Marian Kamiński Metody Analizy Technicznej Cz-1. Systemy Zapewnienia Jakości
Zasady wykonania walidacji metody analitycznej
Walidacja metod badań  zasady postępowania w LOTOS Lab
1. Metody badań stosowane w LOTOS Lab należą do następujących grup:
1.1.Metody zgodne z uznanymi normami krajowymi, albo międzynarodowymi, wykonywane
w zakresie zastosowań i zgodnie z procedurą podaną w normie;
1.2.Metody opracowane przez uznanych producentów aparatury badawczej, albo opisane w
renomowanych czasopismach naukowych, albo opracowane przez uznane instytuty
branżowe, lub przez uczelnie wyższe i poddane walidacji przez opracowującego oraz
stosowane w LOTOS Lab w zakresie objętym udokumentowanymi danymi z walidacji;
1.3.Metody generalnie zgodne z uznanymi normami krajowymi, albo międzynarodowymi
lecz zmodyfikowane w LOTOS Lab i wykonywane w sposób skorygowany, albo w
zmienionym zakresie zastosowania;
1.4.Metody opracowane, albo zaadoptowane przez LOTOS Lab i wykonywane zgodnie z
procedurą opracowaną w Laboratorium.
2. Dla metod z grupy 1.1. i 1.2. może zostać wykonana uproszczona walidacja, natomiast
zastosowanie do badań metod należących do grupy 1.3. i 1.4. wymaga wykonania,
uprzednio, pełnej walidacji. Zgodnie, jednak, z wymaganiami p. 5.4.5.2. normy PN-EN
ISO/IEC 17025:2001, "walidacja powinna być na tyle obszerna, na ile jest to konieczne
przy danym zastosowaniu, albo obszarze zastosowania" metody badań.
2.1.Walidacja metod badań stosowanych w LOTOS Lab obejmuje, co najmniej, następujące
etapy postępowania (p.2.1.1.) oraz wymaga zbadania następujących parametrów (p.2.1.2 -
w przypadku walidacji uproszczonej i p.2.1.2 oraz 2.1.3. w przypadku walidacja pełnej).
2.1.1. Etapy postępowania walidacyjnego:
" Określenie zakresu stosowania metody badań, tzn. określenie zakresu zmienności
parametrów badanych próbek oraz zakresu zmienności tzw. "matrycy" badanych próbek;
" Opracowanie programu badań walidacyjnych z podaniem odpowiednich wartości
kryterialnych, wymaganych dla walidowanej metody badań;
" Zatwierdzenie programu walidacji przez Dyrektora LOTOS Lab;
" Wykonanie badań walidacyjnych zgodnie z zatwierdzonym programem walidacji;
" Opracowanie wyników badań walidacyjnych i przygotowanie pisemnego raportu
walidacji, uwzględniającego przede wszystkim stwierdzenia dotyczące spełnienia
wymagań, określonych w programie walidacji;
" Zatwierdzenie raportu walidacji przez Dyrektora LOTOS Lab, równoznaczne z
wprowadzeniem metody do bieżącego stosowania w Laboratorium.
2.1.2. Parametry i właściwości metody badań, które powinny zostać zbadane podczas
walidacji uproszczonej:
" Laboratoryjna precyzja metody badań (odchylenie standardowe pojedynczego wyniku,
odchylenie standardowe wartości średniej, przedział ufności wartości średniej dla
poziomu ufności 0.95), określona dla zakresu stosowania metody badań w laboratorium,
Strona 1 z 6
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej
Marian Kamiński Metody Analizy Technicznej Cz-1. Systemy Zapewnienia Jakości
tzn. dla przeciętnych, najniższych i najwyższych wartości mierzonego parametru /
właściwości badanych próbek;
" Laboratoryjna powtarzalność metody badań, wyznaczona na poziomie ufności 0.95, z
zastosowaniem rezultatów otrzymanych przy wyznaczaniu laboratoryjnej precyzji, z
uwzględnieniem założenia, że z reguły będą wykonywane dwa kolejne oznaczenia
badanego parametru i obliczona zgodnie z zasadą opisaną w "Zapewnienie jakości analiz
chemicznych", IMP 1998, pod red. M. Dobeckiego. Obliczenie laboratoryjnej
powtarzalności może też zostać wykonane z zastosowaniem wszystkich kombinacji
hipotetycznych rozstępów między poszczególnymi wynikami otrzymanymi w serii
oznaczeń, po odrzuceniu - z zastosowaniem testu Q - Dixona - wyników obarczonych
błędem grubym.
" Laboratoryjna niepewność wyników badań, określona / oszacowana ilościowo
poprzez wykorzystanie, co najmniej, jednej z poniżej wymienionych grup parametrów i
metod postępowania:
- Odchylenia standardowe i przedziały ufności pojedynczego wyniku, odchylenia
standardowe i przedziały ufności wartości średniej oraz laboratoryjne powtarzalności
metody;
- Przedział ufności pojedynczego wyniku oraz przedział ufności wartości średniej,
określone na podstawie rezultatów badań międzylaboratoryjnych;
- Standardowa niepewność złożona certyfikowanego materiału odniesienia (CRM), albo
materiału odniesienia Urzędu Miar, zbadana doświadczalnie z zastosowaniem
walidowanej metody analitycznej;
- Obliczenie (oszacowanie) "standardowej i rozszerzonej niepewności złożonej", według
zasady "addytywności propagacji wariancji zdarzeń niezależnych".
2.1.3. Podczas walidacji pełnej powinny zostać zbadane i wyznaczone, dodatkowo,
następujące parametry / właściwości metody badań dla zakresu przewidywanego stosowania
metody w LOTOS Lab:
- granica detekcji i granica oznaczalności,
- zakres liniowości oraz parametry odpowiedniej linii / funkcji korelacyjnej,
- selektywność i specyficzność,
- wpływ zamierzonych i niezamierzonych zmian warunków pobierania próbek, zmian
składu "matrycy' próbek oraz zmian warunków wykonywania badań na otrzymywane
wyniki, ich precyzję, powtarzalność oraz na niepewność pomiarową,
- korelacja wyników badań otrzymanych metodą walidowaną i ogólnie uznaną metodą /
metodami odniesienia
3. Inne zasady postępowania oraz dodatkowe zalecenia
3.1. Każda walidacja powinna zostać poprzedzona analizą czynników wpływających na błąd
pomiaru oraz dokonaniem na tej podstawie - w praktyce analitycznej w LOTOS Lab w takim
zakresie, na ile to możliwe - minimalizacji czynników wpływających na wartość błędu
wyników badania.
3.2. Sposoby wyznaczenia / szacowania niepewności pomiaru, podane w p. 2.1.2. mogą być
traktowane na razie jako równoważne, jednak, należy w możliwie jak najkrótszym okresie
czasu wyznaczyć dla poszczególnych metod badań niepewność złożoną, określoną wg zasady
Strona 2 z 6
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej
Marian Kamiński Metody Analizy Technicznej Cz-1. Systemy Zapewnienia Jakości
"propagacji wariancji zdarzeń niezależnych", z wyjątkiem tych metod badań, gdy można
udokumentować z wysokim poziomem ufności, że inny spośród w/w sposobów określenia /
oszacowania niepewności pomiaru jest dla tej metody bardziej właściwy.
3.3. W przypadku nie zautomatyzowanych metod badań, gdy stopień wyszkolenia
pracownika i stopień staranności wykonania przez niego czynności laboratoryjnych ma
wpływ na otrzymane wyniki, należy w ustalonym okresie czasu wyznaczyć laboratoryjną
powtarzalność, z uwzględnieniem wykonywania pomiarów przez różnych pracowników
Laboratorium.
3.4. Ważnymi danymi walidacji są wyniki badań tych samych próbek, wykonane różnymi
metodami analitycznymi, szczególnie, gdy dotyczy to metod badań zakwalifikowanych do
grupy 1.3. i 1.4. i istnieje uznana normowa metoda oznaczania odpowiedniego parametru.
3.5. Za wykonanie dla poszczególnych metod badań: "programu walidacji z określeniem
wymaganych kryteriów", "analizy czynników wpływających na niepewność wyników badań",
"minimalizacji czynników najważniejszych", "wykonanie badań walidacyjnych" oraz za
"opracowanie wyników badań walidacyjnych, wraz z określeniem zgodności z przyjętymi
kryteriami" odpowiada pracownik opiekujący się odpowiednią metodą badań (dawniej,
"pracownik wiodący" w zakresie określonej metody badań). Ponieważ, jednak, wykonanie
znacznej części walidacji metody badań jest skomplikowane, kierownicy odpowiednich
Laboratoriów oraz Pracowni, a także Specjaliści zatrudnieni w LOTOS Lab są zobowiązani
do udzielenia na bieżąco potrzebnej pomocy. Praca tego typu powinna być, jednocześnie,
traktowana jako realizacja podstawowych obowiązków pracownika LOTOS Lab.
Opracował: Zatwierdził:
Zasady przygotowania programu walidacji metody badawczej
Przykład instrukcji wykonania walidacji metody analitycznej znajduje się w
 Instrukcja walidacji metody analitycznej
1. Zakres zastosowań metody w laboratorium LOTOS Lab
Metoda badawcza  ... (np. "Oznaczanie zawartości azotu całkowitego" w zakresie od ..... ,
do .... mg/l ) ma w LOTOS Lab następujący zakres zastosowania: do oznaczania zawartości
.... w zakresie stężeń od ..., do ..., w rafineryjnych wodach i ściekach procesowych, w kontroli
procesu oczyszczania ścieków rafineryjnych oraz w wodach powierzchniowych. Orientacyjny
zakres zmienności składu matrycy badanych próbek, dla którego metoda jest właściwa, został
podany w p. ....... .
2. Zasada metody oznaczania
Próbka badanej wody, po ewentualnym przygotowaniu na drodze usunięcia substancji
przeszkadzających, zostaje dodana do naczynia zawierającego potrzebne reagenty i po
ustalonym okresie czasu potrzebnym dla zakończenie chemicznych reakcji analitycznych,
zostaje zmierzona absorbancja przy długości fali światła .... nm, z zastosowaniem fotometru
Strona 3 z 6
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej
Marian Kamiński Metody Analizy Technicznej Cz-1. Systemy Zapewnienia Jakości
 ..... Wartość absorbancji zostaje przeliczona na stężenie azotu całkowitego z zastosowaniem
współczynnika kalibracyjnego zawartego w pamięci fotometru, albo wprowadzonego do
pamięci przez użytkownika fotometru. Reakcja chemiczna, powodująca sygnał analityczny,
polega na ........
3. Powszechnie stosowana metoda / y odniesienia oraz najważniejsze wzajemne
odniesienia między tymi metodami
Za metodę odniesienia należy uznać metodę  PN-ISO .........  Niniejsza, metoda badań,
będąca przedmiotem walidacji powinna dawać rezultaty zgodne z wynikami, otrzymywanymi
metodą  .......  . W przypadku niektórych badanych próbek metoda walidowana powinna
prowadzić do otrzymywania rezultatów bardziej poprawnych, ponieważ, ..... . Jednocześnie
walidowana metoda powinna być bardziej precyzyjna i bardziej odporna na czynniki
zakłócające od metody odniesienia. Albo temu podobne informacje dotyczące charakterystyki
walidowanej metody badań i metody odniesienia.
4. Cel ogólny i cele szczegółowe walidacji
Wykazać, na podstawie badań i poprzez zdobycie obiektywnych dowodów, że walidowana
metoda badań jest właściwa w zastosowaniach podanych w p.1. W związku z tym dla zakresu
zastosowań tej metody w LOTOS Lab postanowiono zbadać, wyznaczyć lub oszacować i
ocenić jej:
- Dokładność;
- Precyzję;
- Liniowość;
- Dolną i górną granicą zakresu roboczego, albo zakresu liniowości;
- Korelację rezultatów otrzymanych metodą walidowaną i metodą odniesienia (jeżeli taka
istnieje i jest uznawana za poprawną);
- Odporność na zmianę określonych parametrów i warunków wykonania badań (jeżeli mogą
mieć wpływ na otrzymane wyniki i na niepewność pomiarową, albo uzasadnienie, że
wykonywanie takich badań nie jest potrzebne)
- Niepewność pomiarową.
Za kryterium weryfikacji ocen statystycznych przyjmuje się poziom ufności 0.95, albo
poziom istotności hipotez statystycznych 0.05. Do weryfikacji hipotez statystycznych
przyjmuje się, z zasady tylko wyniki pomiarów nie obarczone błędem grubym (po weryfikacji
 surowych danych pomiarowych i po odrzuceniu wszystkich wyników nadmiernie
odbiegających z zastosowaniem testu Q  Dixona, albo innej odpowiedniej metody
weryfikacji przynależności danych pomiarowych do określonej statystyki).
W miarę możliwości, badania zostaną wykonane dla niskich, przeciętnych i wysokich
zawartości analitu oraz dla  ubogich , typowych i  bogatych zawartości substancji w tzw.
matrycy badanych próbek. Należy umotywować przyjęty do badań zakres zmienności składu
matrycy próbek Badania powinny obejmować, co najmniej, 10 niezależnie przygotowanych
próbek, korzystnie, przez kilku pracowników uprawnionych do badań.
Strona 4 z 6
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej
Marian Kamiński Metody Analizy Technicznej Cz-1. Systemy Zapewnienia Jakości
5. Program walidacji
Program walidacji metody badawczej p.t. "....... ", wymagane wartości parametrów walidacyjnych oraz kryteria akceptacyjne metody badań p.t.
L.p. Element celu Badane parametry / właściwości metody badań / Wymagania oraz kryteria akceptacji Badane próbki i zakres Uwagi
badań metody analitycznej zmienności warunków
analitycznych
1 Precyzja Odchylenie standardowe oraz przedział ufności dla Wyznaczyć wartości parametrów i gdy istnieją odpowiednie dane - porównać Z wykorzystaniem materiałów
wyniku pojedynczego oznaczenia z wartościami typowymi dla metody odniesienia. Wartości nie wyższe od odniesienia o typowej i o
Odchylenie standardowe oraz przedział ufności typowych dla metody odniesienia - akceptacja metody badań, wartości "skrajnych" właściwościach matrycy
wartości średniej wyższe - weryfikacja procedury analitycznej i powtórzenie walidacji.
Górna granica powtarzalności metody badania, Określić górną granicę
wyznaczona w oparciu o rozstępy między wynikami powtarzalności dla
pomiarów wykonanych przez tę samą osobę, dla tej wykonywania dwu-,
samej próbki laboratoryjnej (lecz dla różnych próbek albo jednokrotnego
analitycznych), uzyskana w krótkim okresie czasu oznaczania próbki
analitycznej
Górna granica odtwarzalności metody oznaczania Zakres zmienności badań Wyniki badań
międzylaboratoryjnych międzylaboratoryjnych
2 Dokładność Błąd bezwzględny i względny wartości średniej Zawieranie się całego przedziału ufności wartości średniej wyników Materiał / y odniesienia o niskich,
wyznaczony w laboratorium, odniesiony do wartości laboratorium w przedziale standardowego błędu rozszerzonego materiału wysokich i typowych wartościach
średniej materiału odniesienia o znanej wartości odniesienia, albo w przedziale ufności wartości średniej wyników badań badanego parametru oraz o typowej, Sposoby, stosowane
badanego parametru, wyznaczony doświadczalnie na międzylaboratoryjnych, albo w przedziale odtwarzalności, a szczególnie ubogiej i bogatej matrycy alternatywnie, albo
podstawie wyników pomiarów wykonanych z powtarzalności, walidowanej metody badań - oznacza brak błędu łącznie
zastosowaniem sprzętu pomiarowego posiadającego systematycznego. Częściowe rozbieżności w/w przedziałów wymagają
aktualne odniesienie do "oficjalnych" jednostek miar, weryfikacji hipotezy o niezgodności wartości średnich oraz wariancji. Należy
ze znaną niepewnością stwierdzić brak błędu systematycznego, albo wyznaczyć wartości poprawek.
Błąd bezwzględny i względny wartości średniej W zakresie zmienności próbek z
laboratorium odniesiony do wartości średniej z badań badań międzylaboratoryjnych i ich
międzylaboratoryjnych parametrów statystycznych
Błąd bezwzględny i względny wartości stopnia odzysku Średnia wartość stopnia odzysku w zakresie 0.98 do 1.02 i symetria Dla niskich, wysokich i typowych
przy zastosowaniu metody dodatku wzorca przedziału ufności wartości średniej stopnia odzysku oznacza brak błędu wartości dodatku oraz dla typowej,
systematycznego. Inne rezultaty wymagają zbadania wartości błędu ubogiej i bogatej matrycy
systematycznego metody badań i wyznaczenia poprawek
3 Liniowość Liniowość zakresu roboczego metody określona dla Wyższa do 0.995 wartość współczynnika korelacji (R) oznacza liniowość i Z użyciem materiałów odniesienia o Wartość
materiału odniesienia, albo / i na podstawie korelacji do określa liniowy zakres roboczy metody badań. Niższe od 0.97 i wyższe od odpowiednim zakresie zmienności współczynnika
rezultatów dla liniowej metody odniesienia: charakter 1.03 wartości wykładnika funkcji S=kcx (log S= x (log c) + log k, wyznaczają badanego parametru, dla ubogiej, kierunkowego linii
korelacji oraz wartości współczynnika kierunkowego, granice liniowości, gdzie S  sygnał pomiarowy c  wartość mierzona typowej i bogatej matrycy regresji określa czułość
wyrazu wolnego i współczynnika korelacji linii regresji metody
4 Granice roboczego Dolna granica oznaczalności , ewentualnie dolna Jako dolna granica detekcji - trzykrotna wartość średnia dla ślepej próby, albo
zakresu metody granica detekcji oraz górna granica liniowości i trzykrotna wartość poziomu szumów wyznaczonego w jednostkach badanego
ewentualnie górna granica oznaczalności parametru, a jako dolna granica oznaczalności, odpowiednio, pięcio-krotność
Strona 5 z 6
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej
Marian Kamiński Metody Analizy Technicznej Cz-1. Systemy Zapewnienia Jakości
L.p. Element celu Badane parametry / właściwości metody badań / Wymagania oraz kryteria akceptacji Badane próbki i zakres Uwagi
badań metody analitycznej zmienności warunków
analitycznych
5
Korelacja Charakter korelacji, wartości współczynnika Wyznaczyć parametry linii regresji oraz ocenić stopień zgodności rezultatów Z użyciem materiałów odniesienia o Zbadać, gdy metoda
rezultatów w kierunkowego i wyrazu wolnego oraz współczynnika otrzymywanych walidowaną metodą badań oraz metodą odniesienia odpowiednim zakresie zmienności odniesienia jest ogólnie
stosunku do korelacji linii regresji, o ile możliwe, w całym zakresie badanego parametru, dla ubogiej, uznana za poprawną
metody odniesienia roboczym metody analitycznej typowej i bogatej matrycy
6 Odporność metody Wpływ zmienności właściwości odczynników, Wyznaczyć wartości średnie i rozstępy między średnimi wartościami Wykonać w zakresie
na zamierzone i nie materiałów pomocniczych, gazów, kolumn, wyników badań tej samej próbki materiału odniesienia, badanej w różnych Z użyciem materiałów odniesienia o niezbędnym, gdy nie
zamierzone zmiany stosowanych do badań, osoby wykonującej badania, warunkach. Wartości średnie wraz z przedziałem ufności wartości średniej typowej wartości badanego można wykluczyć
warunków czasu przechowywania próbki itp. czynników na powinny być zawarte w zakresie rozszerzonego błędu standardowego parametru oraz dla typowej matrycy wpływu zmienności
wykonania badania otrzymane wyniki badań i na niepewność pomiarową wartości średniej materiału odniesienia, a rozstępy między wartościami warunków badań na
średnimi - w przedziale górnej granicy powtarzalności metody badań wyniki oznaczania
7 Odchylenie standardowe i przedział ufności
pojedynczego wyniku oraz odchylenie standardowe i
przedział ufności wartości średniej wyznaczone w
laboratorium (jak w p. 1.); Alternatywne sposoby
Niepewność Przedział ufności pojedynczego wyniku oraz przedział Wyznaczyć odpowiednie wartości statystyczne, albo oszacowania i podać je Dla niskich, typowych i wysokich postępowania, o ile
pomiarowa metody w raporcie walidacji. Porównać z odpowiednimi wartościami dla metody wartości badanego parametru, z możliwe należy
ufności wartości średniej określone w czasie badaniach
badań międzylaboratoryjnych odniesienia. Otrzymanie dla walidowanej metody badań wartości niższych od uwzględnieniem matrycy ubogiej, zastosować co
wyznaczonych dla metody odniesienia jest dodatkowym argumentem dla typowej i bogatej najmniej dwa,
Standardowa niepewność złożona certyfikowanego
poprawności wyboru walidowanej metody badań preferując metodę
materiału odniesienia (CRM), albo materiału
 addytywnej
odniesienia Urzędu Miar, gdy były badane walidowaną
propagacji wariancji
metodą analityczną
Obliczona (oszacowana) "standardowa i rozszerzona
niepewność złożona", według zasady "addytywnej
propagacji wariancji zdarzeń niezależnych".
8 Selektywność Stosunek wartości sygnału analitycznego  Sy od Wartość Sel > 1000 oznacza metodę selektywną, Sel>10000  metodę Stężenie składników, dla których Wykonywać tylko dla
badanego parametru do sygnału analitycznego  Sx od wysoce selektywną, a wartość Sel<100 metodę nie selektywną jest badana selektywność metody w substancji należących
określonego wybranego składnika matrycy próbki typowym dla niej zakresie do prawdopodobnych
(Sel=Sy/Sx) składników matrycy
9 Specyficzność Wpływ zmian łącznego składu matrycy na wartość Metoda jest specyficzna, gdy składniki obecne potencjalnie w matrycy Dla niskich, typowych i wysokich Zbadać tylko wtedy,
sygnału analitycznego badanych próbek nie powodują zmiany sygnału analitycznego powyżej 1% wartości badanego parametru, z gdy jest określone
względnego. Gdy wpływ składników matrycy jest wyższy, należy przed uwzględnieniem matrycy ubogiej, prawdopodobieństwo
wykonaniem analizy zastosować odpowiednie metody przygotowania próbki, typowej i bogatej oraz metody obecności w matrycy
w celu usunięcia składników zakłócających dodatku do próbki składników próbek składników, dla
matrycy mających potencjalnie których metoda badań
wpływ na wartość sygnału analit. jest niespecyficzna
W przypadku niektórych metod analitycznych, opisanych w normach, farmakopei, albo w literaturze naukowej i poddanych uprzednio walidacji,
wykonanie pełnego programy nie jest konieczne i wystarczy walidację ograniczyć do pierwszych pozycji powyższej tabeli.
Strona 6 z 6
Politechnika Gdańska Wydział Chemiczny Katedra Chemii Analitycznej