Tomchuk_POSІB_VET_BІOHІMІJa

«Попередньо розроблена процедура відбору, вилучення, зберігання, транспортування і підготовки частин матеріалу для відділення їх від загальної маси в якості проб».

Із визначення видно, що план відбору проб має охоплювати всі аспекти процесу відбору, включаючи:

-кількість;

-локалізацію і розмір відібраних проб;

-інструкції формування композитних проб;

-ступеня подрібнення взятих частин матеріалу при приготуван-ні лабораторної проби;

-чи слід відбирати пробу один раз, або ж цей процес має повторюватися, і якщо так, то з якою частотою? Відповідь на це питан-

ня теж повинно міститися в плані відбору проб.

Якщо існують нормативні вимоги до аналізу, план вибіркового контролю називають схемою відбору проб або розкладом відбору проб. Термін «програма відбору проб» часто використовують для опису комбінації процедур, що поєднує кілька взаємопов’язаних схем відбору проб.

Обов’язковий план відбору проб можна скласти на підставі національних і міжнародних стандартів або відповідних документів.

Вказівками можуть бути загальні вказівки з відбору проб Комісії Codex Alimentarius, методики відбору проб за моніторингу якості води (наприклад, ISO 5667-1), методики відбору проб при контролі якості за якісними ознаками (серії стандартів ISO 2859) і методики відбору проб при контролі якості за кількісними показни-

ками (ISO 3951).

5.2.4. Нормативні і юридичні вимоги

Існують інструкції зі складання схем відбору проб для ряду матеріалів, таких як добрива або харчові продукти. Діють Директиви ЄС, зв’язані з вибірковим контролем, наприклад, відбір проб фруктів і овочів при дослідженні на вміст залишкових пестицидів і визначенні слідів елементів у добривах. На міжнародному рівні Комісія Codex Alimentarius має певні схеми відбору проб, наприк-

441

лад, відбору проб харчових продуктів при визначенні залишків пестицидів. Вам слід ознайомитися з усіма нормативами, що відносяться до області, в якій ви працюєте.

Ви завжди повинні задавати питання: «Як будуть використані результати аналізу?» Якщо ви відбираєте проби для визначення відповідності вимогам контракту, тобто проба повинна містити мінімальну / максимальну кількість аналіту, то важливо знати, як будуть інтерпретовані дані під час написання висновку документу. Комісія Codex Alimentarius рекомендує наступні величини граничного вмісту елементів в харчовій солі:

•миш’як – не більше 0,5 мг/кг;

•мідь – не більше 2 мг/кг;

•олово – не більше 2 мг/кг.

Необхідно розуміти, що це означає: «Вміст в окремих зразках лота не повинно перевищувати ...» або ж «Середній вміст, розрахований по безлічі зразків, не повинен перевищувати ...».

Крім того, вам потрібно знати, чи виконані вимоги нормативних документів, якщо:

а) проба подрібненого сипучого матеріалу сформована з окремих точкових проб;

або б) кожна точкова проба проаналізована окремо, а потім роз-

рахована середня величина результатів.

Ці інтерпретації передбачають різні підходи. Зауважимо, що змішування матеріалу зразків перед аналізом (тобто усереднення результатів, отриманих при аналізі безлічі різних зразків) може призвести до того, що будуть пропущені «гарячі точки» – ділянки з підвищеною концентрацією аналіту в матеріалі. Це важливо, якщо метою аналізу є дослідження забруднення, яке може бути присутнім тільки в окремих зразках матеріалу.

В окремих випадках максимально допустимий вміст аналіту може бути зафіксовано юридично, тобто у встановлених законом граничних нормативах. Для цих ситуацій, можливо, викладені стандартні методики відбору проб. Наприклад, згідно Codex Alimentarius максимально допустима межа залишкового пестициду

442

циперметрину як у цитрусових фруктах, так і в персиках, становить 2 мг/кг.

Щоб правильно підготувати пробу для аналізу, ви повинні знати, що при аналізі цитрусових необхідно використовувати цілі фрукти – шкірку, серцевину, зерна, м’якоть і сік, в той час як при аналізі персиків беруть фрукт з видаленою плодоніжкою і кісточкою, проте залишковий вміст пестициду розраховують і виражають відносно цілісного об’єкту (включаючи кісточку), виключаючи плодоніжку. У деяких випадках виникає необхідність відбору певної кількості проб, який проводиться у присутності свідків.

5.2.5. Види відбору проб

Вірогідна вибірка

Рандомізований (випадковий) відбір проб дозволяє проводити статистичну оцінку результатів. Він необхідний, коли потрібно отримати представницьку пробу.

Невипадковий (направлений) відбір.

До цього виду відбору вдаються, коли неможливо відібрати представницьку пробу. Цей підхід відбору є правильним, якщо необхідно отримати селективну пробу. Існує три основних стратегії невипадкового відбору проб.

Умисний (недостатньо випадковий) відбір – вимагає володіти інформацією про досліджуваний матеріал при відборі специфічних зразків.

Пропорційний (квотний) відбір вимагає поділу транспортної партії на групи. Після того, як матеріал розділили на групи, проби з кожної групи відбирають за правилами умисної (не зовсім випадкової) вибірки.

Зручний відбір – передбачає відбір проб на підставі доступності та досяжності.

443

Відбір проб об’ємистих матеріалів

Цей спосіб відбору проб полягає у взятті проби з матеріалу, який не перебуває з дискретних, ідентифікованих або постійних одиницях. Об’ємистий матеріал може бути газоподібним, рідким або твердим.

Відбір проб для приймального контролю

Відбір проб для приймального контролю передбачає наявність заздалегідь складеного плану відбору проб для визначення відпо - відності партії товару певним приймальним критеріям. Основ-на мета відбору проб для приймального контролю – продемонструвати замовникові, що він отримає товар необхідної якості. При цьому слід пам’ятати, що фінансові ресурси обмежені, і вар-тість одиниці продукту повинна відображати вартість інспекції, так само, як і вартість виробництва товару.

Вибірковий приймальний контроль здійснюють за якісними або за кількісними показниками. При приймальному контролі за якісними ознаками зразок товару у товарній партії визнається відповідним або невідповідним за якістю. Кількість невідповідностей в партії підраховують і, у разі якщо їх кількість досягає певної величини, партію товару відхиляють. При приймальному контролі за кількісними показниками цікаву для дослідника характеристику вимірюють за числовою шкалою. Якщо середня величина, яка вимірюється відповідає встановленому значенню, відхиленню і потрапляє в допустимий інтервал для стандартного відхилення, то партію товару беруть.

Для ілюстрації відмінності між двома видами планів вибіркового контролю розглянемо приклад. Кукурудзяні пластівці продають у пакетах вагою по 500 г. При приймальному контролі за якісними ознаками всі пакети, вага яких становить 500 г і більше, проходять контроль, а пакети вагою менше 500 г вибраковують. Якщо число відбракованих одиниць не перевищує встановленого значення, то вся партія товару приймається.

Якщо приймальний контроль проводять за кількісними показниками, пакети зважують, реальні ваги усереднюють і розраховують стандартне відхилення величин. Якщо середня величина

444

відповідає заявленій середній вазі або перевищує його, а значення стандартного відхилення не вказує на значне не доваження, партію товару беруть.

5.2.6. Кількість проб і розмір проби

У плані відбору проб повинні бути детально викладені вимоги, пов’язані з кількістю та розміром первинних проб, які необхідно відібрати з лоту/партії товару. Крім того, план повинен містити опис процедури приготування лабораторної проби. Можливо, аналітик далекий від цих проблем, проте він повинен розуміти, наскільки ці моменти впливають на достовірність результатів будь-якого аналізу.

Більшість хімічних аналізів є деструктивними, і дослідженню не вдається піддати весь матеріал. У будь-якому випадку, це буде не надто ефективно з точки зору витрат. Може виникнути проблема з отриманням представницької проби об’ємистого матеріалу, про який відомо, що він не є гомогенним. План вибіркового контролю повинен бути складений так, щоб можна було дослідити ступінь гомогенності матеріалу.

Якщо метод аналізу пройшов валідацію для аналізу 1 г матеріалу, але в розпорядженні аналітика тільки 100 мг, слід перевірити, чи є метод досить стійким при зменшенні кількості досліджуваного матеріалу. Це необхідно з’ясувати до початку аналітичної роботи, тобто метод має пройти валідацію для аналізу 100 мг матеріалу. Навіть якщо метод аналізу визнаний досить стійким, зменшення масштабу аналізу є можливим лише в тому випадку, коли зменшена проба залишається представницькою в прийнятних межах. Це залежить від ступеню однорідності матеріалу.

Якщо відбір проб проводиться поза лабораторією, аналітик повинен бути проінформований про розмір і кількість аналітичних проб, які належить відібрати з лабораторної проби безпосередньо для аналізу.

Слід з обережністю використовувати термін «об’єм вибірки» (sample size ) і завжди знати контекст, в якому його застосовують. Термін «об’єм вибірки» іноді відноситься до кількості проб, що

445

відбираються з більшого об’єму матеріалу, наприклад з лота або партії продукту. «Об’єм вибірки» –статистичний термін, який застосовується для опису кількості «одиниць», які вибрані з більшої сукупності. Це повинно бути відображено в плані відбору проб. Тим не менш, в лабораторії аналітик може вжити вираз sample size для позначення кількості матеріалу, робочої проби або наважки. Обидва значення терміна важливі, і їх слід вживати з розумінням при аналізі процесу відбору проб, незважаючи на те, що вищезазначений процес часто проходить без участі аналітика. Щоб уникнути змішувань понять, користуються певною термінологією, наприклад, такими термінами як об’єм робочої проби, величина наважки, кількість первинних проб і т. д.

5.2.7. Невизначеність відбору проби

Для того, щоб визначити, яку кількість проб нам потрібно, необхідно врахувати всі джерела невизначеності кінцевого результату. Розглянемо невизначеність, що виникає при відборі проб. Тут необхідно використовувати кілька термінів з математичної статистики, а саме: стандартне відхилення (s) і дисперсія (s2).

Сумарна дисперсія кінцевого результату s2total являє собою суму двох доданків. Перший доданок виникає внаслідок варіацій складу лабораторних проб (природні властивості відібраного матеріалу) і діапазону, обумовленого методикою, що застосовується у відборі проб s2sample. Інший доданок s2analysis виникає внаслідок похибок аналізу проби, проведеного в лабораторії:

stotal2 ssample2 sanalysis2 .

Аналітичну дисперсію (s2analysis) можна визначити шляхом проведення повторних вимірювань проб, які достовірно є гомогенними. Потім можна розрахувати сумарну дисперсію. Для цього потрібно взяти, як мінімум, сім лабораторних проб і проаналізувати кожну з них (зауважимо, що величина s2sample характеризує невизначеність, пов’язану з приготуванням лабораторної проби, в той час

analysis включає невизначеності, пов’язані з усіма операціями з

446

обробки проби в лабораторії, які необхідні для приготування робочої проби). Розраховують дисперсію отриманих результатів. Розрахована величина являє собою s2total, оскільки включає дисперсію, обумовлену аналітичним процесом, плюс всі додаткові дисперсії, що визначаються методикою відбору проби при підготовці лабораторної проби і розподілом аналіту у сипучому матеріалі.

Величина дисперсії, обумовлена відбором проби, дорівнює

ssample2 stotal2 sanalysis2 .

5.2.8. Кількість первинних проб

У кожній області діяльності існують особливі вимоги до кількості первинних проб, які необхідно відібрати для аналізу. Для визначення кількості проб з кожного лоту користувалися простими емпіричними правилами, у тому числі формулами n N і n 3 3N (n – кількість проб; N – загальна кількість одиниць у лоті). В обох випадках n округлюють до цілого числа.

У планах відбору проб для різних сфер діяльності вказується кількість проб, які слід відбирати з лоту.

447

5.3. ВАЛІДАЦІЇ АНАЛІТИЧНИХ МЕТОДИК ТА ПРАВИЛЬНІСТЬ ПРОВЕДЕННЯ ВИМІРЮВАНЬ

Згідно з міжнародним стандартом ISO / IEC 17025, «валідація методики» – це «підтвердження шляхом дослідження та подання об’єктивних доказів того, що конкретні вимоги до специфічного цільового використання (методики) виконуються». Це означає, що за допомогою методики, що пройшла валідацію, при правильному її застосуванні можна отримувати результати, прийнятні для особи, що приймає рішення на їх підставі. При цьому потрібне глибоке розуміння, для чого потрібні були аналітичні результати, і яким має бути якість наданих результатів, тобто яка невизначеність вимірювань. Це визначає вимоги до робочих характеристик методики. Процес валідації методики являє собою ряд запланованих експериментів, в ході яких визначають її робочі характеристики. У процесі валідації методики зазвичай оцінюють наступні характеристики: вибірковість; прецизійність; повернення; лінійність в робочому діапазоні; межа виявлення; межа визначення, градуювання і стійкість методики.

Схема процесу валідації представлена на рис. 5.4.

Рис. 5.4. Схема процесу валідації методики

448

Якщо для необхідного аналізу не існує адекватної методики, то слід адаптувати існуючу методику або розробити нову. Адаптована або знову розроблена методика потребує оптимізації визначення робочих характеристик, для підтвердження того, що методику можна використовувати для рутинних лабораторних аналізів. Потім збирають свідчення, необхідні для демонстрації відповідності методики заданій меті. Рівень валідації, тобто необхідний масштаб експерименту (кількість дослідів), залежить від конкретної проблеми та об’єму доступної інформації.

На рис. 5.5 представлені підходи до проблеми, якими можна скористатися для прийняття рішення про необхідний рівень валідації. Якщо методика опублікована і відомі її робочі характеристики, лабораторія повинна лише підтвердити свою здатність досягти зазначених в методиці робочих характеристик. Важливі параметри, такі як селективність, повернення і робочий діапазон, необхідно перевіряти. Якщо отримана інформація є задовільною, методику можна з упевненістю застосовувати на практиці. Така обмежена валідація, де всі процедури спрямовані на підтвердження опублікованих встановлених характеристик,

називається верифікацією.

Можливість тривалого постійного ефективного застосування методики необхідно перевірити за допомогою відповідних процедур контролю. Якщо стандартна методика вважається невідповідною (наприклад, стара методика, що не пройшла повної валідації, застосовується для проведення важливого дослідження; або ж ситуація, коли дані валідації, які застосовувалися лише до певної проби, в той час як доводиться працювати з проблематич-ними пробами), буде потрібна додаткова перевірка її на придатність. Лабораторія повинна, як мінімум, продемонструвати здатність відповідати нормативам, викладеним у специфікації вимог до вимірювань.

У кінцевому рахунку, об’єм проведених валідаційних досліджень повинен забезпечити впевненість відповідності методики заданій меті, з урахуванням ризику, прийнятного як для лабораторії, так і для замовника. Наприклад, при проведенні дуже важливо-

449

го вимірювання необхідно ретельним чином провести процедуру валідації методики – іншого шляху просто немає.

Рис. 5.5. Визначення необхідного рівня валідації – схема вибо-

ру

Слід відзначити, що необхідний рівень валідації залежить від можливого ризику для лабораторії та замовника у разі надання помилкових даних.

450