Warunki jakie musi spełniać próbka aby być źródłem informacji analitycznej: *musi być reprezentatywna w stosunku do badanego obiektu materialnego *musi być odpowiednio przygotowana *Oznaczniea są wykonywane z wykorzystaniem odpowiedniego sprzętu * przyrząd powinien być obsługiwany przez analityka.
Zasady pobierania próbek:1) Pobrana do badań próba musi odpowiadać materiałowi, z którego została pobrana zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym; 2) Dla danego typu próby należy stosować odpowiednie techniki jej pobierania podane w normach. W normach opisane są również przyrządy do pobierania próbek materiałów sypkich, ciekłych, półciekłych, mazistych i stałych. Norma Polska reguluje również pobieranie i przygotowanie próbek chemicznych (PN-68/C-04500). 3) Wielkość próbki zależy od rodzaju i liczby przewidywanych do wykonania badań (oznaczeń) oraz rodzaju stosowanych metod analitycznych; powinna ona wystarczać do co najmniej dwukrotnego powtórzenia każdego z planowanych oznaczeń. Cele pobierania próbek: 1) Kontrola jakości w celu stwierdzenia zgodności badanych parametrów z obowiązującymi wymaganiami, której wyniki służą do podejmowania oraźnych i krótkoterminowych decyzji 2) Charakterystyka jakości prób do wyznaczania lub prognozowania zmienności parametrów jakościowych prób w czasie oraz do długookresowych potrzeb kontrolnych 3) Identyfikacja źródeł lub przyczyn zmian jakości oraz ustalenia okresowości ich pojawiania się.
Pobieranie i przechowywanie próbek Pobieranie próbek jest procesem o zasadniczym znaczeniu dla poprawności wyników badań, wymagającym odpowiedniego zaprogramowania i realizacji. Analityk musi sprecyzować cel badań, który w znacznym stopniu determinuje: 1. lokalizację miejsc poboru próby 2. czas trwania 3. częstotliwość i technikę pobierania4. sposób postępowania z pobranymi próbkami 5. wybór metod analizy. Jednym z najważniejszych zadań jest pobranie reprezentatywnej próbki, gdyż błędów popełnionych na etapie poboru próbek nie można skorygować w dalszym toku analizy. Próbka reprezentatywna – tj. takia, która posiada właściwości całej partii produktu, z którego została pobrana. Do przeprowadzenia analizy i interpretacji jej wyników niezbędne są też próbki wzorcowe o dokładnie znanym składzie. Strategie pobierania próbeki: *losowe pobieranie próbek * systematyczne pobieranie probek- próbki są pobierane w oparciu o schemat geometryczny lub czasowy * warstwowe pobieranie próbek- obiekt badany dzielony jest na czesci(warstwy) w każdej warstwie dalsze pobieranie probek odbywa się w sposób losowy *reprezentatywne pobieranie próbek- obiekt dzielony jest na czesci, dalsze próbkowanie w warstwie jest prowadzone tak by warstwa była reprezentowana proporcjonalnie do swojej wartości.
ZASADY POBIERANIA PRÓB W ZALEŻNOŚCI OD STANU SKUPIENIA:
W przypadku gdy badany materiał jest cieczą jednorodną, dokładnie miesza się go i pobiera próbkę analityczną. Jeżeli ciecz składa się z dwóch warstw (np. woda i olej), to ustala się ich wzajemny stosunek ilościowy i próbkę pobiera się tylko z analizowanej warstwy (jeśli druga stanowi woda jako zanieczyszczenie) albo osobno z różnych głębokości każdej z warstw i trzy średnie próbki laboratoryjne przekazuje się do dalszej analizy.
Pobieranie próbki materiału stałego wykonuje się losowo z różnych miejsc stosu (np.wagonu, beczki, worka), z dołu, ze środka i z wierzchu za pomocą zagłębników, czerpaków, łopat itp. Tak pobrane porcje badanego materiału nazywa się próbkami pierwotnymi.
Wszystkie próbki łącznie tworzą tzw. próbkę ogólną. W tym celu pobrane próbki pierwotne produktów sypkich i w kawałkach zsypuje się na czyste i zabezpieczone przed zanieczyszczeniami miejsce. Następnie produkt w kawałkach
rozdrabnia się ręcznie lub mechanicznie, a otrzymana w ten sposób próbę miesza się
dokładnie i zmniejsza się metodą kwartowania, aż do uzyskania kilku gramów materiału badanego, czyli ilości odpowiadającej średniej próbce laboratoryjnej. Składniki organiczne lub nieorganiczne średniej próbki laboratoryjnej niebędące analitami noszą nazwę matrycy, a proces usunięcia organicznej matrycy w celu oznaczenia
składników nieorganicznych (analitów) nazywa się mineralizacją.
Wyróżnia się:
- mineralizacje suchą – spalanie w powietrzu lub w tlenie
- mineralizację mokrą – utlenianie kwasami na gorąco
W celu wydzielenia oznaczanego składnika z próbki stałej, ciekłej lub gazowej w wyniku rozpuszczenia go w odpowiednim rozpuszczalniku stosuje się ekstrakcję.
Pobieranie i przygotowanie próbek żywności do analizy
Różnorodność próbek żywności, wynikająca z ich różnego stanu skupienia, składu matycy, a więc rodzaju, ilości i wzajemnego stosunku substancji przeszkadzających, jak
również stężenia analitów sprawia, że zebranie wszystkich informacji na temat etapu przygotowania próbek staje się niezmiernie trudne. Należy pamiętać, że każdy etap przygotowania próbki wiąże się z ryzykiem straty analitów lub zanieczyszczenia badanej próbki. Szczególnie duże ryzyko utratyoznaczanych związków, przy ich śladowej ilości, niesie ze sobą przygotowanie próbki za pomocą wieloetapowych operacji oczyszczania. Dlatego etap przygotowania próbki doanalizy jest etapem skomplikowanym i czasochłonnym. Właściwe przygotowanie próbki w sposób znaczący wpływa jednak na miarodajność uzyskanych wyników. Analiza produktów żywnościowych: 1)podatność żywności na działanie czynników środowiskowych *światło *utlenianie * różnego rodzaju zanieczyszczenia pochodzące z naczyń w których te produkty są przechowywane 2)Rozdrobnienie próbek przed analizą:* kruszenie w specjalnych urządzeniach i mielanie w młynkach lub moździerzach *homogenizacja mająca na celu ujednolicenie badanego materiału 3)możliwość rozłożenie próbek strata analitów *przechowywanie w odpowiednich warunkach w stanie zamrozonym(-20°C) i bez dostępu do światła 4)suszenie próbki przed analizą*liofilizacja
Etykietowanie próbek potrzebne informacje:* miejsce pobrania próbki *czas pobrania próbki*ilość pobranych próbek* metoba stabilizacji lub konserwacji próbki *dla jakiej metody próbka jest pobrana * inf. dodatkowe (kto pobrał,opis). Pojemniki na próbki-wymagania:* wykonane z materiału obojętnego, nie oddziaływującego z próbką *wystarczająco wytrzymałe, aby nie ulegały uszkodzeniu podaczas transporu i przechowywania *odpowiednia wielkość. Przechowywanie próbek- próbki powinny być analizowane jak najszybciej jest to możliwe w razie konieczności podaczas przechowywania należy stosować następujące warunki: *obniżona temp (ok 4°C) *głębokie zamrożenie ( -20°C; -40°C lub temp ciekłego azotu) * liofilizacja *zastosowanie stabilizatorów i konserwantów oraz innych substancji przeciwdziałających zmianom próbki.
ROZTWARZANIE I MINERALIZACJA PRÓBEK 1)Mineralizacja sucha (spopielanie)*w układzie otwartym-ogrzewanie próbki (w piecu muflowym lub płomieniem palnika) do temp. 450-550°C w tyglu do całkowitego rozkładu substancji organicznej. Zalety-prosta, niska ślepa próba, wielkość próbki dowolna. Wady- straty składników lotnych, możliwe straty mechaniczne, długi czas procesu, proces dwustopniowy. * w układzie zamkniętym (bomba tlenowa) Metoda polega na spaleniu małej ilości substancji w zamkniętej kolbie zawierającej tlen. Produkty spalenia są gazowe i zostają ilościowo zaabsorbowane przez roztwór wodny obecny w naczyniu. 2) Mineralizacja mokra *mineralizacja/roztwarzanie w kwasach- polega na ogrzewaniu w kwasach utleniających, które roztwarzają składniki nieorganiczne a organiczne utleniają się do dwutlenku węgla, wodu i innych lotnych produktów. *mineralizacja UV – stosowana do próbek ciekłych zawierających substancje organiczne. Próbka naświetlana jest lampą kwarcową, zwykle dodaje się do próbki substancje utleniające.
METODY ROZDZIELANIA Ekstrakcja-proces wymiany masy pomiedzy fazą z ktorej następuje ekstrakcja a fazą ciekłą w układzie wieloskładnikowym o organicznej rozpuszczalności. W wyniku ekstrakcji składnik(i) przechodzą do ekstrahenta w stopniu określonym przez współczynnik podziału Nernsa (K=c1/c2). Ekstrakcja prowadzona jest w układzie ciecz/ciecz lub ciało stałe/ciecz. W celu zwiekszenia stopnia ekstrakcji stosuje się reakcje kompleksowania. Ultrafiltracja (odwrotna osmoza)- proces w którym roztwór pod wpływem wywieranego wysokiego ciśnienia przenika przez membranę półprzepuszczalną podczas gdy rozdzielane składniki pozostają. W zalezności od wielkości porów membrany przez membranę przenika tylko rozpuszczalnik podczas gdy niepożądane rozpuszczone skąłdniki i cząstki koloidalne pozostają na membranie. Stosowane do ultrafiltracji membrany mają średnice porów 0,20-0,45µm a stosowane ciśnienia 10-30MPa. Dializa-polega na usuwaniu małych cząstek lub jonów z roztworów koloidalnych za pomocą membrany półprzepuszczalnej (która zatrzymuje cząstki koloidalne a pozwala przenikać małym Janom i cząstkom). Przyspieszenie rozdziału następuje gdy proces prowadzony w polu elektrycznym-elektroliza. Elektroforeza-ruch naładowanych cząstek koloidalnych pod wpływem pola elektrycznego względem nieruchomego ośrodka rozpraszającego. Szybkość ruchu cząstek jest funkcją ich układu, wielkości i kształtu. Po pewnym czasie trwania procesu rozdzielane elektroforetycznie naładowane cząstki tworzą oddzielne strefy. Stosowane np. do rozdzielania białek. Elektroforeza prowadzona jest na specjalnych papierach elektroforetycznych, octanie celulozy, żelach. Elektroosmoza- polega na ruchu ośrodka dyspersyjnego przez membrane półprzepuszczalną pod wpływem pola elektrycznego. Walidacja- kompleksowa procedura sprawdzająca czy metoda analityczna jest wolna od błędów (systematycznych i przypadkowych) nie tylko w ramach kalibracji ale przede wszystkim wynikających z interferencji przy analizie próbek rzeczywistych.
DOBRA PRAKTYKA LABOLATORYJA (GLP) System zapewniania jakośći obejmujący działania organizacje oraz warunki, w których badania środowiskowe i zdrowotne (nie klincze) są planowane, dokonywane, monitorowane, rejestrowane i prezentowane. Zasdy GLP: *Sprawdzenie sprawności organizacji i personelu *Program zapewnianai jakości- zdefiniowany system obejmujący personel niezależny od prowadzonych badań powołany do zapewnienia jakości zgodnie z zasadami GLP Udogodnienia obejmują wykonywanie testów materiały referencyjne, archiwa oraz gospodarkę odpadami. *Wymagania dla instrumentów, materiałów i odczynników *Systemy sprawdzające, testy i materiały referencyjne- przepisy, metody postępowania obejmujące pobieranie próbek przechowywanie i charakterystykę *Standardowe procedury operacyjne (SOP) – dokumenty opisujące procedury wykonywania testów i innych czynności laboratoryjnych. *Wykonywanie badań-plan i przebieg *Przedstawienie wyników badań- zawartość raportu końcowego z badań *przechowywanie i archiwizacja materiałów i zapisów.
Kontaminacja(zanieczyszczenie) polega na niekontrolowanej zmianie stężenia oznaczanego pierwiastka w próbce w trakcie etapów procesu analitycznego. Źródła:*środowisko *urządzenia do pobierania próbek i pojemniki *procedury pobierania próbek * rozplanowanie i urządzenie laboratorium *sprzęt laboratoryjny *odczynniki i rozpuszczalniki *mikroorganizmy *personel Zapobieganie kontaminacji: *dokładnie mycie naczyń i pojemników *oczyszczanie odczynników *prowadzenie wszystkich operacji w czystym pomieszczeniu.
Sterowanie jakością podczas pobierania próbek
Działania dotyczące sterowania jakością podczas pobierania próbek mają trzy główne cele:*podanie sposobu monitorowania i wykrywania błędów podczas pobierania próbek, a w konsekwencji metody odrzucania nieważnych lub mylących danych; *podanie sposobu wykazania, że błędy podczas pobierania próbek są pod odpowiednią kontrolą; *określenie zmienności podczas pobierania próbek, a więc podanie danych do tego ważnego
składnika błędu. Techniki:*pobieranie próbek powtarzanych jako sprawdzenie precyzji ich pobierania; *wykonanie terenowych prób ślepych w celu monitorowania źródeł ich ewentualnej kontaminacji; *stosowanie próbek z dodatkiem analitu do kontroli jakości w celu zbadania trwałości próbki w czasie transportowania i przechowywania.