PÁGINA: 1 de 12 1 Objetivos: Dar a conocer los controles que se realizarán a los procedimientos de ensayos analíticos con el fin de obtener resultados de precisión y sesgo conocidos, de tal forma que sean adecuados para el uso. 2 Alcance: Este documento se utilizará para el Control de Calidad de los Procedimientos de Ensayo Analítico, en dependencia de las especificaciones de Aseguramiento de la Calidad señaladas en los mismos. 3. Responsabilidades 3.1 Director Técnico Asegurar la implementación del Procedimiento de Control en Calidad en los Métodos de Ensayo Analítico y supervisar su correcta ejecución por parte de los analistas. 3.2 Dirección de Aseguramiento de la Calidad 3.3 Analistas! En conjunto con el Director Técnico definir los registros para el Control de Calidad de los Métodos de Ensayos Analíticos y supervisar su correcta elaboración e implementación.! Revisar todos los informes de Control de Calidad para cada Método de Ensayo Analítico.! Cumplir estrictamente con el procedimiento de Control de Calidad y el llenado de los registros necesarios para cada análisis realizado. 4. Referencias! SMWW, XX Edición. Parte (1000), Sección 1-1.! Validación de Procedimientos Analíticos, PNT.
PÁGINA: 2 de 12 5. Definiciones Exactitud. Es la combinación del sesgo y la precisión de un procedimiento analítico, lo cual refleja que tan cercanas están las mediciones de un valor verdadero (o aceptado como verdadero). Sesgo. Consiste en la desviación de las mediciones del valor verdadero, causada por errores sistemáticos en el procedimiento. Estándar de Chequeo de Calibración. Estándar usado para determinar el estado de calibración de un instrumento entre períodos de calibración. Coeficiente de Confianza. Es la probabilidad porcentual de que la medición de un resultado sea falsa dentro del intervalo de confianza o entre los límites de confianza seleccionados. Límite de Confianza. Es uno de los valores de bondad que definen el intervalo de confianza. Niveles de Detección- Existen varios de los Niveles de Detección Algunos de éstos se definen más abajo en orden creciente. Nivel de Detección Instrumental -Instrumental Detection Level (IDL)-. Constituye la concentración que produce una señal mayor en cinco veces la relación señal/ruido del instrumento. Este es similar en muchos aspectos al "nivel crítico" y al "criterio de detección". Este último establecido como 1.645 veces la desviación estándar(s) del análisis del blanco. Nivel bajo de Detección -Lower Level of Detection (LLD)-. Constituye la concentración en el blanco de agua que produce una señal 2(1.645)s por encima de la media del blanco de análisis. Esto fija tanto el error tipo I como tipo II al 5%. Otro nombre es nivel de detección (LOD- Level of detection). Nivel de Detección del Método -Method Detection Level (MDL)-. Constituye esa concentración que cuando es procesada a través de un método completo, produce una señal con un 99% de probabilidad que sea diferente al blanco. Para siete réplicas de la muestra, la media debe estar 3.14 s por encima del blanco, donde s es la desviación estándar de las sietes réplicas. Se calcula el MDL de las mediciones en replicado de 1 a 5 veces el MDL actual. El MDL será mayor que el LLD porque algunas réplicas y procesamiento de la muestra pueden variar debido a los constituyentes y la matriz. Nivel de Cuantificación (Level of Quantitation- LOQ). Es la concentración de constituyente que produce una señal suficientemente mayor a la del blanco, la cual puede ser detectada
PÁGINA: 3 de 12 dentro de niveles específicos por un buen laboratorio durante condiciones rutinarias de operación. Típicamente es la concentración que produce una señal 10s por encima de señal del agua (blanco) de reactivos. Duplicado. Usualmente se le llama al menor número de réplica (dos), pero se refiere a la procedencia de las muestras en duplicado, Ej. Dos muestras tomadas al mismo tiempo y de un mismo lugar. Estándar interno. Un compuesto puro que es adicionado al extracto de muestra justo antes del análisis instrumental para permitir una corrección de las interferencias. Estándar de control del laboratorio. Es un estándar, usualmente certificado por una agencia externa, usado para medir el sesgo en un procedimiento. Para ciertos constituyentes y matrices se deben usar Materiales Estándar de Referencia del Instituto Nacional de Estándar y Tecnología (NIST), cuando estén disponibles. Precisión. Mide el grado de concordancia de las cantidades de réplicas de un análisis de una muestra, usualmente es expresada como la desviación estándar. Evaluación de la Calidad (Quality Assessment). Procedimiento para determinar la calidad de las mediciones de un laboratorio a través de los datos usados para medir el control de calidad externo e interno. Aseguramiento de la Calidad (Quality Assurance). Es el plan de operación definido por el laboratorio donde se especifica las medidas usadas para obtener datos de precisión y sesgo conocido. Control de Calidad. Es el conjunto de medidas dentro de una metodología analítica para asegurar que el proceso esta bajo control. Error aleatorio. Es la desviación en cualquier paso en un procedimiento analítico que puede ser tratado por procedimientos estadísticos estándares. Réplicas. La repetición de operaciones ocurridas dentro un método analítico. Dos o más análisis del mismo constituyente de una muestra individual constituye la réplica del extracto de análisis. Estándar sustituto. Es un compuesto puro adicionado a la muestra en el laboratorio, justo antes del procesamiento, para evaluar la eficiencia total de un método por el cual puede ser determinado.
PÁGINA: 4 de 12 Error tipo I. También llamado error alfa, consiste decidir que un constituyente está presente cuando en realidad está ausente. Error tipo II. También llamado error beta, es la probabilidad de no detectar un constituyente cuando realmente está presente. 6. Control de Calidad Elementos de Control de Calidad integrados en este procedimiento 1. Certificación de Competencia de Operador. 2. Determinación y Aplicación del Límite de Detección. 3. Recuperación de Adiciones Conocidas. 4. Análisis de Estándar Externo. 5. Análisis de Blancos de Reactivos. 6. Blanco de Laboratorio Fortificado. 7. Calibración con Estándares. 8. Análisis de Duplicados. 9. Gráficas de Control. 10. Acciones Correctivas 6.1. Certificación de competencia del operador Para esta certificación se hará un mínimo de cuatro réplicas de una muestra de chequeo preparada independientemente, teniendo una concentración del analito entre 5 a 50 veces el límite de detección del método (MDL) para el método a ensayar. Se compara el valor verdadero (µ) o de referencia con la media (X media ) de las n mediciones obtenidas, mediante la fórmula: t calc = (X med -µ)*n ½ /s Siendo s la desviación estándar del conjunto de mediciones realizadas por el analista. Si t calc es menor que el valor de t de tabla para n-1 grados de libertad y 95% de confianza el resultado obtenido por el analista no se diferencia significativamente del valor de referencia. Si t calc es mayor que el valor de t de tabla para n-1 grados de libertad y 95% de confianza el resultado obtenido por el analista se diferencia significativamente del valor de referencia.
PÁGINA: 5 de 12 Si la diferencia es altamente significativa a un nivel de confiabilidad del 95%, probablemente el analista está introduciendo uno (o más) errores sistemáticos en el procedimiento analítico ensayado. El procesamiento de los datos se realizará aplicando las Hojas de Cálculo del Archivo de Excel Media Muestral vs. Poblacional o Referencia 6.2. Determinación del Límite de Detección del Método y su Aplicación Determinar el Límite de Detección del Método conforme el PNT Validación de Procedimientos Analíticos (usar la Hoja de Cálculo en EXCEL del tipo RLS ). Como punto de partida para la determinación de la concentración a usar en la determinación del Límite de Detección usar un estimado de cinco veces el Límite de Detección estimado. Integrar la determinación del Límite de Detección como un proceso iterativo. Si el valor calculado del Límite de Detección no se encuentra dentro de un factor de 10 veces la adición conocida, repetir la determinación a una concentración más adecuada. Realizar la determinación del Límite de Detección cada vez que se prepare una nueva remesa de soluciones reactivas en el caso de los métodos espectrofotométricos (o al menos una vez al año si los reactivos no se terminan antes), cada vez que corra un nuevo análisis en los métodos de absorción o emisión atómica para cada analito y método utilizados en el Laboratorio. Usar al menos cuatro estándares, distribuidos proporcionalmente a lo largo del rango de concentraciones de trabajo seleccionado. Calcular la recuperación de la muestra para el Límite de Detección: La recuperación debe estar entre 50% y 150% y el valor del %DER (porcentaje de Desviación Estándar Relativa) debe ser menor o igual que 20%, sino repetir la determinación del Límite de Detección. Aplicar el Límite de Detección para reportar los resultados de los ensayos de las muestras como sigue: A. Reportar los resultados por debajo del LD como No Detectado. B. Reportar los resultados entre el Límite de Detección (LD) y el Límite de Cuantificación con calificación para cuantificación. C. Reportar los resultados por encima del Límite de Cuantificación con su error asociado.
PÁGINA: 6 de 12 6.3. Recuperación de Adiciones Conocidas (Matriz Fortificada de Laboratorio, MFL) Usar la recuperación de adiciones conocidas para verificar la ausencia de efectos de matriz. Cuando no se aplican duplicados, por ejemplo, cuando el constituyente de interés está ausente, hacer recuperaciones de adiciones conocidas para el 10% de las muestras. Cuando los duplicados son también analizados, la suma de los duplicados y adiciones conocidas, debe ser al menos el 10% del número de muestras. Hacer la adición conocida entre 5 y 50 veces el MDL. No usar adiciones conocidas por encima del Rango de linealidad demostrado para el método; se usan soluciones concentradas cuando el cambio del volumen de muestra es arbitrario. En el uso de adiciones conocidas para determinar la precisión, restar la recuperación del valor conocido y calcular la desviación estándar de la manera usual. Si la desviación estándar es una constante proporcional a la cantidad presente, puede usarse el coeficiente de variación (desviación estándar relativa) en vez de la desviación estándar. El procesamiento de los Datos se realizará aplicando las Hojas de Cálculo del Archivo de Excel Precisión Adiciones Conocidas. Evaluar los resultados obtenidos en las adiciones conocidas por medio del Gráfico de Control de Porcentaje Recuperaciones. Si la adición conocida está fuera de control, tomar una acción para corregir el efecto, en caso de fallar este último realizar una curva de adición patrón, y si no se corrige el problema usar otro método. 6.4. Análisis de Estándar de Suplidores externos Cuando en los análisis de adiciones conocidas no se obtiene una recuperación aceptable, se debe analizar como mínimo un estándar de suplidores externos. En los estándares de control del laboratorio se debe usar una concentración entre 5 y 50 veces el MDL, para el método que se esté ensayando Cuando sea posible, usar como estándar de control materiales de referencia certificados. Si son usados materiales de referencia internos, deben prepararse independientemente de los estándares usados para la calibración. Tanto el procedimiento a seguir como los criterios de decisión se aplicarán conforme al PNT de Validación de Procedimientos Analíticos.. El procesamiento de los datos se realizará aplicando las Hojas de Cálculo del Archivo de Excel Media Muestral vs Poblacional o Referencia.
PÁGINA: 7 de 12 6.5. Análisis de Blancos de Reactivos Analizar blancos de reactivos siempre y cuando se usen reactivos nuevos y tan a menudo como lo especifiquen los métodos. Analizar un mínimo del 5% de la cantidad de muestras de blancos de reactivos; con esto se verifica la pureza de los reactivos y el blanco del procedimiento en su totalidad. Analizar un blanco de reactivo después de cualquier muestra cuya concentración es mayor que el estándar más alto o pudiera resultar de una extrapolación de una muestra a la siguiente. La Influencia del blanco se puede valorar a través del Intercepto de la Recta de Regresión. Este último debe diferenciarse estadísticamente de cero. Los Datos se procesarán aplicando las Hojas de Cálculo en Excel del Archivo RLS. Este se aplicará cada vez que se elabore una curva de calibración nueva de un método rutinario. Si el blanco de reactivos es menor que MDL y la muestra resulta mayor que MQL, entonces no se requiere calificación. Si la señal del Blanco de Reactivos es mayor que el MDL pero menor que MQL, y la muestra resulta mayor que MQL, entonces calificar los resultados indicando que el analito ha sido detectado en el Blanco de Reactivos. Si la señal del Blanco de Reactivos es mayor que el MQL se requiere alguna acción correctiva adicional y la calificación correspondiente. 6.6. Blanco de Laboratorio Fortificado Un Blanco de Laboratorio Fortificado (BLF) es una muestra de agua reactiva a la cual se le ha adicionado una concentración conocida del analito de interés. Un BLF se usa para evaluar el desempeño del Laboratorio y la recuperación del analito en una matriz en blanco. Como mínimo incluir un BLF con cada conjunto de muestras, o sobre una base de 5% en los casos más frecuentes. Procesar el BLF a través de todas las etapas de preparación de la muestra y etapas del análisis. Usar una adición de concentración de al memos 10 veces el MDL, el punto medio de la curva de calibración u otro nivel especificado en el método. Si es posible, preparar la solución de adición de una fuente de referencia diferente a la usada para la calibración. Evaluar el porcentaje de recuperación
PÁGINA: 8 de 12 6.7. Calibración con Estándares Medir como mínimo cuatro diferentes diluciones de estándar cuando se empieza a usar un análisis, o se prepara un nuevo conjunto de soluciones reactivas para un método en uso. Posteriormente verificar periódicamente la curva analizando uno o más estándares dentro del intervalo lineal, como se ha especificado en los métodos individuales. Los resultados analíticos reportados deben de estar dentro de las diluciones de estándar usadas. No reportar resultados por encima del estándar más alto, a menos que se haya demostrado una extensión del rango lineal, no se haya hecho cambios instrumentales, y el valor sea menor de 1.5 veces el estándar más alto. El menor valor a reportar es el MDL, siempre que el menor estándar de calibración sea al menos 10 veces el MDL. Si un blanco es sustraído, reportar el resultado incluso si es negativo. El Procesamiento de los Datos se realizará aplicando las Hojas de Cálculo de Excel del Archivo RLS (Regresión Lineal Simple) o RLP (Regresión Lineal Ponderada), según los requerimientos del método. La comparación de la curva de calibración resultante con las curvas típicas anteriores se realizará evaluando los valores de intercepto y pendiente utilizando las Hojas de EXCEL del Archivo CC Lineal Verificación de la Calibración: La Verificación de la calibración es la confirmación periódica mediante el análisis de un estándar de calibración del desempeño de un instrumento significativamente desde la calibración inicial. Se debe especificar el tiempo de verificación (Ej. cada 12 h) o cada número de muestras analizadas (Ej. cada 10 muestras). Verificar la calibración analizando un solo estándar cuya concentración esté cercana al punto medio del rango de calibración. La evaluación del análisis de verificación de la calibración está basada en cualquiera de las desviaciones permisibles en los valores obtenidos en la calibración inicial, para este caso usar el Gráfico de Control de Medias de Estándares. Si la verificación de la calibración está fuera de control, tome la acción correctiva incluyendo reanálisis de cualquier muestra afectada. Los criterios de aceptación son los utilizados para el Gráfico de Control. Especificar la frecuencia de calibración para cada Método.
PÁGINA: 9 de 12 6.8. Análisis de duplicados Cuando muchas muestras tienen niveles de constituyentes mensurables que están siendo determinados, el análisis de duplicados es efectivo para asegurar la precisión. Analizar 5% o más de las muestras en duplicado. Analizar duplicados y adiciones conocidas en matrices representativas de las muestras analizadas en el laboratorio. Si se usa el análisis de duplicado para evaluar la precisión, el promedio de las diferencias, o promedio del rango, es calculado por la suma de todas las diferencias (valores absolutos) y dividido por el número de observaciones: R(barra) = di/n. Este es convertido a desviación estándar al dividirse entre 1.128. Para múltiples análisis de un estándar estable, calcular la desviación estándar de la manera usual. El valor verdadero del estándar es irrelevante para este análisis. El Procesamiento de los Datos se realizará aplicando las Hojas de Cálculo en EXCEL del Archivo Precisión Duplicados, a fin de comparar estadísticamente las diferencias entre los duplicados. Evaluar los resultados obtenidos en los duplicados. Utilizar la Gráfica de Control de Rangos para Duplicados para evaluar los datos. 6.9. Gráficas de Control Los tipos de gráficas de control comúnmente usadas en los laboratorios son las siguientes: Gráfica de Exactitud o de Medias para el QC de las muestras, incluyendo el blanco de reactivos, Estándar de Chequeo de Calibración, Estándar de Control del Laboratorio y adiciones conocidas a las matriz de muestras; Gráficas de Precisión o de Rangos, %RSD o porcentaje de diferencia relativa (RPD), para las réplicas o duplicados de los análisis. 6.9.1. Construcción de Gráficas de Rangos para duplicados. Muy a menudo, el rango puede ser expresado como una función de la desviación estándar relativa (coeficiente de variación). El rango puede ser normalizado al dividirse entre el promedio. Reunir un conjunto de 10 a 12 pares de concentraciones diferentes dentro del rango de trabajo, y calcular la media para cada duplicado.
PÁGINA: 10 de 12 Para cada duplicado, obtener la diferencia (rango) de la media con menor valor obtenido y a continuación dividir cada rango entre la media y así se obtiene el rango normalizado. Determinar la media para los pares analizados: R(barra) = (ΣR i )/n. Determinar la varianza: s R 2 = (ΣR i 2 nr(barra) 2 )/(n 1) Trazar las líneas en la gráfica en R + 2s R y R+ 3s R, estos corresponde al Límite de Seguridad y Límite de Control respectivamente. Calcular el Rango Normalizado para cada muestra en duplicado e introdúzcalo en la gráfica. Usar la Hoja en EXCEL Rango Duplicados para procesar los datos. 6.9.2. Construcción de la Gráfica de medias Reunir un conjunto de 20 a 25 datos de evaluaciones de un estándar definido, obtenidos en distintos momentos, de corridas del método a controlar. Calcular los valores de media (promedio) y desviación estándar del conjunto de datos a usar como valores típicos para establecer los límites de control del gráfico. Calcular los valores de Límite de Seguridad Inferior (LSI) y Límite de Seguridad Superior (LSS) (LSI = X media 2s; LSS = X media + 2s). Calcular los valores de Límite de Control Inferior (LCI) y Límite de Control Superior (LCS) (LCI = X media 3s; LCS = X media + 3s). Elaborar el gráfico de control, colocando en el eje de las x el número de orden de los estándares y en el eje de las y los valores de la media de los estándares, los límites de seguridad inferior y superior y los límites de control superior e inferior. Introducir cada valor individual de control de estándar junto con su número de orden y verificar su ubicación en el gráfico. El Procesamiento de los datos se realizará aplicando la Hoja Cálculo en Excel del Archivo RLS del Método correspondiente. 6.9.2. Análisis de los Gráficos Si los límites de seguridad (LS) están a un nivel de 95%, 1 de cada 20 puntos, en el promedio, puede exceder ese límite cuando únicamente 1 de cada 100 excede el límite de control (LC). Tomar las decisiones basadas en los siguientes criterios estadísticos: Límite de Control: Si una medición excede un LC, repita el análisis inmediatamente. Si la repetición está dentro del LC, continuar el análisis; si el siguiente punto excede el LC, detener el análisis y corrija el problema.
PÁGINA: 11 de 12 Límite de Seguridad: Si dos de tres puntos sucesivos exceden un LS, analizar otra muestra. Si el siguiente es menor que el LS, continuar el análisis; si el siguiente punto excede el LS, descontinuar el análisis y corregir el problema. Desviación Estándar: Si cuatro de cinco sucesivos puntos exceden 1s, o están en orden creciente o decreciente, analizar otra muestra, si el siguiente punto es menor de 1s, o cambia de orden, continuar el análisis; de otra manera, descontinuar el análisis y corregir el problema. Línea Central: Si seis muestras sucesivas están por encima de la línea central, analizar otra muestra. Si el siguiente punto está por debajo de la línea central, continuar el análisis; si el siguiente punto está del mismo lado, descontinuar el análisis y corregir el problema. Las consideraciones anteriores se aplican a cualquiera de las condiciones, ya sean arriba o debajo de la línea central, pero no a ambos lados. Ej.: cuatro de cada cinco valores exceden cualquier +1s ó 1s. Después de corregir el problema, reanalizar la mitad de las muestras analizadas entre la última medición en control y una fuera de control. Otra importante función de las gráficas de control es la evaluación del mejoramiento de la precisión del método. En las gráficas de medias y rango, si las mediciones nunca o raramente exceden el LS, recalcular el LS y el LC usando 20 puntos de datos recientes. Las tendencias en la precisión pueden ser prontamente detectadas si al correr los promedios de 20 se mantienen con una tendencia diaria. 6.10. Acción Correctiva El control de calidad de los datos fuera de los límites de aceptación o que muestran una tendencia, es evidencia de un error inaceptable en el proceso analítico. No reportar los datos hasta que la causa del problema haya sido identificada y corregida o cualificada. Si la cualificación no lo elimina se deben tomar acciones correctivas, pero debe reportar los datos de calidad conocida cuando en cada caso no es posible o prácticamente imposible reanalizar la muestra(s). Se debe mantener registro de todos los eventos fuera de control, determinar la causa y tomar acciones correctivas. La meta de la acción correctiva no es solamente eliminar tal elemento, sino que además reducir la repetición de las causas.
PÁGINA: 12 de 12 Empezar la acción correctiva con el analista, quién es responsable de conocer cuando el proceso analítico está fuera de control. El analista debe iniciar la acción correctiva cuando el chequeo del Control de Calidad ha excedido los límites de aceptación o muestran una tendencia y reportar un evento fuera de control al supervisor. Tales eventos pueden incluir: descontrol de QC, fallos en los tiempos de retención, pérdidas de muestra, malfuncionamiento del equipo, y evidencia de contaminación de la muestra. Cuando el control de calidad de los resultados es inaceptable, se debe usar una o más de las siguientes acciones correctivas: Chequear los errores en el cálculo o transcripción de los datos. Corregir los resultados si ha ocurrido algún error. Chequear si la(s) muestra(s) fue(ron) preparada(s) y analizada(s) de acuerdo al método aprobado y al PNT. De no ser así vuolver a preparar y/o reanalizar. Chequear los estándares de calibración contra un estándar independiente o material de referencia. Si se detecta falla en los estándares de calibración, prepararlos nuevamente y/o recalibrar el instrumento y reanalizar la(s) muestra(s) afectada(s). Si falla un BFL, reanalizar otro blanco fortificado de laboratorio (BFL). Si falla el segundo BFL, chequear un material de referencia independiente. Si la segunda fuente es inaceptable, procesar nuevamente y reanalizar la(s) muestra(s) afectada(s). Si falla un MFL, chequear un BFL. Si el BFL es inaceptable, cualificar los datos para la muestra de MFL o usar otro método o usar el método de adición patrón. Si falla un MFL y el BFL asociado falla, procesar nuevamente y reanalizar la(s) muestra(s) afectada(s). Si falla un blanco de reactivo, analizar otro blanco. Si falla el segundo blanco de reactivo, procesar nuevamente y reanalizar la muestra afectada. Si falla el estándar sustituto o estándar interno de adición conocida y no ha sido calculado o reportado los resultados, reanalice la(s) muestra(s) afectada(s).