Zapewnienie jakości analiz chemicznych : poradnik dla laboratoriów Państwowej Inspekcji Sanitarnej

140 Pages·2004·2.71 MB·Polish

by  pod redakcją dr. Marka Dobeckiego

ZAPEWNIENIE JAKOŚCI ANALIZ
CHEMICZNYCH
Poradnik dla laboratoriów Państwowej Inspekcji Sanitarnej
pod redakcją
dr. Marka Dobeckiego
Wydanie trzecie
uzupełnione i poprawione
Wydanie publikacji dofinansował Komitet Badań Naukowych
Autorzy:
IMP Łódź: dr Marek Dobecki, mgr Henryk Skalski, prof. dr hab. Marek
Jakubowski
PZH Warszawa: prof. dr hab. Jan K. Ludwicki, dr Kazimiera Ćwiek-Ludwicka,
dr Katarzyna Góralczyk, mgr Jerzy Kozłowski
IŻŻ Warszawa: dr med. Lucjan Szponar, prof. dr hab. Halina Kunachowicz,
dr Grażyna Okolska, mgr Wojciech Kłys
Wydanie pierwsze — 1997 r., drugie — 1998 r.
Redaktor prowadzący: Teresa Starzyńska
Projekt okładki: Ida Kuśmierczyk
Skład: Wydawnictwo „Biblioteka”, Mateusz Poradecki
e-mail: [email protected], tel./faks (42) 715 05 63
Copyright by © Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera w Łodzi, 2004
ISBN 83-88261-14-2
Wydawca:
Oficyna Wydawnicza Instytutu Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera
90-950 Łódź, ul. Św. Teresy 8
Rozpowszechnianie książek: tel. /faks: (42) 63 14 719
e-mail: [email protected], http://www.imp.lodz.pl
SPIS TREŚCI
PRZEDMOWA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. KRYTERIA DZIAŁANIA LABORATORIÓW BADAWCZYCH . . . . . . . 7
1.1. Organizacja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2. Polityka jakości. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3. System jakości . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
.1.3.1. Audit wewnętrzny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
.1.3.2. Przegląd zarządzania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
.1.3.3. Działania korygujące . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
.1.3.4. Działania zapobiegawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
.1.3.5. Nadzorowanie niezgodnych z wymaganiami badań. . . . . . . . . . 11
1.4. Współpraca z klientem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
.1.4.1. Podwykonawstwo badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.5. Zakupy usług i dostaw . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.6. Personel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.7. Pomieszczenia i środowisko. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.8. Wyposażenie pomiarowe i badawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
.1.8.1. Przyrządy pomiarowe i systemy komputerowe . . . . . . . . . . . . 18
.1.8.2. Naczynia pomiarowe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
.1.8.3. Spójność pomiarowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
.1.8.4. Sprzęt pomocniczy i materiały pomocnicze. . . . . . . . . . . . . . 20
.1.8.5. Dokumentowanie wyposażenia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.9. Metody badań i ich walidacja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.10. Pobieranie próbek i postępowanie z próbkami . . . . . . . . . . . . . . 25
.1.10.1. Pobieranie próbek do badań. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
.1.10.2. Przyjmowanie próbek do badań w laboratorium . . . . . . . . . . 27
1.11. Zapewnienie jakości wyników badań. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.12. Zapisy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.13. Sprawozdanie z badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.14. Akredytacja laboratorium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2. STATYSTYKA MATEMATYCZNA W ANALIZIE CHEMICZNEJ . . . . . 35
2.1. Charakterystyka zbiorowości generalnej i próbnej . . . . . . . . . . . . 35
2.1.1. Miary położenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.1.2. Miary rozproszenia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.2. Błędy w analizie chemicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.2.1. Błędy przypadkowe, systematyczne, względne i bezwzględne. . . . . 41
2.2.2. Precyzja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3. Szacowanie wyników analizy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3.1. Przedział ufności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.3.2. Kryterium dopuszczalnej różnicy między wynikami analiz . . . . . . 50
2.4. Hipotezy i testy statystyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.1. Porównanie dwóch wariancji lub jej pochodnych. . . . . . . . . . . 55
2.4.2. Porównywanie dwóch średnich (poprawności dwóch metod) . . . . 56
2.4.3. Porównanie różnic par wyników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.4.4. Wykrywanie błędów grubych. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.5. Statystyka zależności liniowej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.5.1. Parametry zależności liniowej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.5.2. Szacowanie parametrów zależności liniowej . . . . . . . . . . . . . 61
2.5.3. Ocena funkcji liniowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.5.4. Korelacja liniowa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.5.5. Wykrywanie błędów systematycznych . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.6. Charakteryzacja metody analitycznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.6.1. Zakres roboczy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.6.2. Liniowość. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.6.3. Selektywność i specyficzność . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.6.4. Granica wykrywalności. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
2.6.5. Granica oznaczania ilościowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.6.6. Czułość. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.6.7. Poprawność i obciążenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.6.8. Powtarzalność i odtwarzalność . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.7. Sterowanie jakością badań . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.7.1. Sterowanie wewnętrzne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.7.2. Sterowanie zewnętrzne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.8. Szacowanie niepewności wyniku pomiaru . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2.8.1. Budżet niepewności pomiaru w laboratorium analitycznym . . . . . 99
2.9. Terminy i definicje (8, 15, 20, 21, 23, 24, 28) . . . . . . . . . . . . . . . . 106
PIŚMIENNICTWO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
ZAŁĄCZNIKI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
TABLICE STATYSTYCZNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
PRZEDMOWA
Oddajemy w ręce P. T. Czytelników kolejne, trzecie już wydanie poradnika, który
spotkał się z tak życzliwym przyjęciem odbiorców. Poradnik początkowo przeznaczony
dla laboratoriów Państwowej Inspekcji Sanitarnej trafił również do laboratoriów innych
organizacji, stając się pomocnym narzędziem w rozwiązywaniu problemów związanych
z wdrażaniem postanowień właściwej normy europejskiej, odnoszącej się do kompetencji
laboratoriów. Formalnym potwierdzeniem tych kompetencji jest akredytacja. Przystąpienie
Polski do Unii Europejskiej i potrzeba uzyskania odpowiednich dowodów kompetencji
sprawia, że polskie laboratoria badawcze, zwłaszcza w dziedzinie urzędowych badań
żywności (akredytacja obowiązkowa zgodnie Dyrektywą Rady 93/99 EWG), podejmują
szybkie działania w kierunku spełnienia narzuconych wymagań. W obecnym wydaniu
poradnika poprawionym i uzupełnionym położono szczególny nacisk na przedstawienie
różnych rozwiązań w zakresie walidacji metod analitycznych, sterowania jakością
procesów analitycznych, szacowania niepewności pomiaru analitycznego.
Poradnik, podobnie jak poprzednie wydania, nie zawiera szerszych podstaw
teoretycznych, związanych ze stosowaniem różnych technik analitycznych i metod
analizy statystycznej. Czytelnik zainteresowany pogłębieniem swojej wiedzy w tych
dziedzinach może skorzystać z odpowiedniego fachowego piśmiennictwa, dostępnego
na rynku wydawniczym.

1. KRYTERIA DZIAŁANIA
LABORATORIÓW BADAWCZYCH
1.1. Organizacja
Laboratorium, niezależnie czy stanowi jednostkę działającą samodzielnie, czy też jest
częścią większej organizacji, powinno wykazać prawne podstawy swojej działalności.
Usytuowanie laboratorium (czy zespołu laboratoriów) w organizacji macierzystej oraz
jego powiązania z innymi jednostkami powinny być udokumentowane i potwierdzone
odpowiednimi wewnętrznymi przepisami organizacyjnymi (zarządzenia dyrekcji,
regulaminy i schematy organizacyjne).
Laboratorium powinno określić zakres swojej działalności badawczej, włączając w to
(jeśli konieczne) pobieranie próbek. W przypadku dużych laboratoriów (lub zespołu
laboratoriów) próbkobiorcy mogą być zatrudnieni w określonych działach technicznych
laboratorium (np. w oddziałach terenowych, pracowniach lub sekcjach). Powiązania
i relacje służb pomocniczych i innych jednostek instytucji macierzystej z systemem
jakości w laboratorium powinny być jasno sprecyzowane. Stosowane w laboratorium
udokumentowane procedury systemu jakości, w których określoną rolę przypisano
innym jednostkom organizacyjnym, powinny być – zarządzeniem dyrekcji – wdrożone
do tych jednostek, np. procedury nadzoru nad wyposażeniem pomiarowo-badawczym
lub nabywania usług i dostaw (służby techniczne, dział zaopatrzenia).
Laboratorium powinno posiadać personel kierowniczy i niezbędne środki oraz
uprawnienia do wykonywania swoich obowiązków. Struktura organizacyjna oraz system
zarządzania w laboratorium lub zespole laboratoriów powinny zapewniać:
— bezstronność i niezależność personelu od jakichkolwiek nacisków (np. finansowych)
wewnętrznych i zewnętrznych, które mogłoby mieć niekorzystny wpływ na jakość badań;
— wiarygodność wyników badań poprzez posiadanie właściwych kompetencji technicznych
(m.in. biegłość personelu, wyposażenie, metody badawcze) i odpowiedniego do
rodzaju działalności systemu jakości;
— odpowiednie proporcje i powiązania między personelem nadzorującym badania
i wykonującym badania w celu zapewnienia właściwej jakości badań;
— wyznaczenie spośród personelu laboratorium kierowników (bez względu na nazwę
tych stanowisk lub funkcji): pracownika odpowiedzialnego za działalność techniczną
(merytoryczną) i zasoby laboratorium (kierownictwa technicznego) i kierownika
ds. jakości odpowiedzialnego za zarządzanie i nadzór nad systemem jakości;
w strukturze organizacyjnej laboratorium kierownictwo techniczne ze względu na
odpowiedzialność może być najczęściej utożsamiane z kierownikiem laboratorium
lub działu laboratorium (np. pracowni);
— jeśli to możliwe i uzasadnione wyznaczenie zastępców kluczowego personelu.
8
W laboratoriach z małą liczbą personelu pracownicy mogą pełnić więcej niż jedną
funkcję, a wyznaczanie zastępców może być niepraktyczne (lub niemożliwe). Laboratoria
posiadające kilka działów mogą wyznaczyć pracowników odpowiedzialnych za pracę
tych działów lub kierowników ds. jakości.
Kierownik ds. jakości powinien mieć bezpośredni dostęp do kierownictwa wykonawczego
laboratorium np. zarządzającego jednostką macierzystą (w przypadku dużej organizacji),
które może podejmować decyzje w sprawie polityki działania i zasobów laboratorium.
Laboratorium powinno wskazać osobę (osoby) odpowiedzialną za merytoryczną treść
sprawozdań z badań i autoryzację sprawozdań.
1.2. Polityka jakości
Wymagania stawiane laboratorium w zakresie organizacji, zarządzania, systemu
jakości i kompetencji technicznych zawarte są w odpowiedniej normie określającej te
wymagania. Laboratorium, aby spełnić kryteria tych dokumentów powinno ustanowić,
wdrożyć, utrzymywać i rozwijać system jakości, właściwy dla zakresu jego działalności
z uwzględnieniem wszystkich podejmowanych działań i rodzajów badań.
Kierownictwo laboratorium powinno zobowiązać się do dobrej praktyki profesjonalnej
oraz określić politykę jakości i cele, które zamierza osiągnąć przez wdrożenie systemu jakości
oraz środki realizacji. Celem np. powinno być zapewnienie wiarygodności badań, służące
rozwiązywaniu problemów klienta. Laboratorium powinno zapewnić przedstawienie tej
polityki i jej celów w formie deklaracji autoryzowanej przez kierownictwo wykonawcze
(właściciel, dyrektor, prezes) laboratorium, zamieszczonej w dokumencie zwanym księgą
jakości lub niezależnie w innym dokumencie (np. zarządzeniu wewnętrznym dyrektora).
Odpowiedzialnym za realizację polityki jakości jest kierownik (dyrektor) mający władzę
wykonawczą, w tym również w sprawach finansowych. Za wdrażanie i nadzór nad
realizacją określonych zadań może odpowiadać osoba upoważniona przez kierownictwo
wykonawcze. Cele polityki jakości realizowane są poprzez zapewnienie, że:
— działania laboratorium służyć będą zawsze rozwiązywaniu problemów klienta
z zachowaniem wszystkich jego praw;
— badania zawsze są wykonywane zgodnie z ustalonymi, wyspecyfikowanymi metodami
lub normami oraz wymaganiami odbiorców wyników (klientów);
— laboratorium nie podejmie się wykonania badania metodami, które nie gwarantują
poprawności wyników;
— laboratorium stosuje w badaniach system jakości przedstawiony w księdze jakości
(bez względu na nazwę tego dokumentu) i towarzyszącej jej dokumentacji;
— badania wykonywane są przez bezstronny i niezależny od nacisków finansowych
klientów personel;
— prawa klienta (zachowanie poufności, praw własności, możliwość reklamacji) zawsze
są przestrzegane.
Aby cele polityki jakości mogły być zrealizowane, konieczne jest zadeklarowanie przez
zarządzających laboratorium (dyrekcję) zapewnienia środków finansowych. Laboratorium
powinno przedstawić środki (metody), służące do realizacji polityki jakości, do których
można zaliczyć:
1. Biegły technicznie i wykwalifikowany personel, któremu zapewnia się warunki
ciągłego podnoszenia jego umiejętności.
9
2. Nowoczesne wyposażenie pomiarowe i badawcze, podlegające bieżącemu
nadzorowi, we właściwy sposób obsługiwane, wzorcowane i sprawdzane.
3. Odpowiedni do rodzaju wykonywanych badań system jakości, podlegający
nadzorowi w formie auditów wewnętrznych i przeglądów zarządzania.
4. Bieżące sterowanie jakością badań.
Dopuszcza się stosowanie odstępstw od udokumentowanej polityki jakości, o ile nie
wpływają one na wiarygodność badania. Należy ustalić zasady udzielania odstępstw
od polityki jakości i procedur (systemu jakości, badawczych) (kto udziela i w jakich
okolicznościach?).
1.3. System jakości
System jakości w laboratorium powinien być odpowiedni do rodzaju i ilości
wykonywanych badań. System jakości powinien być udokumentowany (opisany)
w formie księgi jakości, procedur systemu jakości i innej towarzyszącej dokumentacji,
np. instrukcji, formularzy.
Laboratorium powinno posiadać udokumentowaną procedurę w zakresie nadzoru
nad dokumentami stanowiącymi składniki jego systemu jakości, opracowanymi zarówno
w laboratorium jak i pochodzącymi ze źródeł zewnętrznych (normy, przepisy). Stosowane
formularze stanowiące załączniki do właściwych procedur powinny być opatrzone
statusem wydania i identyfikatorem dokumentu, z którego pochodzą. System jakości i jego
dokumentacja powinny być znane personelowi laboratorium. Dokumentacja winna być
zrozumiała i dostępna, a dyspozycje zawarte w tej dokumentacji stosowane przez personel.
Za system jakości w laboratorium i za zarządzanie dokumentacją systemu
odpowiedzialny jest kierownik ds. jakości. Jeżeli jest to uzasadnione, laboratorium może
określić warunki udzielania odstępstw od udokumentowanej polityki jakości, w tym
procedur systemu jakości i metod badań. Zasady dokumentowania systemu jakości,
przygotowania księgi jakości i procedur systemu jakości można znaleźć we właściwych,
aktualnych normach europejskich lub międzynarodowych.
Układ księgi jakości, tzn. nazwy jej poszczególnych rozdziałów powinny być identyczne,
jak dokumentu odniesienia, czyli właściwej normy ustalającej wymagania kompetencji
laboratoriów.
Zakres wymagań, do których powinny odnieść się procedury systemu jakości, podaje
właściwa, aktualna norma odniesienia przedstawiająca zasady dokumentowania systemu
jakości. Ogólną zasadą jest, że procedura systemu jakości w części poświęconej „opisowi
działań” powinna zainteresowanym jej stosowaniu dać odpowiedź na pytania: kto?, co?, jak?,
kiedy?, gdzie?, dlaczego? i za pomocą jakich narzędzi powinien wykonać dane działanie.
Nadzór nad systemem jakości w laboratorium powinien być realizowany w formie
auditów wewnętrznych i przeglądów zarządzania.
W zakresie nadzoru nad systemem jakości laboratorium powinno posiadać
udokumentowane procedury:
— auditów wewnętrznych,
— przeglądów zarządzania,
— działań korygujących,
— działań zapobiegawczych,
— niezgodnych z wymaganiami badań.
10
1.3.1. Audit wewnętrzny
Powinien być przeprowadzany przez pracowników laboratorium, którzy nie ponoszą
bezpośredniej odpowiedzialności za auditowany obszar (odpowiedzialność taką ponosi
np. kierownictwo techniczne) i nie są z nimi bezpośrednio związani. W przypadku
dużych laboratoriów, posiadających kilka działów technicznych (pracowni) mogą
być powoływani auditorzy z innych działów. Auditorami są zwykle pracownicy
posiadający właściwe przeszkolenie w instytucjach zewnętrznych lub pracownicy
przeszkoleni na kursach wewnętrznych. Laboratorium powinno określić wymagania
dla auditorów wewnętrznych, przedstawić politykę ich szkolenia oraz posiadać
aktualny wykaz z nazwiskami i kwalifikacjami auditorów wewnętrznych. Auditorzy
mogą być powoływani przez kierownictwo wykonawcze lub przez osobę uprawniona,
np. przez kierownika laboratorium lub działu laboratorium – w zależności od zakresu
auditu wewnętrznego.
Audity wewnętrzne powinny być realizowane według wcześniej ustalonego programu,
np. na dany rok kalendarzowy, i obejmować wszystkie składniki systemu jakości
(zarządzanie i kompetencje techniczne, łącznie z obserwacją badań). Audity wewnętrzne
mogą być również nieplanowane (dodatkowe), wynikające np. z reklamacji klientów
lub jako skutek działań korygujących. Do każdego auditu wewnętrznego, wynikającego
z przyjętego programu, auditor wykonujący audit opracowuje szczegółowy plan. Plan
auditu zawiera m.in. informacje dotyczące celu i zakresu auditu oraz powołuje kryteria
auditu, tzn. dokumenty odniesienia (normy, procedury, metody badań), wg których
oceniana będzie zgodność działania laboratorium.
Dokumentacja auditów wewnętrznych może obejmować:
— program auditów wewnętrznych, np. na dany rok kalendarzowy (przykład w zał. 1.1.),
— plan auditu wewnętrznego (przykład w zał. 1.2),
— raport z auditu wewnętrznego (przykład w zał. 1.3.),
— kartę niezgodności do raportu z auditu wewnętrznego (przykład w zał. 1.4.).
1.3.2. Przegląd zarządzania
Dokonywany jest przez kierownictwo wykonawcze (właściciel, dyrektor,
prezes) laboratorium lub w jego imieniu, tzn. przez osobę upoważnioną. Przegląd
zarządzania powinien być przeprowadzony co najmniej raz w roku i obejmować
wszystkie składniki systemu jakości (zarządzanie i kompetencje techniczne). W razie
potrzeby przeglądy zarządzania mogą być wykonywane częściej, zwłaszcza w okresie
wdrażania systemu jakości w laboratorium. Inicjatorem przeglądu zarządzania
w laboratorium jest kierownik ds. jakości. Wynikiem ustaleń przeglądu mogą być
zmiany w systemie jakości laboratorium, zarządzaniu, a także w obszarze działalności
technicznej (badań).
Dokumentacja przeglądów zarządzania może obejmować:
— porządek dzienny spotkania,
— protokół z przeglądu zarządzania,
— ustalenia do protokołu.
Ustalenia z przeglądu zarządzania powinny być zatwierdzone przez kierownictwo
wykonawcze laboratorium.