocena kompetencji laboratoriów

9 Ocena kompetencji laboratoriów urzędowego nadzoru PT Pasze 2010 ( Z 93,3%; H =0,84) 9 Parametr n Wartość przyp. SD Horrat H Wyniki Z % Wapń, g/kg 17 9,87 0,691 1,36 94,1 Magnez, g/kg 17 1,77 0,088 0,72 94,1 Sód, g/kg 16 1,43 0,073 0,70 93,7 Potas, g/kg 17 7,80 0,565 1,35 94,1 Miedź, mg/kg 17 21,4 1,49 0, Żelazo, mg/kg ,5 1,50 88,2 Mangan, mg/kg ,77 0,67 81,3 Cynk, mg/kg ,71 0,50 94,1 Selen, mg/kg 9 0,35 0,034 0,31 100

10 10 Ocena kompetencji laboratoriów urzędowego nadzoru PT Premiks 2010 ( Z 96,1%; H=0,87) Parametr n Wartość przyp. SD Horrat H Wyniki Z % Wapń, g/kg ,3 2,07 94,1 Magnez, g/kg 17 1,50 0,108 1,01 94,1 Sód, mg/kg ,8 0,60 87,5 Potas, g/kg 17 1,32 0,094 0,98 94,1 Miedź, g/kg 17 1,55 0,068 0, Żelazo, g/kg 17 13,13 0,94 1,46 94,1 Mangan, g/kg 16 16,89 0,99 1, Cynk, g/kg 17 11,48 0,46 0, Selen, mg/kg 9 50,6 3,87 0,60 88,9 Arsen, mg/kg 7 4,25 0,26 0, Kadm, mg/kg 8 0,61 0,063 0, Ołów, mg/kg 8 2,79 0,497 0,84 100

11 Szacowanie niepewności ocena podejść 1. Podejście modelowe - budżetu składowych niepewności - przewodnik GUM; przewodnik EURACHEM /CITAC (III wydanie 2012) 2. Podejścia praktyczne CRM, PT/ILC - Zalety PT/ILC - duże podobieństwo materiałów testowych do rzeczywistych próbek badanych rutynowo w laboratorium. - Wady PT/ILC - brak możliwości wykazania spójności pomiarowej w przypadku gdy wartość przypisana jest określana na podstawie wyników uczestników statystyki odporne

12 Ocena poprawności niepewności & PT Wyniki badania miedzi (X±U, mg/kg) w próbce 12 MPP/13, X=19,5 mg/kg; H=1,9 12

13 Ocena poprawności niepewności - wyniki badania wilgotności (X±U, g/100g) w próbce M/14.

14 Wyniki badania białka ogólnego (X±U, g/100g) w próbce M/13; X=14,45 g/100g; SD=0,165; H=0,35 U= 2 x SD = ±0,33 g/100g (± 2,28%) niepewność rozszerzona z PT z niepewnością przygotowania próbki

15 Szacowanie obciążenia i niepewności pomiaru na podstawie wyników PT (podejście doświadczalne mlab) RT Eurolab Nr 1/2007 (Biuletyn POLLAB Nr 1/48/2007) Niezbędne dane: odtwarzalność wewnątrzlaboratoryjna s (precyzja pośrednia) obciążenie (bias) b na podstawie badania CRM lub PT (Nordtest TR 537, 2012) ( s PT / n niepewność obciążenia) u PT niepewność wartości przypisanej, obliczona wg ISO (u PT =1.25 s PT / n) u s 2 b 2 b 2 u PT 2 s PT n 2 Δ = ( bias i n 2 )

16 Szacowanie niepewności na podstawie wyników PT/ILC podejście doświadczalne mlab Nordtest TR 537, Version 3, 2008 (Biuletyn POLLAB Nr 2/51/2008) Niezbędne dane: odtwarzalność wewnątrzlaboratoryjna s obciążenie (bias) b na podstawie badania PT (npt 6; nlab 30?) u s 2 b 2 2 b u PT 2 Δ = ( bias i n 2 )

17 Ocena precyzji PT i wykorzystanie wyników badania podstawowych składników pokarmowych w paszach do obliczenia obciążenia (b,%) i niepewności pomiaru (u,%) npt - liczba PT na podstawie których wykonano obliczenia; n lab średnia liczba laboratoriów w PT Składnik, zawartość średnia n PT n lab /PT H średn ie s w (%) Eurolab TR, 2007 Nordtest TR 2008 b (%) u (%) U (%) b (%) u (%) U (%) Popiół, 85 g/kg Białko, 200 g/kg Włókno, 36 g/kg Tłuszcz, 32 g/kg Skrobia, 400 g/kg Cukry, 50 g/kg ,80 2,37 2,42 3,39 6,80 2,36 3,35 6, ,48 0,76 2,23 2,36 4,72 2,21 2,34 4, ,21 3,2 4,76 5,74 11,5 4,65 5,65 11, ,35 0,76 5,49 5,54 11,1 5,37 5,43 10, ,93 1,59 3,33 3,69 7,38 3,26 3,63 7, ,27 1,12 6,48 6,58 13,2 6,11 6,21 12,4 17

18 Ocena precyzji PT i wykorzystanie wyników badania niektórych dodatków paszowych w paszach do obliczenia obciążenia (b,%) i niepewności pomiaru (u,%) Dodatek, zawartość średnia Wit A, n n H s w Eurolab TR 2007 Nordtest TR 2008 PT lab średni (%) b u (%) U (%) b (%) u (%) U (%) /PT e (%) 9 8 1,45 3,4 8,9 9,5 19,0 7,9 8,6 17, jm/g Wit E, 8 g/kg 9 8 1,93 1,6 7,3 7,5 15,0 6,3 6,5 13,0 Liz, 19 g/kg ,77 3,1 3,7 4,8 9,6 3,5 4,6 9,2 Met, 7 g/kg 9 8 1,01 5,4 5,6 7,7 15,4 5,2 7,5 15,0 Tre, 12 g/kg ,76 2,7 4,1 4,9 9,8 3,9 4,7 9,4 Mocznik, 38 g/kg 4 7 1,05 2,5 5,6 6,1 12,2 5,4 5,9 11,8 18

19 Jednolity system szacowania niepewności 19dla laboratoriów urzędowego nadzoru Wytyczne EA-04/16 - dopuszczają wykorzystanie SD odtwarzalności z PT jako złożonej niepewności standardowej u (U = 2 x u). Wartości SD z PT (s PT ), w których brały udział urzędowe laboratoria stosujące te same oficjalne metody mogą być wykorzystane do budowy jednolitego systemu szacowania niepewności pomiarów i budowy spójnego systemu interpretacji wyników (U = 2 s PT ), (PT organizowane przez VDLUFA: próbka nie rozdrobniona 0,5 kg; s PT uwzględnia błędy przygotowania próbki przez laboratoria)

20 Przykład PT Pasze 2013 (org. KLP Lublin) MPP gran. (M/13). Masa próbki ~ 0,5 kg - laboratorium uczestniczące w PT samo rozdziela i rozdrabnia próbkę

21 System oceny wyników badań pasz dr J. Schönherr, 2006

22 System oceny wyników badań pasz tolerancje analityczne na podstawie PT/ILC wybrane dodatki paszowe Badany dodatek Zakres zawartości U= 2 x SDR Witamina A 1000 jm/kg < c 4000 jm/kg 4000 jm/kg < c jm/kg jm/kg < c jm/kg c > jm/kg ±1000 jm/kg ±25% ±25000 jm/kg ±20% Witamina D jm/kg < c jm/kg ±20% Witamina E (octan tokoferolu) Witamina B1 Witamina B2 Etoksyquin c 150 mg/kg 150 mg/kg < c 200 mg/kg c > 200 mg/kg c 10 mg/kg c > 10 mg/kg c 15 mg/kg 15 mg/kg < c 8000 mg/kg c 100 mg/kg 100 mg/kg < c 150 mg/kg c > 150 mg/kg ±20% ±30 mg/kg ±15% ±2 mg/kg ±20% ±3 mg/kg ±20,0% ±20% 20 mg/kg ±15%

23 System oceny wyników badań pasz porównanie niepewności rozszerzonych wybrane dodatki Dodatek Zakres zawartości U=2 x SDR PT Polska U=2 x SDR VDLUFA Niemcy U=2 x SDR Dane: Węgry Witamina A* Witamina E* Witamina B1 Witamina B2 Witamina D3 od 4000 do jm/kg > jm/kg od 50 do 150 mg/kg powyżej 750 mg/kg c 10 mg/kg c > 10 mg/kg c 15 mg/kg 15 mg/kg < c 8000 mg/kg* jm/kg < c jm/kg ±25% ±20% ±16,0% ±6,0% ±2 mg/kg ±20,0% ±3 mg/kg ±20,0% ±25,0% ±10,0% ±20,0% ±10,0% ±28,0% - ±2500 jm/kg ±10,0% ±20,0% ±10,0% ±2 mg/kg ±20,0% - ±20,0% ±10,0%* ±20% - ±10,0%

24 Porównanie rozszerzonych niepewności badania makro- i mikroelementów w paszach na podstawie PT Składnik/ dodatek Zakres zawartości U=2 x CVR PT Polska U=2 x CVR LUFA Niemcy U=2 x CVR (?) Węgry Wapń 1-2 g/100g ±10% ±10% ±10% Magnez do 1 g/100g ±9% ±10% - Sód do 1g/100g ±12% ±12,5% ±12,5% Potas do 1 g/100g ±10% ±10% ±12,5% Żelazo ~ 500 mg/kg ±14% ±15% ±15% Mangan ~ 100 mg/kg 12,5% ±15% ±15% Cynk ~ 100 mg/kg ±10% ±15% ±15% Miedź ~ 50 mg/kg ±18% ±25% ±30%

25 Wpływ rozdrobnienia premiksu na niejednorodność (niehomogeniczność) i niepewność pomiaru Składnik premiksu Odw anal g Premiks bez rozdrab. a śred. cząstek 416 μm X g/kg CV h % U % U H+A % Premiks rozdrobniony, śred. cząstek 260 μm X g/kg CV h % Wapń U % U H+A % Żelazo Mangan Cynk Miedź U niepewność rozszerzona (k=2) wg GUM; CV h wsp. zmienności technicznej; U H+A niep. rozszerzona (k=2) z niep. przygotowania próbki; a premiks o potwierdzonej homogeniczności w badaniach chlorków

26 Uwzględnienie sposobu przygotowania próbki laboratoryjnej podczas walidacji metody Próbka (końcowa) laboratoryjna (min 0,5 kg) Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 CV h a CV 2 h CV 2 a U H+A = 2 u h+a

27 Proponowany sposób szacowania niepewności podczas walidacji uwzględniający niepewność przygotowania próbki do badań Próbka końcowa (laboratoryjna) (min 0.5 kg) Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań Próbka do badań R1,R2,R3, R4,R5,R6, R7,R8... R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R2 Powtarzalność (1 dzień, 1 oper.) Precyzja pośrednia? (kilka dni, 2 oper.) Precyzja pośrednia (odtwarzalność wewnątrzlaboratoryjna) uwzględnia techniczną zmienność próbki do badań

28 PN-EN ISO 6498:2012P Pasze Wytyczne do przygotowania próbki od 2014 r.

29 Rozdzielacze laboratoryjne i zestaw sit (pomiar wielkości cząstek) Zestaw sit Rozdzielacz szczelinowy Rozdzielacz obrotowy

30 Ocena dopuszczalnych tolerancji - wyniki badania wilgotności (X±U, g/100g) w próbce M/14. Wilgotność - dopuszczalna tolerancja dla zawartości występujących w próbce testowej M/14 podana w załączniku rozp. (UE) nr 939/2010 wynosi ±1 g/100 g.

31 Wyniki szacowania energii metabolicznej EM N (X±U, MJ/kg) w próbce M/14. WP=9,9 MJ/kg SD=0,13 MJ/kg ROZPORZĄDZENIE KOMISJI nr 152/2009 ±0,4 MJ/kg Nr laborat orium Wartość z-score u U=2xu 2 10,2 1,92 0,15 0,3 7 9,9 0,00 0,25 0,5 8 9,8-1, ,9 0,00 0,5 1,0 10 9,9 0,00 0,2 0,4 12 9,9 0,00 1,2 2, ,1 1,17 0,3 0,6 19 9,8-1,08 0,2 0, ,0 0,42 0,2 0,4

32 Ocena poprawności niepewności: Wapń w MPU, X= 7,14 g/kg; M= 7,14 g/kg; H=1,20; MARU = 0,7 x DT (2g/kg)= 1,4 g/kg (PT Mineral 2014) Nr Wartość z-score u U=2xu laboratorium 2 6,90-0,51 0,42 0,83 3 7,61 1,01 0,88 1,76 4 6,60-1,15 0,47 0,94 5 7,45 0,67 0,38 0,76 6 7,31 0,37 0,53 1,06 8 7,77 1,35 0,47 0, ,61-1,13 0,53 1, ,14 0,00 0,43 0, ,31 0,37 0,62 1, ,90 1,63 0,40 0, ,80-0,73 0,45 0, ,56-1,24 0,46 0, ,14 0,00 0,18 0, ,00-0,30 0,50 0, ,43 0,62 0,70 1, ,66 1,12 0,86 1, ,19-2, ,12-0,04 0,36 0,71 32

33 Podsumowanie Porównania mlab (PT/ILC) pozwalają ocenić miarodajność wyników laboratorium i jego kompetencje Wyniki PT mogą być wykorzystane do obliczania obciążenia i niepewności Wyniki porównań mlab dla laboratoriów upoważnionych do badań w ramach urzędowej kontroli mogą być wykorzystane do budowy spójnego systemu oceny niepewności i interpretacji wyników badań (VDLUFA) Wyniki PT/ILC danego laboratorium uwzględniające niepewności pomiarów pozwalają ocenić wymagania prawne w zakresie dopuszczalnych tolerancji

34 Dziękuję za uwagę Pytania?