WALIDACJA - ABECADŁO. OGÓLNE ZASADY WALIDACJI

Transkrypt

1 WALIDACJA - ABECADŁO. 1 OGÓLNE ZASADY WALIDACJI Piotr KONIECZKA Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/ GDAŃSK piotr.konieczka@pg.gda.pl

2 2 Wynik oznaczenia albo jest miarodajny (wiarygodny), albo można równie dobrze przyjąć jako jego wartość liczbę losową.

3 DEFINICJA 3 walidacja psych. proces ustalania stopnia odpowiedniości, trafności, celowości testu albo ważności, dokładności narzędzia pomiarowego. Etym. - śrdw. łac. validatus p.p. od validare 'zatwierdzać' z validus 'skuteczny, ważny' łac. 'silny' od valēre Władysław Kopaliński Słownik wyrazów obcych

4 4 Walidacja metody (method validation) proces oceny procedury analitycznej prowadzony w celu zapewnienia zgodności ze stawianymi tej procedurze wymogami, definiujący tę procedurę oraz pozwalający określić jej przydatność. Ocena Zgodność z wymogami Definicja Przydatność

5 Procedura powinna zostać poddana procesowi walidacji gdy: 5 opracowywana jest nowa procedura analityczna prowadzone są próby rozszerzenia zakresu stosowalności znanej procedury analitycznej np. do oznaczania danego analitu, ale w innej matrycy kontrola jakości stosowanej procedury stwierdziła zmienność jej parametrów walidacyjnych w czasie dana procedura analityczna ma być wykorzystywana w innym laboratorium (różnym od tego w którym była już poddana procesowi walidacji), bądź z zastosowaniem innej aparatury czy też oznaczenia za jej pomocą mają być wykonywane przez innego analityka przeprowadza się porównanie nowej metody analitycznej ze znaną metodą standardową

6 Zakres parametrów, których wyznaczenie powinno być podstawą procesu walidacji danej procedury analitycznej zależy od wielu czynników 6 charakteru badań analitycznych, które mają być przeprowadzone z wykorzystaniem danej procedury analitycznej (analiza jakościowa czy ilościowa, analiza pojedynczej próbki, czy też badanie analityczne o charakterze prac rutynowych) wymogów stawianych danej procedurze analitycznej czasochłonności i kosztów jakie mogą być poniesione w procesie walidacji procedury analitycznej

7 Poza wyznaczeniem parametrów walidacyjnych, przed przystąpieniem do procesu walidacji należy określić podstawowe cechy charakterystyczne procedury analitycznej a mianowicie: 7 rodzaj oznaczanego składnika poziom stężeń zakres stężeń analitu rodzaj matrycy obecność substancji przeszkadzających (interferentów) wraz z określeniem konieczności ich oznaczenia istnienie odgórnych regulacji i wymogów, którym powinna sprostać procedura analityczna

8 8 rodzaj oczekiwanej informacji ilościowa czy jakościowa wymagana wartość granicy wykrywalności i oznaczalności oczekiwana i wymagana precyzja i dokładność procedury wymagana wrażliwość (odporność) procedury wymagana aparatura czy oznaczenia z wykorzystaniem danej procedury mają być przeprowadzone w oparciu a ściśle zdefiniowany instrument, czy też może być przeprowadzana w oparciu o aparaturę tego samego typu możliwość zastosowania walidowanej procedury w innym niż dane laboratorium

9 Przeprowadzenie procesu walidacji wymaga zastosowania różnorodnych narzędzi takich jak: 9 ślepe próbki (w tym także tzw. ślepe odczynnikowe) roztwory wzorcowe (roztwory kalibracyjne, próbki testowe) próbki ze znaną ilością dodanego analitu (wzbogacone w analit) (certyfikowane) materiały odniesienia powtórzenia obróbka statystyczna wyników

10 10 Proces walidacji procedury analitycznej może być przeprowadzony właściwie w dowolnej kolejności (biorąc pod uwagę kolejność określania badanych parametrów), jednak najbardziej logicznym wydaje się jej przeprowadzenie zgodnie ze schematem:

11 Selektywność 11 Pierwszym (chronologicznie) wyznaczanym parametrem walidacyjnym jest selektywność. Logicznie rzecz biorąc zanim przystąpi się do określania cechy analitu na podstawie pomiaru wielkości uzyskanego sygnału analitycznego, należy upewnić się, że dany sygnał jest spowodowany tylko i wyłącznie występowaniem w próbce analitu.

12 Selektywność 12 Wymóg uzyskania selektywności procesu pomiarowego zależy przede wszystkim od składu analizowanej próbki. Selektywność jest tym trudniejsza do uzyskania im: próbka ma bardziej nieznany skład próbka posiada bardziej skomplikowany skład matrycy składniki matrycy mniej różnią się od analitu liczba analitów jest większa stężenie analitu jest mniejsze podobieństwo między analitami jest większe

13 Selektywność 13 Zwiększenie selektywności procedury analitycznej można uzyskać przez: zastosowanie selektywnych metod analitycznych wyeliminowanie wpływu składników przeszkadzających przez ich usunięcie, czy zamaskowanie wyizolowanie analitu z matrycy

14 Liniowość 14 To przedział zakresu pomiarowego procedury analitycznej, w którym sygnał wyjściowy zależy liniowo od oznaczanego stężenia (zawartości) analitu.

15 Liniowość 15 Wyznaczenie liniowości: zastosowanie metody regresji analiza otrzymanych współczynników regresyjnych KALIBRACJA

16 Granica wykrywalności i oznaczalności 16 Stosunek sygnału do szumu (ang. Signal to Noise Ratio S/N): wielkość bezwymiarowa, która określa stosunek sygnału analitycznego do średniego poziomu szumów tła dla określonej próbki. Granica wykrywalności (ang. Limit of Detection - LOD): najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji (pierwiastka, jonu, związku) możliwe do wykrycia za pomocą danej procedury czy też techniki analitycznej z określonym prawdopodobieństwem. Granica oznaczalności (ang. Limit of Quantification - LOQ): najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji, możliwe do ilościowego oznaczenia daną procedurą analityczną z założoną dokładnością, precyzją i niepewnością.

17 Granica wykrywalności i oznaczalności 17 Sposób wyznaczania wartości granicy wykrywalności zależy od następujących czynników: natury procedury analitycznej (procedura manualna bądź też procedura oparta na wykorzystaniu odpowiedniego przyrządu pomiarowego) charakterystyki procedury instrumentalnej możliwości uzyskania (sporządzenia) tzw. ślepych próbek

18 Granica wykrywalności i oznaczalności 18 Metody wyznaczania wartości granicy wykrywalności: oszacowanie wzrokowe na podstawie wartości stosunku sygnału do szumu, S/N, z reguły jako jego 3-krotność na podstawie wyników oznaczeń dla ślepych próbek (ślepych prób) w oparciu o parametry krzywej wzorcowej (odpowiedniej!!!) w oparciu o wyznaczoną wartość granicy oznaczalności

19 Granica wykrywalności i oznaczalności 19 Przy podawaniu wartości LOD należy podać również opis i parametry metody jaka została wykorzystana przy jej obliczaniu. Wartość wyniku, x x < LOD LOD x < LOQ x LOQ Zapisanie wyniku Nie wykryto Wykryto, nie oznaczono Wartość stężenia

20 Zakres pomiarowy 20 Zakres wartości (stężeń analitu) wyznaczonych z założoną precyzją, dokładnością i niepewnością. LOQ c wzmax

21 Powtarzalność 21 Precyzja zgodność pomiędzy niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej. Powtarzalność precyzja wyników uzyskanych w tych samych warunkach pomiarowych (dane laboratorium, analityk, instrument pomiarowy, odczynniki).

22 Powtarzalność 22 Miarą powtarzalności, precyzji pośredniej i odtwarzalności może być wartość odchylenia standardowego, względnego odchylenia standardowego lub tzw. współczynnika zmienności. s n i 1 x i x n 1 śr 2 s R RSD s x śr CV RSD 100%

23 Precyzja pośrednia 23 Precyzja pośrednia długoterminowe odchylenie procesu pomiarowego, do którego wyznaczenia wykorzystuje się odchylenie standardowe serii pomiarów uzyskanych w danym laboratorium w kilkutygodniowym okresie czasu.

24 Precyzja pośrednia Precyzja pośrednia jest pojęciem szerszym od powtarzalności, gdyż na jej wartość mają wpływ: czynniki osobowe różni analitycy wykonujący oznaczenia jak i niestabilność pracy danego analityka w ciągu całego okresu czasu czynniki aparaturowe ze względu na to, że pomiary mogą być przeprowadzone z wykorzystaniem: różnych instrumentów z danego laboratorium roztworów wzorcowych i odczynników pochodzących od różnych producentów, lub też różnych szarż produkcyjnych różnych akcesoriów np. różnych kolumn GC, o tej samej charakterystyce, lecz pochodzących od różnych producentów, bądź też z różnych szarż produkcyjnych 24

25 Odporność 25 Odporność (niewrażliwość) metody jest wyznaczana w celu określenia wpływu niewielkich wahań warunków prowadzenia danej procedury analitycznej na wartość wyniku końcowego oznaczenia. Jej wartość wpływa na reżim prowadzenia pomiarów z wykorzystaniem danej metody analitycznej.

26 zawartość Hg, mg/kg Poprawność 26 Poprawność to stopień zgodności wyniku oznaczenia (jako wartości średniej obliczonej na podstawie serii pomiarów) z wartością oczekiwaną (odniesienia, przypisaną). 0,25 0,2 ERM-CE278 0,15 0,1 0,05 0 wartość odniesienia wartość oznaczona

27 Poprawność 27

28 Poprawność 28

29 Poprawność 29 Metoda dodatku wzorca obliczanie odzysku V W ,5-1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 V w

30 Dokładność 30 Dokładność definiowana jest jako stopień zgodności pomiędzy uzyskanym wynikiem pomiaru (pojedynczego!) a wartością rzeczywistą (oczekiwaną).

31 Odtwarzalność 31 Odtwarzalność precyzja wyników uzyskanych w różnych laboratoriach z zastosowaniem danej procedury pomiarowej. Wyznaczana w oparciu o wyniki porównań międzylaboratoryjnych.

32 Elastyczność 32 Elastyczność (tolerancyjność) - parametr określający przydatność danej procedury analitycznej w stosowaniu w różnych warunkach.

33 Proces walidacji procedury analitycznej powinien być zakończony sporządzeniem raportu końcowego zawierającego: przedmiot i przeznaczenie procedury analitycznej (zakres jej stosowalności, rodzaj) podstawy metrologiczne rodzaj analitu(ów) i skład matrycy spis wszystkich wykorzystywanych odczynników, wzorców, materiałów odniesienia wraz z ich dokładną specyfikacją (czystość, jakość, producent, w przypadku syntezy w laboratorium dokładny opis tej syntezy) opis procedur służących do sprawdzania czystości stosowanych substancji i jakości wykorzystywanych wzorców 33

34 wykaz niezbędnych środków ostrożności plan opisujący sposób przeniesienia procedury z warunków laboratoryjnych do pomiarów rutynowych parametry procedury spis parametrów krytycznych tzn. tych, których niewielkie wahania mogą w sposób znaczący wpływać na wynik końcowy oznaczenia parametry wynikające z określenia odporności procedury analitycznej spis wszelkiego rodzaju sprzętu laboratoryjnego wraz z ich cechami charakterystycznymi (wymiary, klasa dokładności itp.), schematy blokowe w przypadku skomplikowanych zestawów aparaturowych 34

35 szczegółowy opis warunków przeprowadzenia procedury analitycznej opis postępowania statystycznego wraz z załączonymi odpowiednimi równaniami i obliczeniami opis procedury w celu kontroli jakości w przypadku analiz rutynowych odpowiednie rysunki i wykresy np. chromatogramy, krzywe kalibracyjne zgodność wyznaczonych parametrów procedury z założonymi wartościami granicznymi wartość niepewności pomiaru analitycznego kryteria, które należy spełnić w procesie rewalidacji 35

36 imię i nazwisko osoby, która przeprowadzała proces walidacji spis wykorzystywanej literatury podsumowanie i wnioski potwierdzenie i podpis osoby odpowiedzialnej za sprawdzenie i zatwierdzenie procesu walidacji 36

37 Niepewność 37 U k u 2 kal u 2 LOD u 2 powt u 2 popr

38 38 Kursy indywidualne Na zamówienie kierownik kursu: w zależności od tematyki Chromatografia Gazowa - poziom podstawowy kierownik kursu: dr inż. Bożena Zabiegała Aspekty praktyczne wykorzystania Chromatografii Gazowej kierownik kursu: dr hab. Lidia Wolska Kontrola i jakość wyników pomiarów analitycznych kierownik kursu: dr hab. inż. Piotr Konieczka Wysokosprawna Chromatografia Cieczowa zakres ogólny, w tym poziom podstawowy kierownik kursu: dr hab. inż. Agata Kot-Wasik Wysokosprawna Chromatografia Cieczowa - poziom zaawansowany kierownik kursu: dr hab. inż. Agata Kot-Wasik Przygotowanie próbek do analizy kierownik kursu: dr hab. inż. Agata Kot-Wasik ABC techniki SPE kierownik kursu: dr hab. inż. Agata Kot-Wasik Technika Wysokosprawnej Chromatografii Cieczowej w analizie żywności kierownik kursu: dr hab. inż. Agata Kot-Wasik

39 39