La gestione delle tarature degli
strumenti analitici complessi
S. Spezia - UNICHIM
Corso Assicurazione della qualità dei dati – Milano 25-26 Febbraio 2015
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CONFERMA METROLOGICA DELLA
STRUMENTAZIONE
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UNI EN ISO 10012:2004
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UNI EN ISO 10012:2004
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Definizione di un piano di taratura
• Stabilire frequenze e modalità della taratura
strumentale
– Definire frequenze e modalità delle verifiche
intermedie di taratura (monitoraggio ad es. con carta
di controllo quando applicabile)
• Stabilire frequenze e modalità delle verifiche di
conferma metrologica
– Definire quali test di competenza del laboratorio
(carta di controllo?)
– Definire quali test di competenza del costruttore
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Modalità di registrazione (1)
• Tarature : devo sempre definire dei criteri di accettabilità e dare
evidenza di averli verificati e soddisfatti (anche per le tarature
esterne!)
• Tarature : costruzione di un rapporto di taratura dal quale si possa
ricavare:
– Chi ha tarato (operatore)
– Quando (data)
– Cosa ha usato (riferibilità ai Campioni di riferimento (indicazione del
certificato LAT in validità al momento) o ai materiali di riferimento
utilizzati (lotto)
– Che risultati ha ottenuto (tutti i dati importanti – v. punto successivo)
– Verifica dei criteri a suo tempo definiti (es. pendenza minima,
coefficiente correlazione minimo, scarto dei residui ecc.
• Verifiche intermedie di taratura
– Registrazione puntuale di tutti i controlli effettuati, valutare se
effettuare un monitoraggio nel tempo con carta di controllo (nel caso
di analisi multiparametrica, controllo per tutti, carta di controllo solo
per alcuni parametri significativi)
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Modalità di registrazione (2)
• Verifiche di buon funzionamento
– verifiche preliminari giornaliere : devo poterle
tracciare, (anche solo in formato elettronico) non
sempre è necessaria e/o utile anche una carta di
controllo
– Altri tipologie di verifiche è più conveniente
gestirle come attività di manutenzione,
registrandole nelle apposite sezioni della scheda
strumento
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1. Verifica
caratteristiche
metrologiche
apparecchiatura
2. Taratura
Della
apparecchiatura
misura
Attività afferenti
al processo di
conferma
Metrologica
4. decisione
finale sullo stato
di conferma
(+ / - )
3. verifica dei
risultati ottenuti
con i requisiti
metrologici
richiesti
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ICP-MS
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GC-MS
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Cromatografo liquido HPLC
Cromatografo liquido
HPLC
Caratteristiche Metrologiche
Impatto sui risultati
Modulo Pompa
(importanti
per
la
1. accuratezza del flusso
precisione dei risultati e la
2. precisione della pressione / velocità di ripetibilità
del
segnale
flusso
area/altezza del picco)
Modulo Autocampionatore
1. precisione del volume di iniezione
2. carryover del sistema di iniezione
3. controllo linearità
Modulo Forno
1. accuratezza temperatura del forno
2. precisione nella termostatazione del
forno
(importante per
l’accuratezza dei risultati)
(importanti per la
precisione dei risultati e la
ripetibilità del segnale
area/altezza del picco)
Modulo Rivelatore
1. noise e drift della linea di base
2. accuratezza della lunghezza d’onda (per
UV-VIS es. con caffeina; per FLUO con il
picco RAMAN dell’acqua)
3. rapporto segnale / disturbo
4. linearità della risposta del rivelatore
Bisogna fare
tutte queste
rilevazioni per
la verifica del
Buon
Funzionamento
?
(importante per la
sensibilità delle misure e
per il limite di rilevabilità)
(importante per
l’accuratezza dei risultati)
Tab.1-b
Risposta strumentale (area,
altezza picco NO
Concentrazione)
Sensibilità
Ripetibilità
Identificazione Appropriata
Caratteristica Metrologica
Apparecchiatura (C.M.A.) che
rappresenti adeguatamente le
caratteristiche fondamentali
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Un solo metodo per la determinazione dell’intervallo di
conferma non coprirà tutte le esigenze del laboratorio
La scelta del metodo più appropriato per la determinazione
dell’intervallo di conferma metrologica NON PUO’ NON
PASSARE attraverso la conoscenza del modo in cui il
processo si manifesta (variabili dominanti)
Uno dei modi di discriminare le fonti di disturbo, anche nel
caso della Conferma Metrologica, è quello di analizzare i dati
usando tecniche statistiche con appropriati Indicatori di
Processo
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Rischio di Misurazioni Inadeguate
In ultima analisi la regola che andrà ad essere
stabilita da una Analisi dei Rischi ha come logica
OGGETTIVATA e PESATA in un contesto NON
ASSOLUTO ma CHE DIPENDE DAGLI SCOPI
LEGATI ALL’UTILIZZO PREVISTO dei metodi di
prova la Seguente :
MAGGIORE E’ L’IMPATTO DEL CORRETTO STATO DI
CONFERMA METROLOGICA SUI RISULTATI DI PROVA,
PIU’ SEVERA DOVRA’ ESSERE LA GESTIONE
DELL’INTERVALLO DI CONFERMA METROLOGICA
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Intervalli di taratura
• Può essere utile una carta di controllo?
– Il pericolo è di costruirle con l’unica motivazione “perché sono
di moda….”
– Dobbiamo sempre valutare la reale utilità e incidenza sulla
gestione delle analisi
• Come costruire tali carte di controllo e con che frequenza
aggiornarle?
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L’indice di potenzialità del processo (Cp , process capability)
definito come il rapporto tra la differenza dei limiti di specifica e 6
volte lo scarto tipo del processo:
LSS − LIS)
(
Cp =
6σ
L’indice di prestazione del processo (Cpk , shifted capability
index) definito come la prestazione effettiva del processo in quanto
tiene conto dello spostamento della media rispetto al valore nominale;
esso è dato da:
min(LSS − media) (media − LIS)
Cpk =
;
3σ
3σ
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La variabilità del processo è
superiore al campo di tolleranza
ammesso. Dati Sicuramente fuori
limite.
Il processo rispetta al limite le
specifiche (vale solo se il processo
è centrato Cp=Cpk. Alcuni dati
possono essere fuori dai limiti.
Ad esempio i dati in prossimità dei limiti
di specifica tenendo conto
dell’incertezza che sommata al limite fa
superare il valore totale.
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Il Valore Cp>1 è considerato
accettabile in quanto la variabilità del
processo è inferiore a quella ammessa
dalle specifiche. Si potrebbero avere
dei dati fuori limite solo se il processo
non fosse centrato
In genere si considera
CAPACE un
processo in cui il valore di
Cp=Cpk=1,33.
Ciò significa che la differenza tra la
media Vm ed il limite di tolleranza è 4
Sigma (dato che 1,33 è 4/3)
Con un Cp e Cpk pari a tale valore il
99,994% dei dati cade all’interno delle
specifiche.
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Ora rivediamo tutto quanto abbiamo
detto finora alla luce delle richieste
dell’Ente di Accreditamento…..
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“Highlights” 17025 e RT--08
Punto di norma
5.5.1
ISO 17025
Il laboratorio deve essere dotato di
tutte le apparecchiature per il
campionamento, per le misurazioni
e le prove, richieste per una
corretta esecuzione delle prove e/o
delle tarature
Accredia RT-08
In particolare se le apparecchiature
utilizzate per prove accreditate non
sono di proprietà del laboratorio,
queste devono essere cedute in
utilizzo esclusivo al laboratorio, il
quale deve avere la piena
disponibilità dell'apparecchiatura e
della relativa documentazione.
5.5.2
Prima di essere poste in servizio le
apparecchiature (comprese quelle
utilizzate per il campionamento)
devono essere tarate o controllate
per stabilire che soddisfino le
specifiche del laboratorio e siano
conformi alle specifiche delle
norme. Esse devono essere
controllate e/o tarate prima del loro
utilizzo
Ove siano influenti sui risultati delle
prove, anche per gli strumenti di
monitoraggio ambientale devono
essere definiti programmi di taratura
e procedure di conferma
metrologica.
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“Highlights” 17025 e RT-08
Punto di norma
5.5.5
ISO 17025
Devono essere mantenute le
registrazioni per ogni elemento
delle apparecchiature e del
relativo software che sono
significative per le prove e/o le
tarature eseguite.
Accredia RT-08
-
5.5.6
l laboratorio dovrebbe disporre
di procedure per la
manipolazione in sicurezza, il
trasporto, l’immagazzinamento,
l’utilizzo e la manutenzione
pianificata delle
apparecchiature per
misurazioni per assicurare un
funzionamento corretto e per
prevenire la contaminazione o il
deterioramento.
Nota: si fa presente che il
laboratorio, per la
manutenzione, può affidarsi ai
manuali d'uso delle
apparecchiature, solo se in
questi si precisa quali operazioni
effettuare (tutte, solo alcune) e
con quale frequenza (es.
manutenzione preventiva,
periodica, al bisogno).
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“Highlights” 17025 e RT--08
Punto di norma
ISO 17025
Accredia RT-08
5.5.8
Ogni qual volta possibile, tutte le
Le apparecchiature che devono
apparecchiature sotto il controllo
essere tarate prima dell'uso devono
del laboratorio e che richiedono una essere identificate come tali.
taratura devono essere etichettate,
codificate o altrimenti identificate
per indicarne lo stato di taratura,
compresi la data dell’ultima taratura
e la data o i criteri di
scadenza per la successiva
5.5.9
(taratura).
Qualora, per qualunque ragione,
l’apparecchiatura si trovi al di fuori
dal diretto controllo del laboratorio,
questi deve assicurare che il
funzionamento e lo stato di taratura
sia verificato e giudicato essere
soddisfacente prima di essere
rimessa in servizio.
-
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“Highlights” 17025 e RT--08
Punto di norma
5.5.10
ISO 17025
Quando sono necessarie delle
verifiche intermedie per
mantenere fiducia nello stato di
taratura dell’apparecchiatura,
queste verifiche devono essere
eseguite secondo una
procedura definita.
Accredia RT-08
Punto 5.9.2
Si rammenta inoltre che le altre
attività elencate al punto 5.9
della norma, che devono essere
effettuate con opportuna
frequenza, possono essere
gestite con carte di controllo.
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“Highlights” 17025 e RT--08
Punto di
norma
ISO 17025
Accredia RT-08
5.6.2.1
Per i laboratori di taratura, il
programma di taratura delle
apparecchiature deve essere
concepito ed attivato in modo
da assicurare che le tarature
e le misurazioni eseguite dal
laboratorio siano riferibili al
Sistema Internazionale delle
Unità (SI).
Questo paragrafo è applicabile ai laboratori che
effettuano tarature interne. In questo caso i
laboratori devono possedere i campioni di
riferimento necessari, operare a fronte di idonee
procedure tecniche documentate e avvalersi di
personale qualificato. È considerata taratura
interna anche quella effettuata da personale
esterno al laboratorio, purché il laboratorio
possieda i campioni di riferimento ed abbia
recepito nel proprio sistema di gestione le
procedure di taratura utilizzate. La riferibilità dei
campioni è assicurata solo da certificati di
taratura emessi da Istituti Metrologici Primari e
centri di taratura accreditati da organismi
firmatari del mutuo riconoscimento EA o ILAC.
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“Highlights” 17025 e RT--08
Punto
norma
ISO 17025
Accredia RT-08
5.6.2.2.1
Per i laboratori di prova, i requisiti
enunciati al punto 5.6.2.1 si applicano
alle apparecchiature per misurazioni e di
prova utilizzate con funzione di
misurazione, a meno che sia stato
stabilito che il contributo derivante dalla
taratura contribuisca scarsamente
all’incertezza totale del risultato di prova.
Quando si presenta questa situazione, il
laboratorio deve assicurare che
l’apparecchiatura utilizzata sia in grado di
fornire l’incertezza di misura richiesta.
Nota
Il livello di conformità alle prescrizioni
riportate al punto 5.6.2.1 dipende dal
contributo relativo all’incertezza di
taratura sull’incertezza totale. Se la
taratura è il fattore dominante, i requisiti
dovrebbero essere seguiti rigorosamente.
Con riferimento alla NOTA riportata nella
norma, il laboratorio deve definire, in
funzione delle specifiche delle
prove/tarature che dovrà effettuare, i
requisiti ed i criteri di accetta- zione
relativi a scostamenti, incertezze, ecc.
sia per le tarature interne che per quelle
affidate a centri esterni. Le tarature
effettuate dal produttore
dell'apparecchiatura o da altri laboratori
non accreditati per le specifiche tarature
non sono accettate. La riferibilità deve
essere dimostrata da certificati di
taratura che riportano il marchio
dell'organismo di accreditamento o, nel
caso di Istituti Metrologici Nazionali, il
logo CIPM MRA.
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“Highlights” 17025 e RT--08
Punto
norma
ISO 17025
Accredia RT-08
5.6.3.1
Il laboratorio deve disporre di un
programma e di una procedura per la
taratura dei propri campioni di
riferimento. I campioni di riferimento
devono essere tarati da un organismo
che sia in grado di fornire la riferibilità̀
come descritto al punto 5.6.2.1. Tali
campioni di misura di riferimento
conservati dal laboratorio devono
essere utilizzati soltanto per la taratura
e non per altri scopi, salvo sia possibile
dimostrare che non siano invalidate le
proprietà̀ come campioni di riferimento.
I campioni di riferimento devono essere
tarati prima e dopo ogni messa a punto.
I campioni di riferimento devono
essere tarati da un Istituto Metrologico
Primario o da un centro di taratura
accreditato da un organismo firmatario
del mutuo riconoscimento EA o ILAC,
per le grandezze di interesse, per
campi di misura ed incertezze
appropriati.
I campioni di riferimento devono
essere utilizzati solamente per le
tarature e per i controlli intermedi
dello stato di taratura.
Ove possibile, i campioni di riferimento
devono essere etichettati per
identificarne lo stato di taratura.
.
.
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BIBLIOGRAFIA
• ISO 10012: Quality Assurance for measuring equipment.
• ISO 5725: Accuracy (trueness and precision) of measurement methods
and results. Part 1, 2, 4, 6.
• IUPAC, Harmonised guidelines for the use of recovery information in
analytical measurement (Technical Report), Pure and Appl. Chem., 71 (2),
337-348 (1999).
• IUPAC, Harmonised guidelines for single-laboratory validation of methods
of analysis (Technical Report). Resulting from the Symposium on
Harmonisation of Quality Assurance Systems for Analytical Laboratories,
Budapest, Hungary, 4-5 November 1999.
• Manuale UNICHIM 179/0: Criteri per la validazione di un metodo analitico
(2011)
• Manuale UNICHIM 179/4: Linee guida per la validazione di metodi analitici
nei laboratori chimici – Le regressioni nell’analisi chimica. (2013)
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