ISO Guide 80:2014
(Main)Guidance for the in-house preparation of quality control materials (QCMs)
Guidance for the in-house preparation of quality control materials (QCMs)
ISO Guide 80 outlines the essential characteristics of reference materials for quality control (QC) purposes, and describes the processes by which they can be prepared by competent staff within the facility in which they will be used (i.e. where instability due to transportation conditions is avoided). The content of this Guide also applies to inherently stable materials, which can be transported to other locations without risk of any significant change in the property values of interest. The primary audience for this Guide is laboratory staff who are required to prepare and use materials for specific in-house quality control applications. Preparation of QCMs, where transportation is a necessary component of the supply chain, such as laboratory sites at different locations or for proficiency testing schemes, should conform to the relevant requirements of ISO Guides 34 and 35. The description of the production of reference materials (RMs), as detailed in ISO Guide 34 and ISO Guide 35 is also applicable to the preparation of quality control materials (QCMs). However, the requirements for "in-house" QCMs are less demanding than those for a certified reference material (CRM). The preparation of QCMs should involve homogeneity and stability assessments, and a limited characterization of the material to provide an indication of its relevant property values and their variation, prior to use. This document provides the quality criteria that a material should fulfil to be considered fit-for-purpose for demonstrating a measurement system is under statistical control. Guidance on uses of such materials is not included in this Guide. The layout and structure of this Guide provides general information on the preparation of QCMs in the main chapters, with specific case studies covering a range of sectors in the annexes. The case studies are not complete "process manuals" but are included to highlight some of the key considerations when preparing QCMs. The case studies vary in complexity and detail, including sector specific terminology, but provide a range of information for laboratory staff to draw from. It is expected that those involved in QCM preparation will have some knowledge of the type of material to be prepared and be aware of any potential problems due to matrix effects, contamination, etc.
Lignes directrices pour la préparation interne des matériaux de référence utilisés pour le contrôle qualité
Navodilo za ???
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
GUIDE 80
First edition
2014-08-15
Guidance for the in-house preparation
of quality control materials (QCMs)
Lignes directrices pour la préparation interne des matériaux de
référence utilisés pour le contrôle qualité
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Quality control materials (QCMs) . 2
5 Applications of quality control materials (QCMs) . 2
6 Steps in the in-house preparation of quality control materials (QCMs) .3
7 Material specification . 4
7.1 Matrix type, matching and commutability . 4
7.2 Properties and property values . 4
7.3 Unit size . 4
7.4 Total bulk amount of material . 4
8 Preparation of quality control materials (QCMs) . 5
8.1 Sourcing of bulk material . 5
8.2 Material processing . 5
8.3 Sub-division and packaging . 7
9 Homogeneity . 9
9.1 Overview . 9
9.2 Analytical approach . 9
9.3 Statistical treatment of homogeneity data .10
10 Characterization and value assignment .12
11 Stability .12
11.1 Overview .12
11.2 Assessing stability .12
11.3 Assigning an expiry date to a QCM.13
12 Transportation
....................................................................................................................................................................................................13
13 Documentation for quality control materials (QCMs) .13
13.1 General .13
13.2 Information to be available with quality control materials (QCMs) .13
13.3 Labelling of QCM units .14
13.4 Useful information to be retained .14
14 Storage .15
14.1 General .15
14.2 Monitoring of storage conditions .15
15 Using quality control materials (QCMs) .15
15.1 General .15
15.2 Minimum sample size .15
15.3 Mixing procedure .15
15.4 Dry mass correction .16
15.5 Storing opened containers of QCMs .16
Annex A (informative) Case study 1 — Preparation of a QCM from coal .17
Annex B (informative) Case study 2 — Preparation of geological or metallurgical quality control
materials (QCMs) .19
Annex C (informative) Case study 3 — Preparation of a wheat flour fortified with folic acid quality
control material (QCM) .26
Annex D (informative) Case study 4 — Bauxite quality control material (QCM) .32
Annex E (informative) Case study 5 — Pharmaceutical reference standards .37
Annex F (informative) Case study 6 — Preparation of testing materials for “bromate in water” .42
BIBLIOGRAPHY .49
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/REMCO, Committee on reference materials (which
has the task to prepare guidance documents for the preparation, characterization, certification and use
of reference materials (RMs) and the competence assessment of reference material producers.
Introduction
Reference materials (RMs) are widely used in measurement laboratories for a variety of purposes and it
is important to recognize that the material most appropriate for a particular application should be used.
Certified reference materials (CRMs), i.e. those which have property values and associated uncertainties
assigned by metrologically valid procedures are primarily used for method validation and calibrations
providing metrological traceability.
The preparation of reference materials for metrological quality control (i.e. control of the quality of
measurements not products) is an important activity which provides materials suitable for the day-to-
day demonstration that a particular (part of a) measurement system is under statistical control. Such
materials do not require characterization by metrologically valid procedures, and can be prepared “in-
house”, i.e. by laboratory staff familiar with their behaviour, to fulfil specific quality control requirements.
Reference materials which are sufficiently homogeneous and stable are necessary for metrological
quality control purposes, such as demonstrating a measurement system is under statistical control,
performs as expected and provides reliable results; where the trueness of the measurement result is
not critical. Different industries use various terminologies to describe such materials (e.g. in-house
reference materials, quality control materials, check samples, etc.). For the purposes of this Guide, the
term “Quality Control Materials” (QCMs) will be used to simplify repeated citation.
While CRMs are produced by established reference material producers and are commercially available,
QCMs are often prepared by a laboratory for its own internal use. Frequently, QCMs are characterized
only for a limited scope (a limited number of property values) and for specific laboratory applications.
The rationale for preparing quality control materials can be one or a combination of the following factors:
— to have an RM representing as closely as possible routine samples, suitable for quality control;
— to have a suitable day-to-day RM to complement a commercially available CRM;
— no suitable CRM exists;
— the application does not require a material having the full characteristics of a CRM (e.g. traceability
and uncertainty for specified property values).
[1]
QCMs are RMs and as such the requirements of ISO Guide 34 for the production of RMs apply. However,
if the material is only used in-house by the preparing laboratory, some requirements (e.g. for transport
stability) can be relaxed. The preparation of a QCM is related to that of a CRM and those preparing QCMs
[1] [2]
may wish to consult ISO Guides 34 and 35 for further guidance. Where appropriate, this Guide will
refer to relevant parts of these Guides.
It is recognized that the aim of many laboratories requiring QCMs is to minimize the time and effort
needed to prepare the materials. To this end, many laboratories use samples of real products for which
there is a body of analytical data available. A number of case studies are included as annexes of this
guidance document to provide examples of how such data may be processed to confirm fitness for
purpose of the materials.
vi © ISO 2014 – All rights reserved
GUIDE ISO GUIDE 80:2014(E)
Guidance for the in-house preparation of quality control
materials (QCMs)
1 Scope
This Guide outlines the essential characteristics of reference materials for quality control (QC) purposes,
and describes the processes by which they can be prepared by competent staff within the facility in
which they will be used (i.e. where instability due to transportation conditions is avoided). The content
of this Guide also applies to inherently stable materials, which can be transported to other locations
without risk of any significant change in the property values of interest.
The primary audience for this Guide is laboratory staff who are required to prepare and use materials for
specific in-house quality control applications. Preparation of QCMs, where transportation is a necessary
component of the supply chain, such as laboratory sites at different locations or for proficiency testing
[1] [2]
schemes, should conform to the relevant requirements of ISO Guides 34 and 35.
[1]
The description of the production of reference materials (RMs), as detailed in ISO Guide 34 and
[2]
ISO Guide 35 is also applicable to the preparation of quality control materials (QCMs). However, the
requirements for “in-house” QCMs are less demanding than those for a certified reference material
(CRM). The preparation of QCMs should involve homogeneity and stability assessments, and a limited
characterization of the material to provide an indication of its relevant property values and their
variation, prior to use. This document provides the quality criteria that a material should fulfil to
be considered fit-for-purpose for demonstrating a measurement system is under statistical control.
Guidance on uses of such materials, for example setting up a QC chart, is adequately covered elsewhere
[3] [4] [5] [6]
, , , and is not included in this Guide.
The layout and structure of this Guide provides general information on the preparation of QCMs in the
main chapters, with specific case studies covering a range of sectors in the annexes. The case studies
are not complete “process manuals” but are included to highlight some of the key considerations when
preparing QCMs. The case studies vary in complexity and detail, including sector specific terminology,
but provide a range of information for laboratory staff to draw from.
It is expected that those involved in QCM preparation will have some knowledge of the type of material
to be prepared and be aware of any potential problems due to matrix effects, contamination, etc.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO Guide 30, Reference materials — Selected terms and definitions
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
ISO 3534-1, Statistics — Vocabulary and symbols — Part 1: General statistical terms and terms used in
probability
3 Terms and definitions
[7] [8]
For the purposes of this document, the terms and definitions in ISO Guide 30 ISO/IEC Guide 99 and
[9]
ISO 3534-1 and the following apply.
3.1
indicative value
value of a quantity or property, included in the certificate of a CRM or otherwise supplied, which is
provided for information only (i.e. is not certified by the producer or the certifying body)
Note 1 to entry: Values assigned to quality control materials (QCMs) can only be indicative in that they have no
[7]
metrological traceability. ISO Guide 30:1992 uses the term “uncertified value” to describe a value of a quantity
provided for information only.
4 Quality control materials (QCMs)
The term “quality control material” or “QCM” has been devised for the purposes of this Guide solely to
simplify repeated reference to materials used routinely to assess the precision of test procedures. It is
not intended to define a new class of reference materials. Such materials are variously referred to in the
open literature as “in-house reference materials”, “quality control samples”, “check samples”, “set up
samples”, etc.
Where no suitable CRM exists, laboratories may use QCMs to provide an assessment of the repeatability
/ intermediate precision / reproducibility of a measurement result. QCMs cannot be used to establish
metrological traceability or trueness of a measurement result.
QCMs should always comply with the basic requirements of any reference material, i.e. they should be
sufficiently homogeneous and stable with respect to the properties of interest. The level of heterogeneity
should be less than the expected standard deviation of the measurement process or an established
criterion value against which the assessment of laboratory performance or the “normalization” of
results is acceptable. The QCM should be stable for a period of time that is at least as long as that during
which it is intended to be used.
5 Applications of quality control materials (QCMs)
The principal function of QCMs is to provide laboratories with an economical means of checking their
routine test procedures for precision on a regular basis (e.g. daily, weekly or monthly).
While CRMs can in all cases replace QCMs, QCMs are not replacements for CRMs; they are complementary
to them having a specific, limited purpose in the measurement process. CRMs produced according to
[1]
the principles of ISO Guide 34 are essential to establish the concept of metrological traceability in a
meaningful manner, and provide the highest standard with respect to reference materials. There is no
requirement for QCMs to have metrologically traceable assigned values; consequently, QCMs cannot
be used to establish metrological traceability or to estimate uncertainty. For method validation and
uncertainty estimation, QCMs may be used to a limited extent (e.g. for establishment of a precision
estimate as part of the total measurement uncertainty).
Uses of QCMs include (but are not limited to):
— preparation of QC charts – to demonstrate control of a measurement process within a laboratory or
to confirm the effectiveness of a laboratory’s quality control process or to demonstrate control of a
measurement process over a period of time;
— comparison of results (e.g. from two or more series of related samples either in a short period of
time or over an extended period of time when a measurement process is known to vary);
— method development – to establish consistency (for validation a certified reference material should
be used);
— instrument performance checks;
— repeatability and reproducibility studies – repeated use over an extended period of time,
instruments, operators, etc., to estimate long-term reproducibility or robustness of a measurement
process or laboratory;
2 © ISO 2014 – All rights reserved
— as check samples – for example, to confirm the degree of equivalence of measurement results from
two or more laboratories (e.g. provider and user), where the materials are inherently stable;
— operator variability;
— impact of any changes to the environmental conditions (e.g. temperature, humidity).
[3] [4] [5] [6]
When confirming that a measurement process is under statistical control, , , , the acceptability
of laboratory performance is generally assessed by comparing either the standard deviation or the
range of the individual results for the QCM against a pre-established criterion. If a lack of control of the
measurement process is identified, the laboratory needs to take action. In the simplest case, this may
require repeating the “suspect” measurements, perhaps following a re-calibration of instruments.
[10]
A more in-depth discussion of the uses of quality control materials can be found in ISO Guide 33.
[11]
Regardless of the intended use, it is necessary to assess homogeneity and stability of a QCM.
6 Steps in the in-house preparation of quality control materials (QCMs)
The fundamental purpose of QCMs is to detect change. In general, more pragmatic and less rigorous
protocols can be used for stability and homogeneity steps to strike a balance between material
development costs on the one hand and the intended use of the material on the other.
The production of any reference material requires a level of technical and organizational competence.
It is acknowledged that in many cases “in-house” QCMs will be prepared by technically competent staff
that is knowledgeable about the materials/processes being used.
The key steps involved in the in-house preparation of a typical QCM are summarized in the flow chart
in Figure 1 and are described in more detail in References [12] and [13]. Materials can be sourced
from, processed, sub-divided and packaged by third parties, where they have specialized equipment
and/or expertise. Materials may even be products which are commercially available and meet the user’s
specification (e.g. food products available in appropriately sized units from a single production batch).
Figure 1 — Key steps in the preparation of a typical QCM
NOTE Any of these steps may be subcontracted to a technically competent subcontractor.
7 Material specification
The key criteria in the specification and selection of a QCM are for the material to be as close as possible
to real samples and available in appropriate quantities.
7.1 Matrix type, matching and commutability
In general terms, the uncertainties associated with a measurement result arise from the two main
stages of the measurement procedure:
— the preparation of a sample comprising digestion, extraction, clean-up, etc.;
— the measurement of the property in the prepared sample by a suitable technique.
The scope and applicability of a matrix reference material is an important consideration for both the
production and use of all reference materials.
The matrix of the QCM should be the same or as similar as possible to the matrix of the routine test
samples, so that a satisfactory result for the QCM is genuinely indicative of satisfactory results for the
test samples. This matrix matching requires some knowledge of the analytical procedure used on the
routine samples, so that a judgment can be made as to the degree of variation of the physical/chemical
properties of the sample and test matrices that may cause them to respond differently to a particular
measurement procedure. For example, a freeze-dried food matrix may behave differently during analysis
to a similar foodstuff with higher moisture content.
Generally, QCMs are prepared for specific purposes and the materials’ properties can be closely matched
to the samples under analysis.
[14]
Commutability has particular significance in clinical chemistry and has been described elsewhere.
In practice, the impetus for the preparation of a QCM may often be the fact that adequate matrix CRMs are
not available and therefore the QCM producer is likely to use the specific matrix/property combination
in question and matching is not an issue.
7.2 Properties and property values
As for any reference material, the QCM should be characterized for those properties that are of particular
importance in the measurement of the routine test samples. The properties of the QCM should be as
similar as possible to those expected in the test samples. This may require some preliminary screening
measurements to be carried out on a number of candidate materials, to enable the most appropriate to
be selected.
7.3 Unit size
Unit size is the amount of material that comprises a single bottled unit of the QCM. When preparing a
QCM, the size of individual units should be based on the likely use, i.e. the amount of material required
for the measurements concerned and whether the units are to contain sufficient material for a single
analysis or for multiple measurements.
7.4 Total bulk amount of material
An estimate is required of the total bulk amount of candidate material that should be sourced. In
principle, this may be estimated by considering
— the number of units per year required by the laboratory,
— the unit size,
— the preparation yield,
4 © ISO 2014 – All rights reserved
— the quantity of material that can readily be homogenized,
— the length of time the supply is to be maintained and the assumed stability of the material,
— the type and size of the required storage facility.
8 Preparation of quality control materials (QCMs)
8.1 Sourcing of bulk material
Sourcing and processing of bulk materials for QCM preparation may at first seem difficult especially in
those cases where large quantities of material are required. However, there are a number of options that
may be available including:
— excess sample material;
— accurate gravimetric formulation.
Processing the bulk material can have significant cost implications for the preparation of QCMs and
simple, straightforward processing methods should be used to ensure cost-effective QCM preparation.
The exact preparation procedures required for a particular QCM will depend on the nature of the matrix
and the properties of interest.
In general, liquid matrix QCMs are much easier to produce than their solid counterparts. The main reason
for this is that homogeneous liquids can easily be achieved even with fairly rudimentary equipment (e.g.
large mixing containers equipped with paddle or magnetic stirrers). A liquid is easily spiked, filtered or
mixed with additives and stabilizers. The corresponding processes for solid materials, milling, grinding,
mixing and sieving are much more difficult to accomplish homogeneously, especially for quantities
greater than 20 kg. These techniques require a significant investment in major capital equipment when
large-scale preparation is envisaged.
During preparation of both liquid and solid materials it is important to prevent contamination by
substances which can potentially interfere with the intended measurement process (e.g. a similar
material or contamination of a blank material). Hence, all bottles, vials or flasks to be used for final
containment must be carefully cleaned and dried before filling to remove possible contaminants.
When sourcing biological materials for example, for control of measurement procedures for medical
laboratories, the following specific issues need to be considered:
— ethics of the retention and use of residual patients’ samples for the preparation of QCMs;
— legal liabilities of retention and use of residual patients’ samples purchased for the preparation of
QCMs;
— medical laboratories creating QCMs need to have a high degree of confidence in the trueness of the
material selected, to avoid use of misidentified organisms;
— materials sourced for QCM preparation should be screened for potential risks for health hazards,
especially if the preparation includes the use of contaminated sharps or has the potential for aerosol
formation.
8.2 Material processing
8.2.1 General
Once the bulk material has been sourced there are a number of processing stages which may need to
be carried out to ensure the material has the appropriate homogeneity and stability for its intended
purpose. Some of the more common processes are described in the following sub clauses.
8.2.2 Drying
Removal of water makes matrix materials far easier to handle and also improves both their short and
long term stability. Drying of soils and similar matrices may be carried out at ambient or elevated
temperature, depending on the properties of interest, since the more volatile components may be partly
lost at higher temperatures. Water removal also reduces the likelihood of microbial growth formation,
which is a particular problem with biological materials. Freeze-drying is a technique which is useful
with temperature sensitive properties or matrices.
8.2.3 Milling and grinding
For solids, some form of crushing, milling, grinding and particle size reduction is often necessary to
ensure uniform particle size and to improve homogeneity. For large bulk quantities, these processes are
slow and may take several days to complete. Care should be taken not to introduce contamination from
the apparatus during the grinding process. The health and safety aspects of grinding large quantities
of particulate matter, which may have toxic components, should also be considered. Cryogenic grinding
at −78 °C (solid CO ) or −196 °C (liquid N ) may be necessary for polymers, biological, oily/fatty and
2 2
thermally labile materials.
8.2.4 Sieving
Sieving is often carried out after milling and grinding to improve material homogeneity. Particulate
materials such as soils, ores, ashes and ground biological materials are passed through a standard sieve
to remove large particles that are above a prescribed size.
Sieving however changes the matrix composition. If a large fraction is removed by sieving, the analyte
concentration may change and the matrix may no longer reflect the composition of regular test samples.
8.2.5 Mixing and blending
Bulk solid material should be homogenized by thorough mixing, using for example a roll-mixer, shaker
or end-over-end mixer. Such mixing is carried out after milling, grinding and sieving.
Blending of two or more materials with sufficiently similar matrix compositions and differing property
values may enable the preparation of QCMs with a desired property values, a set of similar QCMs covering
a range of property values, or the preparation of QCMs from an existing reference material.
In order to obtain homogeneous mixtures, the materials to be mixed should have similar densities and
particle size distributions.
8.2.6 Filtration
Filtration of solutions before bottling removes any particulate and fibrous solids that would compromise
the homogeneity of the bulk material. However, some liquids cannot be filtered due to i) viscosity, ii)
potential loss of active ingredients by adsorption to the filter or iii) the introduction of contamination.
Qualification of the filter is critical to avoiding loss of active ingredients.
Typically, liquids, waters and leachates are filtered through a 0,45 µm filter prior to bottling or ampouling.
8.2.7 Stabilization
Certain analytes are unstable in solution and as a consequence need to be stabilized at the bulk stage
of the preparation procedure. Metals, for example, can precipitate out of neutral or alkaline solutions
because of hydrolysis or oxidation and adjustment of the pH of the solution to below 2 counteracts
−1
this problem. Copper at a concentration of 1 mg·l has been used to counteract algal growth in
aqueous solutions. Different materials may require other approaches such as addition of antioxidants,
preservatives, texture stabilizers, etc.
6 © ISO 2014 – All rights reserved
8.2.8 Sterilization
Prepared soils, sewage sludges and biological materials may contain persistent pathogens that are
potentially harmful to humans. They may also contain spores that cause fungal moulds to develop on
storage, which could initiate changes in either the composition of the bulk material or the individual
units. Such organisms need to be destroyed before the final units are prepared and packaged.
Before sterilizing any candidate QCM, it is important to consider the impact of the proposed sterilization
process on the material, particularly those which degrade at elevated temperatures.
Autoclaving is an inexpensive and convenient means of sterilization that can be used for materials that
are temperature resistant, for example metals in sediments. Autoclaving can be done on the bulk material
prior to final homogenization and unit preparation or on the final samples. However, it is important to
ensure that the core of the material reaches 121 °C.
Irradiation can be used on the final packaged units (e.g. ampoules, bottles or pouches). Gamma irradiation
is a convenient means of sterilization at ambient temperature so changes in matrix composition are
less likely than with autoclaving. Dose values need to be determined such that they are effective in
removing pathogens but do not adversely affect the material by, for example, raising the temperature
to unacceptable levels (e.g. chocolate). However, gamma irradiation is beyond the means of most
laboratories, requiring specialist sub-contractors.
8.3 Sub-division and packaging
8.3.1 General
Once the bulk material has been processed it will need to be sub-divided and packaged. The following
sub clauses describe some of the key considerations for the sub-division process and choice of containers
to ensure the QCM is sufficiently homogeneous and stable for its intended purpose.
8.3.2 Choice of containers
For QCMs to be produced cost-effectively one aspect that needs careful consideration is the choice of
appropriate containers for the individual units. If unsuitable containers are used, a material may quickly
degrade to the extent that time-consuming and expensive sourcing and preparation work on the bulk
material may have to be repeated. The type of container used depends on the inherent stability of the
material and the length of time it is required to remain stable. For particularly susceptible materials, two
forms of containment (e.g. a vial within a polyethylene bag) can provide additional protection against
degradation and contamination.
The following examples serve to illustrate the need for careful consideration of the container and its
closure.
— Organic materials can either lose or pick up moisture if the container is not securely closed. Glass
1)
containers with screw-caps fitted with “polycone” inserts are preferable to simple screw caps.
Sealed cans, foil pouches or septum-lined crimp-top vials offer more security.
— Oxygen sensitive materials should be prepared and sub sampled under an inert gas atmosphere
(nitrogen or argon).
— For water samples containing low concentrations of metals (e.g. mg/kg or below), glass containers
are not recommended because of possible adsorption of the metals onto the walls over time. High-
density polyethylene (HDPE) bottles with screw-caps are more suitable for this application, but
they themselves have the potential problem of loss of water by evaporation through the bottle walls.
This can be minimized by storage in a refrigerator (rather than at ambient temperature) or by the
use of fluorine-treated polyethylene bottles.
1) Polycone liners are cone-shaped polyethylene cap liners that provide a better seal than simple wadded cap
closure.
— The possibility of contamination of the QCM by the leaching of impurities from the container
should also be considered. For example, the iron content of canned foodstuff QCMs may be subject
to unpredictable increases on a can-by-can basis, as iron leaches from the can wall into the food
matrix. Bottles (whether glass or HDPE) containing aqueous acid solutions may also give rise to
leaching problems. As a general rule, containers that might interact with the QCM should be carefully
evaluated before use by suitable leaching trials.
— For relatively inert matrices, such as soils and other dried environmental or biological materials,
screw-cap glass jars are usually satisfactory. Amber glass gives additional protection against
degradation induced by light.
— QCMs comprising relatively volatile components susceptible to evaporation, such as some organic
solvents, will normally require a septum-lined crimp-top, glass vial or flame-sealed glass ampoules.
Vials and ampoules should preferably be amber to reduce the impact of light.
Some preliminary experimental work, including blank studies, may be required to identify the most
suitable container type to use for a particular QCM.
The effect of repeated opening and closing of the sample containers may also be assessed if repeated use
of the material is anticipated.
Tamper evident closures should be considered if the unit should only be used once.
8.3.3 Sub-division procedures
Once a homogeneous bulk material has been produced, the essential requirement of any sub-division
process is that the homogeneity of the material is maintained. That is, the sub-division process itself, or
the time taken to complete the sub-division of a bulk material, should not re-introduce heterogeneity
into the material. This may conceivably occur in a number of ways.
Matrices comprised of mixtures of liquids of differing volatilities (e.g. ethanol in water) may undergo
selective evaporation of one component during a prolonged sub-division run, causing a rising or falling
trend in property value from the first to the last units produced. Effects of this sort may be minimized
by protecting the bulk material from evaporation and by completing the sub-division in as short a time
as is consistent with accurate dispensing.
All liquids and solutions should be stirred continuously while individual aliquots are being dispensed.
Solutions should be filtered before dispensing commences if particulates are likely to be present to an
extent that could affect the properties of interest.
Care should be taken with solid particulate matrices such as soils, sediments, industrial products, etc.
to ensure that segregation of finer particles does not occur during sub-division. Special care should be
taken when sampling bulk material from a large drum, to ensure that there is no vertical segregation.
Riffling is a process for representatively subdividing free-flowing powdered materials so that each
aliquot receives similar particulate fractions. When operated effectively, riffling minimizes flow
segregation and produces units with low between-unit variation. Commercial riffling devices can be
used to sub-divide such materials without introducing heterogeneity. Sampling and sub-division of
[15]
particulate materials are described in more detail in ISO 14488:2007.
In food matrices with a high fat content (e.g. mackerel paste), there may be a tendency for the fat to
separate as a discrete phase. If such effects occur, the matrix should be stirred continuously during
dispensing and/or additives included in the matrix to slow down the separation process.
As a general principle, sub-division of a bulk material should be completed as quickly as possible to
minimize the opportunities for the matrix to revert to heterogeneity. Where appropriate, steps should
be taken to maintain a homogeneous bulk material during the sub-division process. It may be necessary
to discard the first and/or last portions dispensed from the bulk material, especially of complex matrices
that are especially prone to segregation effects.
8 © ISO 2014 – All rights reserved
In the case of QCMs intended for trace analysis, special care must be taken not to introduce additional
impurities (e.g. from the air, apparatus, laboratory vessels, etc.) during subdivision of the material as
this could change the property value being measured.
9 Homogeneity
9.1 Overview
Homogeneity is a relative concept. The required level of homogeneity of a QCM is dependent on an
understanding of the expected variation of the amount of sample used in the measurement process
under investigation (see 7.3). In all cases, the level of inhomogeneity should result in a smaller effect on
the measurement result than the expected variation of the measurement process or should be below an
established criterion value.
Once a candidate QCM has been sub-divided into individual aliquots it is important to establish whether
there are any variations in its property values between aliquots. For certain QCM matrices, such as
true solutions which have been prepared by procedures such as filtration (to remove particulates) and
thorough mixing, formal homogeneity testing is, in principle, not necessary. Such materials may be
formally regarded as being inherently homogene
...
GUIDE 80
Первое издание
2014-08-15
Руководство для собственного
приготовления материалов контроля
качества (QCMs)
Guidance for in-house preparation of quality control materials (QCMs)
Ссылочный номер
©
ISO 2014
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2014
Все права сохраняются. Если не задано иначе, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия офиса ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации
пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохраняются
Содержание Страница
Предисловие . 5
Введение . 6
1 Область применения . 1
2 Нормативные ссылки . 1
3 Термины и определения . 2
4 Материалы контроля качества (QCMs) . 2
5 Применения материалов контроля качества (QCMs) . 2
6 Шаги в самостоятельном приготовлении материалов контроля качества (QCMs) . 3
7 Спецификация материала . 4
7.1 Тип матрицы, сопоставление и коммутативность (переместительность) . 4
7.2 Свойства и значения свойств . 5
7.3 Размер единицы величины . 5
7.4 Общее количество материала навалом . 5
8 Приготовление материалов контроля качества (QCMs) . 5
8.1 Поиск исходного поставщика валового количества материала . 5
8.2 Обработка материала . 6
8.3 Подразделение и упаковывание . 8
9 Однородность . 10
9.1 Общее представление . 10
9.2 Аналитический подход . 11
9.3 Статистическая обработка данных однородности . 11
10 Снятие характеристик и оценка значений . 13
11 Стабильность . 14
11.1 Общее представление . 14
11.2 Оценивание стабильности . 14
11.3 Назначение даты истечения срока годности для QCM . 15
12 Транспортировка . 15
13 Документация для материалов контроля качества (QCMs) . 15
13.1 Общие положения . 15
13.2 Сопроводительная информация с материалами контроля качества (QCMs) . 15
13.3 Нанесение этикеток на единицу величины QCM . 16
13.4 Полезная информация, которую надо сохранять . 16
14 Хранение. 17
14.1 Общие положения . 17
14.2 Мониторинг условий хранения . 17
15 Использование материалов контроля качества (QCMs) . 17
15.1 Общие положения . 17
15.2 Минимальный размер образца или пробы . 17
15.3 Способ перемешивания . 17
15.4 Коррекция сухой массы . 18
15.5 Хранение материалов контроля качества в открытых контейнерах . 18
Приложение A (информативное) Изучение на примере случая 1 — Приготовление QCM из
угля . 19
Приложение B (информативное) Изучение на примере случая 2 — Приготовление
геологических или металлургических материалов контроля качества (QCMs).21
Приложение С (информативное) Изучение на примере случая 3 — Приготовление
пшеничной муки, обогащенной фолиевой кислотой для материала контроля
качества (QCM) .28
Приложение D (информативное) Изучение на примере случая 4 — Материал контроля
качества боксита (QCM) .34
Приложение E (информативное) Изучение на примере случая 5 — Фармацевтические
эталонные стандарты .39
Приложение F (информативное) Изучение на примере случая 6 — Приготовление
материалов для тестирования “бромата в воде” .45
БИБЛИОГРАФИЯ .52
iv © ISO 2014 – Все права сохраняются
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член ISO, заинтересованный
в деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в
этом комитете. Международные организации, правительственные и неправительственные, имеющие
связи с ISO, также принимают участие в работах. Международная организация по стандартизации
(ISO) непосредственно сотрудничает с Международной электротехнической комиссией (IEC) по всем
вопросам электротехнической стандартизации.
Методики, использованные для разработки настоящего документа и других документов,
предназначенных для поддержки ISO Guide 80, изложены в Части 1 Директив ISO/IEC. В частности,
следует отметить разные критерии одобрения для разных типов документов ISO. Проект настоящего
документа составлен в соответствии с редакционными правилами в Части 2 Директив ISO/IEC
(смотрите www.iso.org/directives).
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не может нести
ответственность за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав. Подробности любых
патентных прав во время разработки документа будут даны во введении и/или в перечне патентных
деклараций, которые были получены в ISO (смотрите www.iso.org/patents).
Любое торговое название товара, использованное в настоящем документе, дается для удобства
пользователей и не означает его одобрение для продажи.
Что касается объяснения значения специфических терминов и выражений ISO, относящихся к оценке
соответствия, а также информации о приверженности ISO принципам ВТО в Технических Барьерах
Торговле (TBT), то смотрите следующий унифицированный указатель информационного ресурса
(URL): Предисловие – Дополнительная информация.
Комитет, ответственный за настоящий документ, - это ISO/REMCO, Комитет по эталонным материалам
(задачей которого является разработка руководящих документов по приготовлению, характеристике,
сертификации и использованию эталонных материалов (reference materials – RMs) и компетентная
оценка производителей эталонных материалов).
Введение
Эталонные материалы (RMs) широко используются в измерительных лабораториях для
разнообразных целей. Поэтому важно признать, что следует использовать материалы, наиболее
соответствующие для конкретного применения. Сертифицированные эталонные материалы (CRMs),
т.е. такие материалы, которые имеют значения свойств и связанные неопределенности, заданные
метрологическими действительными методами, используются первоначально для оценки
достоверности методов и поверок, обеспечивающих метрологическую прослеживаемость.
Приготовление эталонных материалов для метрологического контроля качества (т.е. контроля
качества измерений, а не продуктов) является важным действием, которое дает возможность
получать материалы, пригодные для повседневной демонстрации, что конкретная измерительная
система (или ее часть) находится под статистическим контролем. Для таких материалов не требуется
определение характеристик метрологическими действительными методами. Они могут быть
приготовлены “самостоятельно”, т.е. штатным персоналом лаборатории, который осведомлен о
поведении эталонных материалов, чтобы выполнять специальные требования контроля качества.
Эталонные материалы, достаточно гомогенные и стабильные, необходимы для метрологических
целей контроля качества, например, демонстрации, что измерительная система находится под
статическим контролем, функционирует, как ожидалось, и дает надежные результаты, в случаях, когда
истинность результата измерения не является критической. Разные отрасли промышленности
используют разную терминологию, чтобы характеризовать такие материалы (например, собственные
эталонные материалы, материалы контроля качества - QCMs, контрольные пробы и т.д.). В настоящем
Руководстве термин “Материалы Контроля Качества” используется для упрощения повторяемости.
В то время как CRMs изготавливаются авторитетными производителями эталонных материалов и
продаются на рынке, QCMs часто делаются лабораторией для своего собственного внутреннего
применения. Они часто характеризуются только для ограниченной области применения (ограниченного
числа значений свойств) и для специфических лабораторных применений.
Обоснованием необходимости QCMs может быть один или комбинация следующих факторов:
— иметь эталонный материал (RM), представляющий как можно близко образцы планового или
повседневного использования, который подходит для контроля качества;
— иметь подходящий повседневный эталонный материал (RM), чтобы дополнять имеющийся на
рынке и доступный сертифицированный эталонный материал (CRM);
— отсутствие подходящего сертифицированного эталонного материала (CRM);
— в случае, когда для определенного применения не требуется материал, имеющий полные
характеристики сертифицированного эталонного материала (например, прослеживаемость и
неопределенность для заданных значений свойств).
Материалы контроля качества есть эталонные материалы, для производства которых применяются
[1]
требования ISO Guide 34 . Однако, если материал используется только в лаборатории, которая его
приготовила, то некоторые требования (например, транспортная стабильность) могут быть ослаблены.
Приготовление QCM имеет отношение к тому, что CRM и те организации, которые приготавливают
[1] [2]
материалы контроля качества, могут, при желании, обратиться к ISO Guides 34 и 35 для
дальнейшего руководства. В зависимости от ситуации, настоящее Руководство ссылается на уместные
части упомянутых выше документов.
Признается, что целью многих лабораторий, которым требуются сертифицированные эталонные
материалы, является минимизация времени и усилий, необходимых для приготовления таких
материалов. Поэтому многие лаборатории используют образцы реальных продуктов, для которых
имеется источник доступных аналитических данных. Изучения на примере одного случая включаются
как приложения к этому руководящему документу. Они дают примеры, как такие данные могут быть
обработаны, чтобы подтвердить пригодность определенных материалов.
vi © ISO 2014 – Все права сохраняются
GUIDE ISO GUIDE 80:2014(R)
Руководство для собственного приготовления материалов
контроля качества (QCMs)
1 Область применения
Настоящее Руководство излагает в общих чертах существенные характеристики эталонных материалов для
целей контроля качества (quality control – QC). Оно дает описание процессов, с помощью которых эталонные
материалы могут быть приготовлены компетентным штатным персоналом внутри организации, где эталонные
материалы планируется использовать (т.е. где исключается нестабильность из-за условий транспортировки).
Содержание настоящего Руководства применяется к внутренне стабильным материалам, которые можно
перевозить в другие места без риска значимого изменения в значениях свойств, представляющих интерес.
Первичными пользователями этого Руководства является персонал лаборатории, которому нужно
приготавливать и использовать эталонные материалы для специальных применений контроля качества
внутри лаборатории. Приготовление материалов контроля качества (quality control materials – QCMs), когда
транспортировка является необходимым компонентом цепочки поставок, например, для лабораторий,
расположенных в разных местах, или для схем квалификационных испытаний, следует осуществлять в
[1] [2]
соответствии с уместными требованиями документов ISO Guides 34 и 35.
Описание производства эталонных материалов (reference materials - RMs), изложенное подробно в
[1] [2]
ISO Guide 34 и ISO Guide 35 , также является приемлемым для приготовления материалов контроля
качества (QCMs). Однако требования для QCMs “собственного” приготовления менее строгие, чем для
приготовления сертифицированных эталонных материалов (certified reference material - CRM). В процессе
приготовления QCMs следует оценивать однородность, стабильность и ограниченные характеристики
материала, чтобы обеспечивать индикацию значений его уместных свойств и их изменений заранее до
использования. Настоящий документ дает критерии качества, которым материал должен отвечать, чтобы
считаться пригодным для целей демонстрации, что система измерений находится под статистическим
контролем. Руководство по использованию таких материалов, например, составлению таблиц контроля
[3] [4] [5] [6]
качества, адекватно охвачено в документах , , , и не включено в настоящее Руководство.
Макет и структура настоящего Руководства дает общую информацию приготовления QCMs в основных главах,
а в приложениях рассматриваются специальные исследования на примере конкретных случаев,
охватывающих ряд отраслей. Рассмотрения конкретных случаев не являются полными “инструкциями
технологического процесса”, но включаются для того, чтобы выделить некоторые ключевые предположения
для приготовления QCMs. Рассмотрения конкретных случаев изменяются по сложности и детализации,
включая терминологию, связанную с определенной отраслью, но они дают область информации, которую
персонал лаборатории может извлекать для себя из этих случаев.
Ожидается, что те, кто вовлечен в приготовление QCM, будут иметь некоторое знание типа материала,
который надо готовить, и осознают любые потенциальные проблемы вследствие влияний матрицы,
загрязнения и т.д.
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные документы являются обязательными для применения настоящего документа. Для
устаревших ссылок применяется только цитируемое издание. Для недатированных ссылок применяется самое
последнее издание ссылочного документа (включая поправки).
ISO Guide 30, Эталонные материалы. Выборка терминов и определений
ISO/IEC Guide 99, Международный словарь по метрологии. Основные и общие концепции и ассоциированные
термины (VIM)
ISO 3534 -1, Статистика. Словарь и символы. Часть 1. Общие статистические термины и термины,
используемые в теории вероятности
3 Термины и определения
[7] [8]
В настоящем документе используются термины и определения стандартов ISO Guide 30 , ISO/IEC Guide 99
[9]
и ISO 3534 -1 , а также следующие.
3.1
индикационное значение
indicative value
значение количества или свойства, включенное в сертификат CRM или иным образом полученное, которое
предусматривается только для информации (т.е. не сертифицируется производителем или организацией по
сертификации)
Примечание для ввода Значения, назначенные для материалов контроля качества (QCMs), могут быть только
[7]
указывающие о том, что они не имеют метрологической прослеживаемости. В ISO Guide 30:1992 используется термин
“не аттестованное значение”, чтобы характеризовать значение количества только для информации.
4 Материалы контроля качества (QCMs)
Термин “материал контроля качества” или “QCM” был придуман в этом Руководстве исключительно для того,
чтобы упростить повторяемые ссылки на материалы, используемые в плановом порядке для оценки точности
испытательных методик. Он не предназначается для определения нового класса эталонных материалов. На
такие материалы по-разному ссылаются в открытой литературе, например, как на “собственные эталонные
материалы”, “образцы или пробы контроля качества”, “контрольные пробы”, “учрежденные образцы” и т.д.
В случае, когда подходящий сертифицированный эталонный материал (CRM) не существует, лаборатории
могут использовать QCMs, чтобы оценить повторяемость / промежуточную точность / воспроизводимость
результата измерения. Материалы контроля качества (QCMs) не могут быть использованы, чтобы установить
метрологическую прослеживаемость или подлинность результата измерения.
Рекомендуется, чтобы материалы контроля качества (QCMs) всегда соответствовали основным требованиям
любого эталонного материала, т.е. они должны быть достаточно однородными и стабильными в том, что
касается свойств, представляющих интерес. Уровень однородности следует иметь меньше ожидаемого
среднеквадратического отклонения процесса измерения или значения установленного критерия, по которому
функционирование лаборатории или “нормирование” результатов оценивается как приемлемое. Следует
обеспечивать стабильность QCM в течение времени, которое, мо меньшей мере, является настолько
продолжительным, что его хватает для периода, в течение которого планируется использовать определенный
материал контроля качества.
5 Применения материалов контроля качества (QCMs)
Главная функция QCMs – это обеспечить лаборатории экономными средствами для периодической проверки
точности их плановых испытательных методик или процедур (например, ежедневно, еженедельно или
ежемесячно).
В то время как CRMs могут во всех случаях заменять QCMs, сами материалы контроля качества не являются
заменами CRMs; они являются их дополнением, имея специфическую, ограниченную цель в процессе
измерения. Сертифицированные эталонные материалы (CRMs), изготовленные согласно принципам
[1]
ISO Guide 34 , являются весьма важными для учреждения концепции метрологической прослеживаемости
достоверным образом и обеспечения самого высокого норматива в том, что касается эталонных материалов.
К материалам контроля качества (QCMs) не предъявляется требование, чтобы они имели метрологические
прослеживаемые назначенные значения. Соответственно, материалы контроля качества (QCMs) не могут
быть использованы для установления метрологической прослеживаемости и предварительного расчета
неопределенности. Чтобы проверять достоверность метода и приблизительно рассчитывать
неопределенность, материалы контроля качества могут быть использованы в ограниченной степени
(например, для приблизительного расчета точности как части общей погрешности измерения).
Использования QCMs включают (без дальнейшего ограничения) следующее:
2 © ISO 2014 – Все права сохраняются
— приготовление контрольных таблиц качества (QC charts), чтобы демонстрировать контроль процесса
измерения в лаборатории или подтверждать эффективность процесса контроля качества в лаборатории
за период времени;
— сравнение результатов (например, от двух или более серий родственных образцов за короткий или
растянутый период времени, когда известно, что сам измерительный процесс изменяется);
— разработка метода, чтобы установить непротиворечивость (для проверки достоверности, что следует
использовать сертифицированный эталонный материал);
— проверки функционирования измерительных приборов;
— исследования повторяемости и воспроизводимости – повторное использование за растянутый период
времени, измерительные приборы, операторы и т.д., чтобы приблизительно рассчитать долговременную
воспроизводимость или устойчивость измерения или лаборатории к нежелательным, но возможным
воздействиям;
— в качестве контрольных образцов – например, чтобы подтвердить степень эквивалентности результатов
измерений от двух или больше лабораторий (например, провайдера и пользователя) в случае, когда
материалы являются внутренне стабильными;
— проведение измерений разными операторами;
— воздействие любых изменений в условиях окружающей среды (например, температуры, влажности).
[3] [4] [5] [6]
В случае подтверждения, что процесс измерения находится под статистическим контролем , , , ,
приемлемость функционирования лаборатории, как правило, оценивается путем сравнения
среднеквадратического отклонения или ряда отдельных результатов для материала контроля качества (QCM)
с заранее установленным критерием. Если выявляется недостаток контроля процесса измерения, то в
лаборатории нужно предпринять соответствующее действие. В простейшем случае можно повторить
“подозрительные” измерения, может быть, сразу за повторной поверкой измерительных приборов.
[10]
Более глубокое обсуждение использований материалов контроля качества можно найти в ISO Guide 33.
Независимо от планируемого использования, необходимо оценивать однородность и стабильность материала
[11]
контроля качества (QCM).
6 Шаги в самостоятельном приготовлении материалов контроля качества (QCMs)
Фундаментальная цель QCMs – это обнаруживать изменение. Вообще, более прагматичные и менее строгие
протоколы могут быть использованы для шагов стабильности и однородности, чтобы подвести баланс между
расходом на разработку материала, с одной стороны, и использованием материала по назначению, с другой.
Для производства эталонного материала требуется уровень технической и организационной компетенции.
Признается, что во многих случаях “собственные” QCMs будут приготовлены технически компетентным
персоналом, имеющим знания об используемых материалах/процессах.
Ключевые шаги, вовлеченные в собственное приготовление типичного материала контроля качества (QCM),
суммированы в блок-схему на Рисунке 1, а их более подробное описание дается в ссылках [12] и [13].
Материалы могут быть получены от источников третьей стороны, технологически обработаны, разделены на
части и упакованы третьими сторонами, если они имеют специализированное оборудование и/или экспертизу.
Материалами могут быть даже продукты, которые являются коммерчески доступными и удовлетворяют
спецификацию пользователя (например, пищевые продукты, доступные в определенных единицах измерения
от одной производственной партии).
Рисунок 1 — Ключевые шаги в приготовлении типичного материала контроля качества (QCM)
ПРИМЕЧАНИЕ Любой из этих шагов может быть выполнен путем заключения субдоговора с технически компетентным
субподрядчиком.
7 Спецификация материала
Ключевые критерии в спецификации и выборе QCM заключаются в том, чтобы материал был как можно ближе
к реальным образцам и доступным в подходящих количествах.
7.1 Тип матрицы, сопоставление и коммутативность (переместительность)
В общих чертах, неопределенности, ассоциированные с результатом измерения, возрастают от двух главных
стадий методики измерения:
— приготовление образца, включающее в себе варку, экстракцию, очистку и т.д.;
— измерение свойства в приготовленном образце с помощью подходящей технологии.
Область применения и пригодность матричного эталонного материала является важным вопросом для
рассмотрения, как с точки зрения производства, так и использования всех эталонных материалов.
Матрицу QCM следует делать одинаковой или как можно подобной матрице образцов для плановых
испытаний, так что удовлетворительный результат для QCM является неподдельно индикативным
удовлетворительным результатам для испытываемых образцов. Это совпадение матриц требует некоторого
знания аналитического метода, используемого на образцах для плановых испытаний, так что можно судить в
отношении степени изменения физических/химических свойств образца и исследуемых матриц, которые могут
быть причиной их разного реагирования в конкретной методике измерения. Например, сублимированная
сушкой пищевая матрица может относиться по-разному в течение анализа к подобному пищевому продукту с
более высоким содержанием влаги.
Как правило, материалы контроля качества (QCMs) готовятся для специальных целей, а свойства материалов
могут близко совпадать с анализируемыми образцами.
[14]
Коммутативность имеет особое значение в клинической химии, ее описание дано в Руководящем указании .
На практике часто стимулом для приготовления QCM может быть отсутствие адекватных матричных
материалов контроля качества (CRMs). Поэтому производитель QCM будет использовать данную
4 © ISO 2014 – Все права сохраняются
специфическую комбинацию матрицы/свойства, а совпадение не является проблемой для рассмотрения на
данный момент.
7.2 Свойства и значения свойств
Так как для любого эталонного материала следует характеризовать материал контроля качества (QCM) в
отношении тех свойств, которые представляют определенную важность в измерении образцов для плановых
испытаний. Рекомендуется, чтобы свойства материала контроля качества (QCM) были как можно больше
сходными с теми свойствам, которые ожидаются в испытываемых образцах. Для этого может потребоваться
некоторый предварительный скрининг измерений на ряде отобранных для испытаний материалов, чтобы
иметь возможность выбора наиболее подходящего материала.
7.3 Размер единицы величины
Размер единицы величины есть количество материала, которое составляет единицу готового материала
контроля качества, распределенного по бутылкам (или другим контейнерам для хранения). Когда
осуществляется приготовление QCM, то размер отдельных единиц величины QCM следует базировать на
вероятном использовании, т.е. на том количестве материала, которое необходимо, чтобы проводить
запланированные измерения, а также следует исходить из того, достаточно ли материала содержат
”бутылочные” единицы для одного анализа или многократных измерений.
7.4 Общее количество материала навалом
Расчетная оценка требуется в отношении общего валового количества того материала, который следует
брать из определенного источника. В принципе оценку источника можно делать путем рассмотрения
следующего:
— число единиц величины в год, которое необходимо для работы лаборатории,
— размер единицы величины,
— полезный выход приготовления,
— количество материала, которое можно легко сделать однородным,
— длительность времени поставки, которую надо поддерживать, и предполагаемая стабильность
материала,
— тип и объем необходимого помещения для хранения.
8 Приготовление материалов контроля качества (QCMs)
8.1 Поиск исходного поставщика валового количества материала
Поиск исходного поставщика и технологическая обработка валового количества материалов для
приготовления QCM может сначала казаться трудной задачей, особенно в случаях, когда материал требуется
в больших количествах. Однако имеется ряд вариантов, которые могут быть доступными, в том числе:
— избыточный материал, из которого можно отбирать образцы или пробы;
— правильная весовая формулировка.
Технологическая обработка валового количества материала может иметь значимые расходные последствия
для приготовления QCMs, поэтому следует использовать простые прямые методы обработки для
обеспечения рентабельного приготовления QCM. Точные методики приготовления, необходимые для
конкретного материала контроля качества (QCM), будут зависеть от природы матрицы и свойств,
представляющих интерес.
Вообще жидкие матричные материалы контроля качества (QCMs) намного легче изготовить по сравнению с их
твердыми дубликатами. Главная причина этого заключается в том, что гомогенные жидкости могут быть легче
получены на довольно простом оборудовании (например, в больших смесительных контейнерах, оснащенных
лопастными или магнитными мешалками). Жидкость легко всплескивается, фильтруется и смешивается с
добавками и стабилизаторами. Соответствующие процессы для твердых материалов, дробление,
измельчение, смешивание и просеивание являются более трудными для достижения однородности, особенно
для величин больше 20 кг. Эти технологии требуют значимых вложений в основное капитальное
оборудование, если рассматривается приготовление QCM в большом количестве.
Во время приготовления как жидких, так и твердых материалов весьма важно предотвращать загрязнение
субстанциями, которые могут потенциально мешать намеченному процессу измерения (например, подобный
материал или загрязнение пустой пробы). Отсюда следует, что все бутылки, мелкая стеклянная посуда и
колбы должны быть тщательно очищены и высушены перед заполнением, чтобы устранить возможные
загрязнения.
При поиске источника поставки биологических материалов, например, для контроля методов измерения в
медицинских лабораториях, необходимо рассмотреть следующие специальные вопросы:
— этика удержания и использования образцов, оставшихся от пациентов, для приготовления QCMs;
— законные обязательства удержания и использования образцов, оставшихся от пациентов, которые
куплены для приготовления QCMs;
— медицинским лабораториям, создающим QCMs, необходимо иметь высокую степень уверенности в
истинности взятого материала, чтобы избежать путаницы в идентификации организмов;
— материалы, полученные от источника для приготовления QCM, следует тщательно отсеивать с точки
зрения потенциальных рисков для нанесения вреда здоровью, особенно в случае, когда приготовление
включает использование загрязненных высевок или имеет потенциал для аэрозольной формации.
8.2 Обработка материала
8.2.1 Общие положения
Как только валовое количество материала получено от источника поставки, то существует ряд стадий
обработки, которые необходимо провести для гарантии, что материал имеет подходящую однородность и
стабильность для его применения по назначению. Описание некоторых общепринятых процессов дается в
следующих подпунктах.
8.2.2 Сушка
Удаление воды делает матричные материалы боле легкими для обращения и также улучшает их
кратковременную и долговременную стабильность. Сушка почвенных или подобных матриц может быть
проведена на температуре окружающей среды или повышенной температуре в зависимости от свойств,
представляющих интерес, так как более летучие компоненты могут быть частично потеряны на повышенных
температурах. Удаление воды также снижает вероятность формирования микробного роста, которое является
особой проблемой с биологическими материалами. Сушка сублимацией является технологией, которая
полезна для приготовления QRM с чувствительными к температуре свойствами или для приготовления
матриц.
8.2.3 Дробление и измельчение
Для твердых веществ часто необходимо применять некоторые формы дробления, измельчения и снижения
размера гранул для обеспечения одинакового размера частиц и улучшения однородности. Для больших
валовых величин эти процессы являются медленными, может потребоваться несколько дней для их
завершения. Следует проявлять осторожность, чтобы не внести загрязнение во время процесса измельчения.
Следует также принимать во внимание аспекты здоровья и безопасности при измельчении большого
количества твердых частиц, которые могут иметь токсичные компоненты, Криогенное измельчение на −78 °C
6 © ISO 2014 – Все права сохраняются
(твердый CO2) или −196 °C (жидкий N2) может быть необходимо для полимерных, биологических,
масляных/жирных и термически неустойчивых материалов.
8.2.4 Просеивание
Просеивание часто проводится после дробления и измельчения, чтобы улучшить однородность материала.
Материалы из твердых частиц, например, почвы, руды, зола и земные биологические материалы
пропускаются через стандартное сито, чтобы отделить крупные частицы, которые превышают предписанный
размер.
Однако просеивание изменяет состав матрицы. Если большая фракция отделяется с помощью просеивания,
то концентрация аналита, т.е. вещества, которое должно быть определено или измерено, может измениться и
матрица не будет больше отражать состав образцов или проб для периодических испытаний.
8.2.5 Смешивание и перемешивание
Валовое количество твердого материала следует гомогенизировать путем тщательного смешивания,
используя, например, вращательный миксер, шейкер и перемешивание с донышка на крышку. Такое
смешивание применяется после дробления, измельчения и просеивания.
Перемешивание двух или более материалов с достаточно сходными матричными компонентами и разными
значениями свойств может давать возможность приготовления материалов контроля качества (QCMs) с
заданными значениями свойств. Оно также позволяет создавать ряд подобных QCMs, охватывающих
диапазон значений свойств, или приготавливать QCMs из существующих эталонных материалов.
Чтобы получить гомогенные смеси, материалам, которые надо смешивать, следует иметь подобные
плотности и гранулометрические составы.
8.2.6 Фильтрация
Фильтрация растворов перед разливом в бутылки удаляет любые твердые частицы и твердые волокна,
которые могли бы подвергать риску однородность валового материала. Однако фильтрация некоторых
жидкостей является невозможной по следующим причинам: вязкость, потенциальная потеря активных
ингредиентов путем адсорбции в фильтре или внесение загрязнения. Квалификация фильтра является
критической для исключения потерь активных ингредиентов.
Типично жидкости, воды и выщелачиватели фильтруются через фильтр 0,45 мкм перед разливом в бутылки
или ампулы.
8.2.7 Стабилизация
Определенные аналиты являются нестабильными в растворе и вследствие этого нуждаются в стабилизации
на стадии приготовления из вещества навалом. Металлы, например, могут выпадать в осадок из нейтральных
или щелочных растворов по причине гидролиза или окисления. Путем регулирования водородного показателя
−1
pH ниже 2 можно противодействовать этой проблеме. Медь на концентрации 1 мг·л была использована,
чтобы противодействовать росту водорослей в водных растворах. Для разных материалов могут
потребоваться другие подходы, например, добавление антиоксидантов, консерваторов, текстурных
стабилизаторов и т.д.
8.2.8 Стерилизация
Приготовленные почвы, осадки сточных вод и биологические материалы могут содержать устойчивые
болезнетворные микроорганизмы, которые потенциально являются вредными для людей. Они могут также
содержать поры, которые являются причиной, что плесенный грибок начинает развиваться в хранилище,
инициируя изменения либо состава материала навалом, либо отдельных единиц величины материала. Такие
организмы необходимо уничтожать до того, как окончательные размеры единиц величины материала
приготовлены и упакованы.
Прежде чем начать стерилизацию любого кандидата на роль материала контроля качества (QCM), важно
рассмотреть воздействие предложенного процесса стерилизации на материал, особенно те материалы,
которые деградируют на повышенных температурах.
Автоклавная обработка является недорогим и удобным средством стерилизации. Она может быть
использовано для материалов, стойких к температуре, например, металлов в осадках. Автоклавная обработка
может быть сделана на материале навалом до начала конечной гомогенизации и приготовления размера
единицы величины QCM или на окончательных образцах или пробах. Однако важно гарантировать, что
температура ядра материала достигает 121 °C.
Облучение может быть использовано на окончательно упакованных размерах единиц величины QCM
(например, облучение ампул, бутылок или пакетов). Гамма-облучение является удобным средством
стерилизации на температуре окружающей среды, поэтому изменения в составе матрица при такой
температуре менее вероятны, чем при автоклавной обработке. Значения доз облучения надо устанавливать
такими, что они являются эффективными в удалении болезнетворных организмов, но не оказывают вредного
влияния на материал путем, например, подъема температуры до неприемлемых уровней (например, для
шоколада). Однако гамма-облучение не применяется в большинстве лабораторий, так как для этого
требуются специальные субподрядчики.
8.3 Подразделение и упаковывание
8.3.1 Общие положения
После того как материал навалом прошел обработку, его необходимо разделить на части и упаковать. В
следующих подразделах дается описание некоторых ключевых предположений для процесса деления на
части и выбора контейнеров с гарантией, что QCM остается достаточно гомогенным и стабильным для
применения по назначению.
8.3.2 Выбор контейнеров
Для материалов контроля качества, рационально изготовленных, один аспект требует внимательного
рассмотрения – это выбор подходящего контейнера для единицы величины QCM. Если используются
неподходящие контейнеры, то материал может быстро деградировать до такой степени, что для повторного
процесса приготовления нужно затратить много времени и денег, чтобы снова доставить материал от
источника и проделать всю подготовительную работу с массой материала. Используемый тип контейнера
зависит от присущей материалу стабильности и длительности времени, на протяжении которого материал
должен оставаться стабильным. Для особо восприимчивых материалов две формы содержания (например,
пузырек в полиэтиленовом мешочке) могут обеспечить дополнительное предохранение от деградации и
загрязнения.
Следующие примеры служат иллюстрацией необходимости внимательного рассмотрения контейнера и его
закрытия.
— Органические материалы могут либо терять, либо подхватывать влагу, если контейнер не закрыт
герметически. Стеклянные контейнеры с навинчивающимися колпачками, оснащенными
)
“поликоническими” вставками являются предпочтительными перед простыми винтовыми крышками.
Герметичные банки, станиолевые мешочки или бутылочки с обжимным верхом и внутренней обкладкой
предлагают повышенную защиту.
— Выборку приготовленных материалов, которые являются восприимчивыми к кислороду, следует
делать в атмосфере инертного газа (азота или аргона).
h Для водных проб с низкими концентрациями металлов (например. мг/кг или ниже) стеклянные контейнеры не
не рекомендуются из-за возможной адсорбции металлов на стенках со временем. Высокоплотные
полиэтиленовые бутылки (HDPE) с винтовыми крышками являются более подходящими для этого
)
Поликонические вкладыши представляют собой конусообразные полиэтиленовые колпачки, которые обеспечивают
лучшую герметизацию, чем простые ватные затычки.
8 © ISO 2014 – Все права сохраняются
применения, но они сами имеют потенциальную проблему потери воды за счет испарения через стенки
бутылки. Это можно свести к минимуму путем хранениям в холодильнике (а не при температуре
окружающей среды) или путем использования полиэтиленовых бутылок, обработанных фтором.
— Следует также рассмотреть возможность загрязнения QCM путем выщелачивания примесей из
контейнера. Например, содержание железа в материалах контроля качества пищевых консервов может
быть предметом непредсказуемого увеличения на основе от банки к банке, так как железо
выщелачивается из стенки банки в пищевую матрицу. Бутылки (стеклянные или полиэтиленовые высокой
плотности-HDPE) с навинчивающимися крышками, содержащие водные кислотные растворы, могут также
создавать проблемы выщелачивания. В качестве общего правила, контейнеры, которые могут взаимно
реагировать с QCM, следует внимательно оценивать до использования путем проведения подходящих
испытаний на выщелачивание.
— Для относительно инертных материалов, например, почв и других сухих материалов окружающей среды
или биологических материалов, стеклянные сосуды с широким горлом и навинчивающимся колпачком
являются обычно удовлетворительными. Янтарное стекло дает дополнительную защиту против
деградации под воздействием света.
— Материалы контроля качества, включающие относительно летучие компоненты, восприимчивые к
испарению, например, некоторые органические растворы, нормально требуют стеклянный
ламинированный пузырек с закрученным верхом или закрытые оплавлением ампулы. Пузырьки и ампулы
следует делать из янтарного стекла, чтобы снизить воздействие света.
Некоторая предварительная экспериментальная работа, включая исследования на пустых пробах (без
аналита), может потребоваться, чтобы идентифицировать наиболее подходящий тип контейнера для
использования с определенным материалом контроля качества.
Влияние повторного открытия и закрытия контейнеров с пробами можно также оценить, если ожидается
повторное использование материала.
Следует рассмотреть возможность применения крышек, предохраняющих от вмешательства, если единицу
величины QCM предполагается использовать только один раз.
8.3.3 Методики последовательного деления
Вслед за производством большого количества гомогенного материала навалом начинается процесс его
деления на части. Важным требованием любого процесса последовательного деления материала является
необходимость сохранения его однородности. То есть, сам процесс деления на части или время,
необходимое для завершения деления всей массы материала, не делают снова материал неоднородным.
Сохранение однородности материала, вероятно, может происходить различным обр
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
Loading comments...