Qualification des instruments de laboratoire

Transcription

Qualification des instruments
de laboratoire
Marie-Dominique Blanchin
Journées Qualité et Chimie 2010
14 octobre 2010
Autrans
Introduction
 Pourquoi faut-il vérifier régulièrement le
matériel de laboratoire ?
Garantir la fiabilité des résultats
(répondre aux exigences métrologiques)
Journées Qualité et Chimie - Autrans 12-15 octobre 2010
2
Introduction : exigences réglementaires
    ISO 9001:2008 - Systèmes de management de la
qualité
ISO/IEC 17025:2005 - Laboratoires d'étalonnages et
d'essais
ISO 15189 : 2007- Biologie médicale
BPF ligne directrice 13 - Pharmacie
3
Introduction : instances
 FDA
AFFSAPS
 ICH
 Journées Qualité et Chimie - Autrans 12-15 octobre 2010
4
Introduction : que disent les textes ?
 ISO 9001, section 7.6: Maîtrise des dispositifs de
laboratoire .
"Les équipements de mesure doivent être étalonnés ou
vérifiés à intervalles spécifiés par rapport à des étalons
internationaux…, réglés…, identifiés…, protégés contre
des réglages susceptibles d'invalider les résultats de
mesure, protégés contre tout dommage…"
5
 ISO 17025 : Extraits sur les équipements de laboratoire .
« personnel autorisé , identification , numéro de série ,
fabricant , vérification de conformité , instructions du
fabricant , plan de maintenance , dates et copies des
rapports , étalonnage , ajustages , critères d’ acceptation ,
certificats d'étalonnage"
6
 ISO 15189
 BFP ligne13 qualification et validation
 " Le matériel de mesure , de pesée, d'enregistrement,
de contrôle doit être étalonné et vérifié à intervalles
définis et par des méthodes appropriées. Les
comptes rendus de ces contrôles doivent être
conservés"
 Planification, documentation, qualification.
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 AFFSAPS "Etablissement de la preuve, en conformité
avec les principes des bonnes pratiques de fabrication,
que la mise en œuvre ou l'utilisation de tout processus,
procédure, matériel, matière première, article de
conditionnement ou produit, activité ou système, permet
réellement d'atteindre les résultats escomptés"
 FDA "la validation établit la preuve documentée avec
un haut degré d'assurance qu'un procédé scientifique
produira régulièrement les résultats escomptés en
terme de qualité et de spécifications"
8
Introduction
  Appareils
 Qualifiés
Qualification :" processus démontrant de façon tangible et
documentée qu'un équipement est capable de
répondre aux exigences spécifiées" un appareil doit
faire ce pourquoi il a été conçu.
 Entretenus
 Étalonnés
 Vérifiés
Documents associés
9
Etapes de la qualification
 4 étapes
  Avant l'achat : qualification de la conception (QC)
Après l'achat : qualification à l'installation (QI)
qualification opérationnelle (QO)
qualification des performances (QP)
10
 QC – Qualification de la Conception
Vérification documentée que les installations, systèmes
et équipements conviennent aux usages auxquels ils
seront destinés
 Avant l'achat
Fournisseur : conception
Utilisateur : vérification
 Identifier les besoins, les spécifications, justifier
l'acquisition, établir le budget,…
 Journées Qualité et Chimie - Autrans 12-15 octobre 2010
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 QI – Qualification à l'Installation
Vérification documentée: s'assurer que les systèmes et
équipements reçus, tels qu'ils ont été installés ou
modifiés sont conformes à la conception et aux
recommandations du fabricant
" adéquation entre ce qui doit être installé et les systèmes
et équipements réellement livrés "
 Sur équipements neufs, ou ayant subi des modifications
 Appareil conforme (commande, bon de livraison,
installé au bon endroit,…)
12
 QO – Qualification Opérationnelle
 Vérification documentée : installations, systèmes et
équipements fonctionnent comme prévu sur toute la
gamme d'exploitation dans l'environnement
appareil fonctionne comme prévu selon les
spécifications définies
soit test modulaire
soit test holistique
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 QP – Qualification des Performances (1)
   Vérification documentée que les installations, systèmes
et équipements tels qu'ils sont installés sont en mesure
de fonctionner de manière efficace et reproductible dans
des conditions réelles d'analyse, de production,…
Vérification des performances du système complet
"Confirmation que l'appareillage continue régulièrement
à fonctionner comme prévu"
14
 QP – Qualification des Performances (2)
      Tests basés sur des applications types de l'appareil
Souvent semblables à la QO; spécifications différentes
À intervalles réguliers
Après réparation, déplacement, ou longue période de
temps sans utilisation
Réalisés de façon classique ou automatique : logiciel
intégré
QP : partiellement couverte par tests de conformité
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Démarche pour établir des tests QO/
QP
      Etudier l'appareillage : modules , fonctionnement,
spécifications
Consulter la documentation
Définir l'usage de l'appareil
Définir les caractéristiques à évaluer
Définir les paramètres à enregistrer
Étudier les facteurs d'influence
16
Démarche pour établir des tests QO/
QP
     Rédiger une procédure détaillée du test
Établir des spécifications
Exécuter les tests personnel qualifié
Analyser les résultats
Rédiger un rapport
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 Qualification pendant toute la vie d'un instrument
 Fréquence des vérifications
Suivant appareillage,
 Suivant application,
 Suivant utilisation.
18
En vue d'une amélioration (audit ?)
        Clairement identifié
Utilisé pour ce dont il est fait
Instructions d'utilisation
Maintenance (rapports)
Tracabilité du matériel (certificats d'étalonnage)
Protocoles de vérification
Rapports de vérification
Planning de vérification
19
Exemples
Balances
 Pipettes automatiques
 Thermomètres
 Hygromètres
 Enceintes climatiques
 Spectrophotomètres
 pH-mètres
 Chromatographes en phase liquide
20
Qualification des instruments de mesure
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pHmètres
21
Balances
 Définitions
 classe : classe d'instruments de mesure
 échelon réel : valeur exprimée en unités de masse de
la différence entre deux indications successives
 échelon de vérification : valeur exprimée en unités
de masse pour la classification et la vérification d'un
instrument
 poids : masse marquée légale
 poids étalon : poids servant à la vérification
d'instruments de mesure, entre 1 mg et 50 kg
22
Balances
 Vérification
Opérations préliminaires
 Fidélité
    6 pesées successives
2 poids différents (max/2 et max)
Erreur = écart entre le plus petit et le plus grand résultat
< emt
23
Balances
 Justesse
    Pesées en charges croissantes et décroissantes
5 poids max, max3/4, max/2, max/4, min
Erreur = valeur lue – valeur vraie < emt
Charges excentrées
  Max/3
Erreur = valeur lue – valeur vraie < emt
24
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
25
Pipettes automatiques
  Caractéristiques
 Volume délivré par la pipette
 Volume vérifié par méthode gravimétrique
Définitions
 Volume nominal
 Volumes contrôlés
  Volume nominal pour pipettes à volume fixe
Volumes mini, intermédiaire, maxi pour pipettes à volume
variable
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   Equipement
Balance, thermomètre, récipient de pesée, eau, cône
Mesures
Dix mesures par volume
Perte par évaporation
27
 Exploitation des résultats
 Volume moyen = (masse moyenne + évaporation
moyenne)* Z
  Justesse
  Z =[1/(ρ eau. ρ air)]*[1- (ρair/ρeau)]
volume moyen - volume nominal, µl
Répétabilté
 CV % = (écart-type/volume moyen)*100
28
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
29
Thermomètres
  Caractéristique
 Température
Critères
 Homogénéité
 Stabilité
30
Thermomètres
 Comparaison des écarts entre indications de l'instrument à
vérifier et celles de l'instrument étalon
 4 relevés pour 3 températures minimum plage utilisation
 Mini
 Maxi
 0°C
31
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
32
Hygromètres
 Caractéristique
  Humidité relative
Critères
Homogénéité
 Stabilité
  Comparaison des écarts entre indications de
l'instrument à vérifier et celles de l'instrument étalon
 Séries de 10 relevés pour 3 HR
 EMT
33
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
34
Enceintes climatiques
 Caractéristiques
   Critères
    Température  thermomètres
Humidité  hygromètres
Homogénéité
Stabilité
Justesse : écart indication
Points de vérification
   Utilisation spécifique valeur de consigne
Conditions variables 3 points (mini, maxi et valeur médiane)
En présence de spécimens
35
Enceintes climatiques
6
5
2
1
9
8
7
3
4
36
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
37
pH-mètres
 Équation de Nernst
E = E0 + 2,303 RT/nF log aH+
Pente = 59,16 mV/unité pH (25°C)
Effet de la température sur le réponse de l'électrode
38
pH-mètres
 Vérification
      Avec tampons "traçables" (±0,01 unité pH)
Étalonner avec pH 7, ajuster le potentiel à 0
Noter les potentiels donnés par 4 tampons entre pH 2
et 10
Tracer la courbe potentiel = f(pH)
Calculer la pente
Critères d'acceptation : pente 95-105% de la valeur
théorique (59,16 mV/unité pH 25°C)
39
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
40
Spectrophotomètres UV-visible
Contrôle des longueurs d'onde
 Contrôle des absorbances
 Contrôle de la lumière parasite
 Contrôle de la résolution
 Bruit
 Dérive
 Tests PE 6
41
 Contrôle des longueurs d'onde
 Perchlorure d'holmium
 Dichromate de potassium
 Solution contrôle de l'absorbance
 λ max : 235, 257, 313, 350 et 430 nm
 Contrôle des absorbances
 Dichromate de potassium (solution 60mg/l dans H2SO4
0,005M)
 à4λ
 A = A(1%,1cm) * C * l ou ε*C*l
42
   Contrôle de la lumière parasite
 KCl
 Absorbance > 2
Contrôle de la résolution
 Toluène 0,02% hexane
 R = A269 nm / A266 nm
Bruit et dérive
 Enregistrement pendant une heure
 Bruit en UA, Dérive en UA/heure
 Spécifications (constructeur ou interne)
43
5
10
15
20
25
minutes
44
Balances
 Thermomètres
 Hygromètres
 pH-mètres
45
Chromatographes CLHP
Tests proposés
Pompe
Injecteur
Enceinte thermostatée
Détecteur
46
Chromatographes CLHP
 Matériel et conditions opératoires
 Chronomètres, sondes de températures
 Verrerie
 Colonne silice greffée C18 "courte" réservée à cet
usage
 Phase mobile : méthanol – eau (60-40)
 Solution test : caféine ou parahydroxybenzoate de
méthyle
47
Chromatographes CLHP : détecteurs
 Détecteur UV
 Exactitude des longueurs d'onde
 Spectre d'un solution étalon (barrette de diodes) ou
réponse d'un solution test à des λ encadrant la λ
maximale de l'analyte
 Perchlorate d'erbium ou caféine
 Comparaison du spectre avec celui obtenu avec un
spectrophotomètre
 Critère d'acceptation : ± 2 nm
48
 Détecteur UV
 Exactitude des longueurs
d'onde
   Spectre d'un solution
étalon (barrette de diodes)
ou réponse d'un solution
test à des λ encadrant la
λ maximale de l'analyte
Perchlorate d'erbium ou
caféine
Critère d'acceptation : ± 2
nm
caféine
49
 Détecteur UV
 Linéarité des absorbances
 5 solutions tests de concentration différentes
 Courbe réponse = f(concentration), r2 ≥ 0,99
 ou facteur réponse moyen + 2 % ≤ facteur de
réponse ≤ facteur de réponse moyen – 2%
50
 Détecteur UV
 Bruit et dérive
 Enregistrement pendant une heure
 Bruit en UA
 Dérive en UA/heure
 Spécifications (constructeur ou interne)
51
 Détecteur Fluo
   Exactitude des longueurs d'onde
 Test Raman excitation (350 nm) et émission (397
nm)
 Anthracène excitation (249 nm) et émission (402
nm)
Linéarité des absorbances (conditions bien définies)
Bruit et dérive
52
Chromatographes CLHP : pompes
 Débit
   Exactitude : 2 mesures de volumes à 2 ou 3 débits
sur chaque vanne; tolérance ± 5%
Régularité : six injections, CV% sur Tr ≤ 1%
Test de fonctionnement des électrovannes
   Identification des voies
Exactitude du test de proportionnalité
Linéarité du gradient
53
 Pompe 2 voies
A : solvant
B : solvant + chromophore
54
 Pompe
4 voies
test en les faisant fonctionner par
paire:
- A/B 50/50 pour le 0
- C/D 50/50 pour le
100
- A/C
90/10
- A/D
90/10
- B/C 90/10
- B/D 90/10
Chaque seuil doit être à 10% +/- 0.5% de la
hauteur du 100%
55
 Volume de retard du gradient
 Volume de phase mobile entre formation du
gradient et arrivée de la PM dans la colonne
 Acétone ou caféine
56
Chromatographes CLHP : injecteurs
 Répétabilité
   6 injections même solution test
CV % aires ≤ 2%
Effet mémoire
  Injection d'un blanc
Critère d'acceptation ≤ 0,1%
57
Chromatographes CLHP : injecteurs
 Linéarité (pour les injecteurs boucle à volume variable)
    5 volumes
r2 ≥ 0,99
Facteur réponse moyen + 2 % ≤ facteur de réponse ≤
facteur de réponse moyen – 2%
Thermostatisation
  exactitude
stabilité
58
Chromatographes CLHP : fours
 Exactitude
   Température affichée / température attendue
Norme ± 2°C
Stabilité
  Relevés de température toutes les 5 min pendant 1h
Étendue ≤ 0,5 °C
59
Conclusion
Importance de la vérification des instruments
de mesure et de la validation des méthodes
d'analyses
 Résultats fiables
60
Bibliographie
 Quelques documents à consulter
    C.C.CHAN, H. LAM, Y.C.LEE and X.M. ZHANG - Analytical
method validation and instrument performance verification, Ed
J.Wiley&sons, 2004
EDQM Qualification of equipment, PA/PH/OMCL (07) 17 DEF,
2007
H. FABRE, M.D.BLANCHIN et C.PERRIN – Qualification de
l'appareillage, Techniques de l'ingénieur, SL 290, 2008
Quelques normes
 ISO 8655 : 2003 diluteurs, dispenseurs, pipettes à piston
FD X07-017-2 balances; FD X 07-028 et 029 thermométres, NF
X15- 117 et 120 hygromètres
ISO 4787, 4791, ISO/TR 20461, NF B35-309 verrerie
 …….
  Journées Qualité et Chimie - Autrans 12-15 octobre 2010
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