Walidacja metod analitycznych. cz 1.pdf

LABORATORIUM 3/2009 | ... W LABORATORIUM

Walidacja metod

analitycznych

STRESZCZENIE Wprowadzanie

do praktyki laboratoryjnej systemu kontroli

i zapewnienia jakości jest swego rodzaju

gwarancją, że w laboratorium wykonuje się

analizy w najlepszy możliwy sposób. Jest

to proces wymagający podjęcia działań

zakrojonych na bardzo szeroką skalę,

dużych nakładów ﬁ nansowych oraz

pracy ze strony wszystkich pracowników.

Jednym z elementów systemu jakości

jest walidacja metod analitycznych

wykorzystywanych w laboratorium.

SŁOWA KLUCZOWE walidacja metod

analitycznych, system jakości, kompetencje

techniczne, metoda analityczna

przemysłu chemicznego, można

zauważyć, że wymagania w sto-

sunku do laboratoriów chemicznych

nie przestają rosnąć. Placówki badawcze

prześcigają się w zdobywaniu kompe-

tencji technicznych w różnych gałęziach

przemysłu chemicznego. Ogromny na-

cisk kładzie się na jakość wyniku anali-

tycznego, dążąc do sprowadzenia wiel-

kości błędu do wartości jak najbliższej

zeru. Wprowadzenie oraz prawidłowe

funkcjonowanie systemu jakości w labo-

ratorium analitycznym jest elementem

gwarantującym, że dana placówka wyko-

nuje swoje zadania w najlepszy możliwy

sposób, a jej kompetencje techniczne

zostały wykazane i udokumentowane.

Jednym z elementów statystycznego

sterowania jakością w laboratorium

analitycznym jest walidacja metod uży-

wanych przez to laboratorium.

zawartymi w wyżej wymienionej normie

walidacji należy poddać:

– metody nieznormalizowane,

– metody zaprojektowane lub rozwijane

w laboratorium,

– metody znormalizowane, wykorzysty-

wane poza przewidzianym dla nich

zakresem,

– metody znormalizowane, które zostały

rozszerzone lub zmodyfikowane, aby

potwierdzić, że metody te są właściwe

do zamierzonego zastosowania.

W przypadku metod znormalizo-

wanych, które wykorzystywane są w la-

boratorium zgodnie z przewidzianym

zakresem, nie ma potrzeby przeprowa-

dzania całego procesu walidacyjnego.

Dobrze jest jednak wybrać niektóre,

istotne dla metody parametry i prze-

prowadzić walidację metody pod ich

kątem (walidacja częściowa). Satysfak-

cjonujące wyniki w ten sposób otrzy-

mane są potwierdzeniem właściwego

zastosowania oraz sprawności metody

w laboratorium. Walidacja powinna być

na tyle obszerna, na ile wymaga tego

zakres zastosowania metody. Metody

nieznormalizowane należy walido-

wać. Walidacja metody analitycznej

obejmuje nie tylko proces analizy pró-

bek dostarczonych, ale również etap

pobierania oraz transportu próbek

do laboratorium.

SUMMARY Introduction of Quality

Control/Quality Assurance System into

laboratory practice is a kind of guarantee

that in the lab all the tests are being

performed in the best possible way.

This process requires taking action

on a very wide scale, huge costs and

a lot of work. Validation of analytical

methods used in the laboratory is one

of the elements of quality system.

KEY WORDS validation of analytical

methods, quality system, technical

competencies, analytical method.

䀈 POJĘCIE WALIDACJI

Według normy PN-EN ISO 9000:2001

Systemy zarządzania jakością. Podstawy

i terminologia (1) walidacja to „potwier-

dzenie, poprzez przedstawienie obiek-

tywnego dowodu, że zostały spełnione

wyspecyfikowane wymagania dotyczące

konkretnego, zamierzonego użycia lub

zastosowania. Walidacja jest więc swe-

go rodzaju deklaracją ważności metody

badawczej, zapewnieniem, że zostały

spełnione wszystkie postawione przed

przeprowadzeniem procesu wymagania,

a klient otrzyma wynik wiarygodny

i rzetelny”.

Pisząc o walidacji metod anali-

tycznych, nie sposób nie przytoczyć

normy PN-EN ISO/IEC 17025:2005

Ogólne wymagania dotyczące kompetencji

laboratoriów badawczych i wzorcujących

(2), w której dość dokładnie opisany

jest zakres walidacji, a także sposób jej

przeprowadzenia. Zgodnie z wytycznymi

䀈 PRZEBIEG WALIDACJI

Na rys. 1 przedstawiono etapy postę-

powania w procesie walidacji (na pod-

stawie [3]).

Marta Piechowska

Krok 1. Sformułowanie zadania

Zanim podjęte zostaną badania prowa-

dzące do potwierdzenia przydatności

metody analitycznej do rozwiązania

określonego problemu, konieczne jest

konkretne sprecyzowanie tego proble-

mu, tzn. określenie kryteriów, poprzez

O d pewnego czasu, śledząc rozwój

... W LABORATORIUM | LABORATORIUM 3/2009

KROK 1

ZADANIE

Sformułowanie wymagań

(zadania) klienta

KROK 2

METODA BADAWCZA

Określenie parametrów

(charakteryzacja) metody

OPRACOWANA METODA BADAWCZA

OPIS METODY

KROK 3

WARUNKI DZIAŁANIA METODY

PORÓWNANIE

(wymagań

z cechami metody)

NIE

Sprawdzanie

przydatności

innej metody lub

rezygnacja ze zlecenia

Precyzja metody, całkowity błąd

systematyczny i jego niepewność

Powrót do

punktu wyjścia

lub modyﬁ kacja

procedury lub

opracowanie

nowej procedury

TA K

Czy metoda jest dostosowana

do zamierzonego zastosowania?

NIE

KROK 4

FORMALNE STWIERDZENIE

PRZYDATNOŚCI METODY

TA K

Metoda zwalidowana

Rys. 1. Etapy postępowania w procesie walidacji metody analitycznej

Rys. 2. Etapy postępowania w procesie walidacji podstawowej, obejmującej ocenę precyzji

i dokładności (5)

METODA ZWALIDOWANA

(WALIDACJA PODSTAWOWA)

METODA ZWALIDOWANA W LABORATORIUM

LINIOWOŚĆ METODY

W OKREŚLONYM ZAKRESIE STĘŻEŃ

BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNE

Analiza sposobu

postępowania,

przyczyny

niespełnienia

kryteriów,

odpowiednie

działania

korygujące

WARUNKI DZIAŁANIA METODY

Powrót do

punktu wyjścia,

analiza wpływu

zmian warunków

procedury na

wynik pomiaru

NIE

Czy metoda spełni kryteria?

NIE

Czy metoda wykazuje liniowość?

TA K

Metoda zwalidowana

(walidacja liniowości metody)

Rys. 3. Etapy postępowania w procesie walidacji rozszerzonej o dodatkowy parametr – liniowość

metody w określonym zakresie stężeń (5)

Metoda w pełni

zwalidowana

Rys. 4. Schemat postępowania w przypadku walidacji na drodze

badań międzylaboratoryjnych (5)

reklama

spełnienie których dąży się do zastoso-

wania samej metody. Jest to punkt wyj-

ścia do realizacji kolejnego etapu pro-

cesu walidacji – charakteryzacji metody

analitycznej.

Krok 2. Charakteryzacja metody

analitycznej

Charakteryzacja metody polega na okre-

śleniu, jaką informację powinno dostar-

czyć laboratorium swojemu klientowi

w postaci wyników badań. Na tym etapie

należy podjąć decyzję, jakie parametry

zostaną wyznaczone spośród następu-

jących (4):

– specyficzność,

– liniowość,

– zakres,

– dokładność i odzysk,

– precyzja, precyzja pośrednia, odtwa-

rzalność,

– granica wykrywalności oraz granica

oznaczalności,

– stabilność,

– niepewność wyniku końcowego.

W zależności od rodzaju analizy (ana-

liza jakościowa, ilościowa, śladowa) ko-

nieczne jest wyznaczenie odpowiednich

parametrów walidacyjnych metody. Ich

LABORATORIUM 3/2009 | ... W LABORATORIUM

PARAMETR

TYP ANALIZY

NUMER NORMY

JAKOŚCIOWA

ILOŚCIOWA

ŚLADOWA

DOKŁADNOŚĆ

NIE

TAK

NIE

PN-ISO 5725-1 (2002) Dokładność (poprawność i precyzja) metod

pomiarowych i wyników pomiarów. Część 1: Ogólne zasady i definicje

(6);

PN-ISO 5725-6 (2002) Dokładność (poprawność i precyzja) metod

pomiarowych i wyników pomiarów. Część 6: Stosowanie w praktyce

wartości określających dokładność (7)

PRECYZJA

POWTARZALNOŚĆ

NIE

TAK

NIE

PN-ISO 5725-2 (2002) Dokładność (poprawność i precyzja) metod

pomiarowych i wyników pomiarów. Część 2: Podstawowa metoda

określania powtarzalności i odtwarzalności standardowej metody

pomiarowej (8);

PN-ISO 5725-5 (2002) Dokładność (poprawność i precyzja) metod

pomiarowych i wyników pomiarów. Część 5: Alternatywne metody

wyznaczania precyzji standardowej metody pomiarowej (9)

PRECYZJA

POŚREDNIA

TAK

NIE

PN-ISO 5725-3 (2002) Dokładność (poprawność i precyzja) metod

pomiarowych i wyników pomiarów. Część 3: Pośrednie miary precyzji

standardowej metody pomiarowej (10)

SPECY

FICZNOŚĆ

TA K

LOD

NIE

TAK

LOQ

NIE

TAK

NIE

LINIOWOŚĆ

NIE

TAK

NIE

PN-ISO 11095 (2001) Kalibracja liniowa

z zastosowaniem materiałów odniesienia (11);

PN-ISO 8466-1 (2003) Jakość wody. Kalibracja i ocena metod

analitycznych oraz szacowanie ich charakterystyk, Część 1: Statystyczna

ocena liniowej funkcji kalibracji (12)

ZAKRES

NIE

TAK

NIE

Tabela 1. Parametry wymagane przy charakterystyce różnego typu metod analitycznych

zestawienie, jak również numer normy

zawierającej wytyczne dotyczące wyzna-

czania danego parametru, przedstawio-

no w tabeli 1. – według przewodników

ICH Guidelines (5). Parametry te, oraz

metody ich wyznaczania i oceny, zosta-

ną szczegółowo omówione w kolejnych

artykułach.

Według normy PN-EN ISO/IEC

17025:2005 (1) walidację metod badaw-

czych można prowadzić w oparciu o na-

stępujące techniki:

– wzorcowanie przy wykorzystaniu

wzorców odniesienia lub materiałów

odniesienia,

– porównanie wyników uzyskanych in-

nymi metodami,

– porównania międzylaboratoryjne,

– systematyczna ocena czynników wpły-

wających na wynik,

– ocena niepewności wyników, oparta

na naukowym rozumieniu teoretycz-

nych podstaw metody i praktycznym

doświadczeniu.

Różnorodność metod oraz warunków,

w jakich przebiega proces analityczny,

sprawiają, że tok postępowania w trakcie

walidowania danej metody w różnym

stopniu będzie pokrywał się ze schematem

ogólnym przedstawionym na początku

artykułu. W zależności od potrzeb oraz

możliwości danego laboratorium przepro-

wadzenie procesu walidacji może odbywać

się różnymi sposobami (5):

1. Walidacja w pojedynczym laborato-

rium:

– podstawowa – np. obejmująca oce-

nę precyzji i dokładności,

– rozszerzona o inne parametry w za-

leżności od potrzeb.

2. Walidacja na drodze badań międzyla-

boratoryjnych.

WALIDACJA

W POJEDYNCZYM

LABORATORIUM

Ten sposób przeprowadzenia walidacji

metody jest często nazywany klasycznym,

ze względu na częstość jego wykonywania.

Prowadzony jest w przypadku, gdy:

– metoda analityczna wprowadzana

jest do laboratorium po raz pierw-

szy i wtedy wymagane jest określenie

jej parametrów charakterystycznych

oraz warunków pracy (transfer me-

tody z innego laboratorium);

– nie istnieje metoda w całości speł-

niająca wymagania stawiane przez

klienta; w takich przypadkach pro-

ces walidacji prowadzi się równole-

gle z próbami udoskonalenia tejże

metody;

– zachodzi konieczność rozszerzenia za-

kresu stosowania metody analitycznej

na próbki, które różnią się znacznie

od tych badanych rutynowo, np. dużo

większą lub mniejszą zawartością ba-

danego składnika; w takim przypadku

Krok 3. Porównanie wymagań z ce-

chami metody

Po wyznaczeniu odpowiednich dla me-

tody analitycznej parametrów porównu-

je się uzyskane wyniki z wymaganiami,

jakie zostały postawione w pierwszym

etapie procesu walidacyjnego. Jeśli

z przeprowadzonych badań wynika,

że problem nie może zostać rozwiązany,

należy zastosować inną metodę, którą

dysponuje laboratorium lub (w przypad-

ku braku takiej metody) zrezygnować

ze zlecenia.

Krok 4. Formalne stwierdzenie o przy-

datności metody

Jeżeli uzyskane wyniki są zadowalające,

następuje formalne stwierdzenie, że ba-

dana metoda jest przydatna do określo-

nego na początku procesu walidacyjnego

przeznaczenia.

... W LABORATORIUM | LABORATORIUM 3/2009

walidacja jest konieczna w celu rozsze-

rzenia zakresu stosowania metody.

znana. Umożliwia to wyznaczenie całko-

witego błędu systematycznego metody

oraz jego niepewności (13). Ten typ wa-

lidacji może być stosowany tylko wtedy,

gdy wyznaczone wartości wymaganych

parametrów wskazują na wiarygodność

metody (wysoka precyzja i dokład-

ność). Jeśli wyznaczone parametry nie

spełniają tego warunku, konieczne jest

przeprowadzenie dodatkowych badań,

być może modyfikacja procedury wy-

konywania analizy lub nawet opracowa-

nie nowej. Jeśli zaś otrzymane wyniki

charakteryzują się wysoką precyzją oraz

niską wartością błędu statystycznego,

metodę można uznać za zwalidowaną

na poziomie podstawowym.

lających na potwierdzenie wcześniejszych

wyników. Otrzymane rezultaty pozwolą

jednoznacznie stwierdzić, czy badaną

metodę można uznać za dającą wiary-

godne i rzetelne wyniki. Przykładowym

parametrem może być zbadanie liniowo-

ści metody w określonym zakresie stę-

żeń. Po przeprowadzeniu odpowiednich

testów oraz obliczeń należy wyciągnąć

odpowiedni wniosek. W przypadku, gdy

wyniki badań nie są zadowalające, trzeba

wrócić do punktu wyjścia, zanalizować

wpływ różnych czynników na wyniki ba-

dań i podjąć działania w odpowiednim

kierunku. Z kolei gdy otrzymane wyni-

ki dają zadowalające rezultaty, proces

walidacji metody zostaje zakończony

stwierdzeniem o pozytywnym wyniku

procesu.

WALIDACJA PODSTAWOWA,

OBEJMUJĄCA OCENĘ

PRECYZJI I DOKŁADNOŚCI

Na rys. 2. został przedstawiony schemat

walidacji podstawowej. W tym przypadku

wyznaczonymi parametrami są precyzja

oraz dokładność metody.

Wielkości te wyznacza się po opra-

cowaniu metody i określeniu warunków

prowadzenia analizy. Zadowalająca pre-

cyzja nie eliminuje ryzyka popełnienia

błędu systematycznego, mimo to para-

metr ten jest jednym z najważniejszych

w procesie walidacji metody. Zalecane

jest, aby precyzja metody wyznaczona

była przez przynajmniej sześć niezależ-

nych pomiarów wykonanych dla jednej

próbki. Dokładność z kolei powinna

być wyznaczona za pomocą certyfi-

kowanych materiałów referencyjnych

CRM, czyli takich, których zawartość

poszczególnych składników jest dobrze

WALIDACJA ROZSZERZONA

O INNE PARAMETRY

Ten typ walidacji (rys. 3) przeprowa-

dzany jest zawsze wtedy, gdy walidacja

podstawowa daje zadowalające wyniki,

ale z różnych przyczyn wskazane jest

wykonanie badań dodatkowych, pozwa-

WALIDACJA

NA DRODZE BADAŃ

MIĘDZYLABORATORYJNYCH

Aby laboratorium mogło wziąć udział

w procesie walidacji metody analitycznej

reklama

! "#$%

&'()*++ ,)++-&'()*++,./.0

&&1&

234536#7%32849

:::

;:<=:

37%#"%86

>3%345%>%936

:<:<

:<<::

234536#59?7##

<::<

<:<

@#"%86

7""%86

<:;A

3%#9?7@B#936

>##3$&&&

LABORATORIUM 3/2009 | ... W LABORATORIUM

Placówki badawcze dążą do sprowadzenia błędu wyniku analitycznego do wartości jak najbliższej zeru

na drodze badań międzylaboratoryjnych,

należy najpierw udowodnić, iż metoda

ta została zwalidowana według jednego

ze schematów przedstawionych w po-

przednich punktach. Jeśli walidacja do-

tyczy metody jakościowej, warunkiem

koniecznym jest, aby w takich badaniach

uczestniczyło co najmniej 15 labora-

toriów. Gdy zaś chodzi o walidowanie

metody ilościowej, wymagane jest uczest-

nictwo co najmniej 8 laboratoriów (5).

Schemat walidacji metod analitycznych

poprzez badania międzylaboratoryjne

przedstawiono na rys. 4. Wszystkie labo-

ratoria biorące udział w procesie walida-

cji danej metody otrzymują identyczne

zestawy próbek, które należy przeanali-

zować według ściśle ustalonej procedury,

a następnie wyznaczyć odpowiednie pa-

rametry. Zazwyczaj wyznacza się precyzję

międzylaboratoryjną, czyli odtwarzalność,

a następnie, jeśli jest to konieczne i moż-

liwe, błąd systematyczny, czułość metody,

granice wykrywalności (14).

Jednostkami nadzorującymi badania

międzylaboratoryjne, według dokumentu

(15) wydanego przez Polskie Centrum

Akredytacji, mogą być:

– krajowe jednostki akredytujące,

– organizacje zrzeszające jednostki akre-

dytujące,

– jednostki przemysłowe lub organizacje

czy zrzeszenia producentów,

– komercyjni organizatorzy programów

badań międzylaboratoryjnych.

Kolejnym krokiem jest sporządze-

nie przez wszystkie laboratoria biorące

udział w programie badań międzylabo-

powinna być na tyle

obszerna, na ile wymaga

tego zakres zastosowania

metody analitycznej.

W alidacja w laboratorium

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: