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Proficiency test (PT)

Cosa sono ed a cosa servono i proficiency test

I laboratori preposti al controllo dei residui dei pesticidi devono partecipare ai proficiency test (PT) o test inter laboratorio. E’ un obbligo per migliorare la qualità, l’accuratezza e la confrontabilità dei dati riguardanti le analisi dei residui dei prodotti fitosanitari.

Il Regolamento CE 396/2005 all’articolo 28, prescrive la partecipazione ai proficiency test di tutti i laboratori incaricati al controllo ufficiale mentre Accredia ha il compito di verificarne la partecipazione e i risultati conseguiti (UNI CEI EN ISO/IEC 17011:2018).

A cosa servono i proficiency test

I proficiency test permettono al singolo laboratorio accreditato di mettere a confronto i risultati del proprio lavoro con quello degli altri. Così facendo il laboratorio ha un riscontro oggettivo sulle proprie prestazioni e sulla possibilità di indagare al presentarsi di eventuali problemi.

La partecipazione ai test è uno strumento idoneo per aiutare il laboratorio al miglioramento delle proprie performance e la qualità delle prestazioni offerte al Cliente.

Il laboratorio ha necessità di verificare il lavoro di routine prodotto e, dai PT, ha la possibilità di poter disporre di un giudizio, oggettivo e obiettivo, da utilizzare come elemento di autocontrollo. A tale proposito il PT individuato dal laboratorio deve essere il più possibile simile per attività ed operazioni che lo stesso effettua abitualmente. Inoltre le prove sui campioni del PT devono essere eseguite con gli stessi processi e la medesima organizzazione, senza dover ricorrere a trattamenti particolari.

PT e 17043

E’ compito del laboratorio individuare gli schemi di PT idonei ed attinenti alla propria attività in termini di prodotti, parametri da analizzare, livelli di concentrazione. In ogni caso la scelta deve ricadere in organizzatori accreditati ai sensi della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17043:2010, noti come Proficiency Testing Providers (PTP).

L’Ente organizzatore di PT che ha conseguito l’accreditamento secondo la UNI CEI EN ISO/IEC 17043:2010 dimostra competenza nel progettare, nel preparare, nel gestire ed organizzare le prove indicate nel campo di accreditamento.

Un organizzatore accreditato evidenzia, con il marchio ricevuto da Accredia (Vedi RG-09), il conseguimento della conformità alla norma, la competenza specifica ed alimenta fiducia dei consumatori sul servizio fornito.

Per contro il laboratorio, che svolge un ruolo fondamentale per la tutela della salute del consumatore, ha la necessità di una verifica continua del servizio offerto al Cliente. Con la partecipazione ai PT, e con risultati soddisfacenti, il Laboratorio ottiene garanzia della qualità del dato e quindi riscontro sull’affidabilità delle proprie prestazioni.

Controllo ufficiale degli alimenti

Nel settore del controllo degli alimenti, il Regolamento (CE) n. 625/2017 stabilisce i compiti, i doveri e i requisiti generali dei laboratori di riferimento dell’Unione europea (EURL) per gli alimenti ed i mangimi. Tra questi compiti vi è la fornitura di test comparativi (PT) organizzati in modo indipendente.

Inoltre i laboratori nazionali di riferimento, nominati dagli Stati membri, partecipano alle prove comparative fra laboratori o alle prove valutative organizzate in merito alle analisi in qualità di laboratori ufficiali. Tra i loro compiti anche quello di organizzare proficiency test per i laboratori preposti al controllo ufficiale.

Controllo ambientale

Nel controllo delle acque: potabili, destinate al consumo umano, superficiali, sotterranee, di transizione e marino costiere le norme specifiche, indirettamente, richiedono la partecipazione ai test di inter-confronto fra laboratori.

Acque potabili

Per le le acque potabili e destinate al consumo umano, la normativa prescrive che i laboratori adottino pratiche di gestione della qualità conformi a quanto previsto dalla norma UNI EN ISO/IEC 17025 o da altre norme equivalenti internazionalmente riconosciute (vedi DM 14/06/2017).

In altre parole, i laboratori devono essere accreditati in conformità alla norma UNI EN ISO/IEC 17025:2018 recante
«Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura». Per il controllo dei parametri, previsti dalla normativa, devono essere usati metodi di prova validati e documentati in conformità alla norma UNI EN ISO/IEC 17025 o ad altre norme equivalenti internazionalmente accettate.

Per i pesticidi le caratteristiche di prestazione richiedono che il metodo di analisi utilizzato sia in grado di misurare concentrazioni uguali al valore di parametro (0.1 µg/l) con un limite di quantificazione minore o uguale al 30% del valore di parametro.

Mentre l’incertezza di misura deve essere pari al 30% del valore di parametro (0.1 µg/l). La norma precisa che per molti pesticidi è possibile accettare una incertezza di misura a valori più alti, fino all’80% del valore di parametro (0.1 µg/l).

Altre Acque

Per le acque superficiali, sotterranee, di transizione e marino costiere la normativa prevede specifici monitoraggi chimici. A tale proposito i metodi di prova per le acque superficiali e sotterranee devono essere validati e documentati ai sensi della norma UNI-EN ISO/CEI – 17025:2018 o di altre norme equivalenti internazionalmente accettate (vedi D.Lgs. 219/2010).

Per queste acque, i metodi di prova devono possedere requisiti minimi di prestazione, identificabili in:

  • una incertezza di misura, non superiore al 50% del valore dello Standard di Qualità Ambientale (SQA). Tali valori sono fissati, dalla normativa, alle concentrazioni dello standard di qualità (SQA media annuale ed SQA concentrazione massima ammessa). L’incertezza estesa sarà ottenuta dall’incertezza tipo composta ponendo il fattore di copertura k uguale a 2 per un intervallo di fiducia di circa il 95%.
  • limite di quantificazione dei metodi di prova: deve essere uguale od inferiore al 30% dei valori dello standard di qualità (SQA media annuale).

Per le acque marino costiere e di transizione fare riferimento al D.Lgs. 172/2015.

Aspetti del Proficiency Test

Elenco degli analiti

Il laboratorio che partecipa al PT è tenuto ad analizzare l’elenco degli analiti previsti dall’organizzatore. Diversamente potrebbe non raggiungere lo scopo prefissato ed ottenere un risultato non soddisfacente o discutibile.

Tra le sostanze da ricercare ci sono pesticidi e/o loro metaboliti, ad un tenore di concentrazione variabile dal limite di quantificazione a qualche multiplo del limite massimo di residuo (LMR). Nel caso dei PT organizzati dall’EURL ci sono sostanze attive da ricercare ai valori di concentrazione MRRL ossia agli LMR più bassi trovati nel Regolamento (CE) 396/2005 o nella Direttiva 2006/125/CE (Direttiva sugli alimenti per bambini).

Il numero degli analiti che costituiscono l’oggetto del test è variabile da PT e dall’Ente Organizzatore. Per simulare la realtà analitica all’interno del laboratorio, il livello di concentrazione di ciascuna sostanza nel test è differenziato, anche di alcuni ordini di grandezza (es.: da circa 0.01 mg/kg a circa 1,0 mg/kg o superiore).

Nel settore delle acque la variabilità del livello di concentrazione è solitamente più contenuto (es.: da circa 0.01 µg/l a circa 0.50 µg/l).

Omogeneità e stabilità
Omogeneità

L’oggetto del test (analiti) verrà testato per verificare l’omogeneità dei campioni, in genere prima della distribuzione ai partecipanti.

I dati del test di omogeneità sono valutati statisticamente in base alla UNI ISO 13528:2016, allegato B. I risultati di tutti i test di omogeneità vengono riportati nella relazione finale dall’Ente Organizzatore.

Gli oggetti del PT si possono ritenere omogenei qualora valga la relazione:

Ss ≤ 0.3 σPT

dove:

  • Ss: è la deviazione standard tra i campioni
  • σPT: rappresenta la deviazione standard del PT
  • fattore 0.3: si giustifica tale fattore perchè quando il criterio è soddisfatto la deviazione standard tra campioni contribuisce meno di 10% della varianza per la valutazione della prestazione, il che quindi è improbabile che la valutazione della prestazione venga influenzata (vedi UNI ISO 132528:2016)

In situazioni particolari, potrebbe verificarsi che i test di omogeneità non siano soddisfatti. In questi casi il PTP può decidere di annullare il test riportando le motivazioni, in maniera trasparente, nella relazione finale.

Stabilità

Gli elementi da provare sono anche testati per verificarne la stabilità secondo UNI ISO 13528:2016, allegato B. Solitamente il PTP effettua un’analisi poco prima della spedizione degli articoli di prova e l’ultima poco dopo il termine ultimo per la presentazione dei risultati (dead line). Gli Organizzatori possono eseguire qualche prova aggiuntiva per disporre di ulteriori informazioni, ad esempio per valutare eventuali tendenze. La stabilità viene verificata per tutte le sostanze che costituiscono il PT.

Un analita è considerato stabile qualora si verifica:

|yi – y| ≤ 0,3 × σPT

dove:

  • yi è il valore medio dei risultati dell’ultima fase del test di stabilità,
  • y è il valore medio dei risultati della prima fase del test di stabilità
  • σPT è la deviazione standard del PT (es.: 25% del valore assegnato nei PT organizzati dall’EURL).

In situazioni particolari, potrebbe verificarsi che i test di stabilità non siano soddisfatti. In questi casi il PTP, come per l’omogeneità, può decidere di annullare il test riportando le motivazioni, in maniera trasparente, nella relazione finale.

La distribuzione del PT ai laboratori potrebbe costituire una criticità qualora gli articoli del test siano suscettibili di modifica. Gli Organizzatori dei PT solitamente adottano le condizioni di spedizione/trasporto più opportune al fine di ridurre al minimo le perdite di pesticidi (es.: trasporto congelato, ecc.). E’ molto importante il feedback del laboratorio per informare il PTP circa le condizioni di arrivo del test.

Comunicazione dei risultati

Il laboratorio è responsabile della comunicazione dei propri risultati all’Organizzatore del PT entro il termine stabilito (dead line).

Il risultato viene riportato secondo le specifiche elencate in un documento (protocollo) trasmesso al laboratorio a cura dell’Ente organizzatore. Tale documento solitamente riporta le specifiche su: unità di misura, numero delle cifre significative, correzione (eventuale) del risultato per il recupero, descrizione del metodo di prova, ecc.

Valutazione dei risultati

E’ cura del PTP esaminare e valutare i risultati trasmessi dal laboratorio.

In primo luogo, se fossero riportate una o più sostanze attive comprese nell’elenco degli analiti (target list) ma non rilevati dall’Organizzatore questi saranno considerati “falsi positivi” e trattati con un criterio specifico precisato nel protocollo.

In secondo luogo, per i pesticidi oggetto di test, analizzati dal laboratorio ma senza riportare valori numerici sono considerati “falsi negativi”. Sono considerati falsi negativi i risultati, di uno o più analiti, riportati come inferiori al limite di quantificazione mentre il PTP e gli altri laboratori li avevano valorizzati.

Valore assegnato o di consenso ed incertezza

Con riferimento alla UNI ISO 13528:2016 ed allo scopo di minimizzare l’influenza esterna sulla valutazione statistica, il valore assegnato xPT (valore di consenso) viene valutato utilizzando la media (x*) robusta, la mediana o la media aritmetica dei risultati dei partecipanti.

Si possono presentare casi particolari per i quali l’Organizzatore può decidere di eliminare determinati risultati, determinati, in modo tracciabile, da errori grossolani (es.: errori di trascrizione, errori del punto decimale, unità di misura errata, ecc.).

L’incertezza dei valori assegnati u (xPT) è calcolata secondo ISO 13528: 2016 come:

u (xPT) = 1,25 × s*/√p

dove:

  • s *: deviazione standard robusta
  • p: il numero di risultati.

La norma UNI ISO 13528:2016 pone un limite al valore di u (xPT). Deve essere verificata la seguente relazione:

u (xPT) < 0.3 σPT

Deviazione standard target

La deviazione standard di un PT determina i limiti delle prestazioni in un proficiency test. La deviazione standard target del valore assegnato (σPT(FFP)) viene calcolata utilizzando un approccio Fit For Purpose (FFP) con una deviazione standard relativa fissa :

σPT(FFP) = 0.25 × xPT

Immagine tratta dal documento di cui al punto [7] della bibliografia

Una deviazione standard target del 25% è spesso utilizzata per tutte le combinazioni di analita – prodotto per il controllo dei residui dei prodotti fitosanitari negli alimenti di origine vegetale. Gli studi condotti sui risultati dei PT , eseguiti negli anni, dai laboratori hanno evidenziato il valore tendenziale di circa il 25%.

Tuttavia il PTP può impostare il valore assegnato anche con altri criteri, da valutare caso per caso, considerando le difficoltà analitiche e l’esperienza acquisita dai precedenti PT.

Per il settore ambientale la deviazione standard target si colloca a valori inferiori (es.: 10%, 12,5%, ecc.). In ogni caso è compito dell’Ente Organizzatore stabilire le modalità per l’individuazione di σPT coerente con le caratteristiche del PT.

Valutazione del Proficiency test

Immagine tratta dal documento di cui al punto [8] della bibliografia

I risultati di ciascun analita, oggetto di PT, è valutati dall’Ente Organizzatore per ogni laboratorio utilizzando la seguente relazione:

zi = (xi − xPT)/σPT(FFP)


dove:

  • xi il risultato trasmesso dal laboratorio al PTP
  • xPT :valore assegnato o valore di consenso
  • σPT(FFP): deviazione standard utilizzando l’approccio FFP.

I punteggi “z”, arrotondati alla prima cifra decimale, sono interpretati come stabilito nella ISO 17043: 2010:


| z | ≤ 2.0 Accettabile o soddisfacente
2.0 <| z | < 3.0 discutibile
| z | ≥ 3.0 Inaccettabile o non soddisfacente

Per quei risultati classificati tra i “falsi positivi” e “falsi negativi” sarà il PTP indicarne il relativo giudizio. Una tipica rappresentazione grafica di un PT è riportata nell’immagine. I laboratori sono identificabili esclusivamente da un codice, che ne tutela privacy, conosciuto dall’Ente organizzatore e dal laboratorio partecipante.

Qualora la condizione u (xPT) < 0.3 σPT non fosse rispettata, ossia u (xPT) > 0.3 σPT, il calcolo di z-score avviene con un’altra relazione:

z’ = (xi − xPT)/√(σPT2+ u (xPT)2)

AZ2

Per poter riassumere le risultanze di un proficiency test si possono combinare i risultati dei singoli analiti. A tale proposito l’EURL utilizza la seguente relazione:

dove:

  • n: rappresenta il numero di zi punteggi da considerare nel calcolo.
  • zi: i risultati conseguiti dai singoli analiti che devono essere combinati

Nel calcolo dell’AZ2, i z punteggi superiori a 5 sono impostati come 5. Sulla base dell’AZ2 raggiunto, i laboratori sono classificati come segue:

AZ2 ≤ 2.0 Buono
2.0 < AZ2 <3.0 Soddisfacente
AZ2 ≥ 3.0 Insoddisfacente

I punteggi z combinati sono considerati di minore importanza rispetto ai punteggi zi individuali.

Dopo l’esecuzione del PT il laboratorio dovrebbe sempre effettuare un attento esame dei risultati conseguiti, per ciascun parametro, ed in particolare con valori di zi e/o AZ2:

  • zi compresi fra: 2.0 <| zi | < 3.0
  • |zi| ≥ 3.0
  • AZ2 fra: 2.0 < AZ2 <3.0
  • AZ2 ≥ 3.0
Immagine tratta dal documento [9] della bibliografia

Sono considerati anche i valori di zi > 5 (nel calcolo zi = 5) ed i corrispondenti zi degli analiti che hanno determinato dei falsi negativi.

Per i PT sui pesticidi negli alimenti, l’EURL classifica i laboratori in due categorie: A e B.

Sono considerati di categoria A quei laboratori che:

  • sono in grado di analizzare almeno il 90% dei pesticidi obbligatori nell’elenco dei pesticidi target
  • hanno correttamente rilevato e quantificato almeno il 90% dei pesticidi presenti nell’elemento in esame
  • non ha riportato falsi positivi

Gli altri rientrano nella categoria B.

Si riporta una analisi tendenziale della percentuale dei laboratori classificati in categoria A.

Conclusioni

I confronti inter laboratorio rappresentano il più importante controllo di qualità che il laboratorio deve affrontare in maniera strutturata e continuativa. Per contro riceve informazioni sulle prestazioni e sull’incertezza valutata internamente che deve essere congruente con quella che emerge dalla partecipazione al PT.

Il laboratorio dovrebbe riportare graficamente i risultati dei PT allo scopo di valutarne eventuali tendenze.

Per saperne di più

Per approfondimenti consultare i siti internet di:

Accredia, https://www.accredia.it/

Eurachem, https://www.eurachem.org/

EURL, https://www.eurachem.org/

Nordtest, http://www.nordtest.info/

ILAC, https://ilac.org/

Normativa

  • UNI CEI EN ISO/IEC 17043:2010, Valutazione della conformità – Requisiti generali per prove valutative interlaboratorio
  • UNI CEI EN ISO/IEC 17011:2018, Valutazione della conformità – Requisiti per gli organismi di accreditamento che accreditano organismi di valutazione della conformità
  • Regolamento (CE) 396/2005 concernente i livelli massimi di residui di antiparassitari nei o sui prodotti alimentari e mangimi di origine vegetale e animale e che modifica la direttiva 91/414/CEE del Consiglio
  • Regolamento UE 65/2017 relativo ai controlli ufficiali e alle altre attività ufficiali effettuati per garantire l’applicazione della legislazione sugli alimenti e sui mangimi, delle norme sulla salute e sul benessere degli animali, sulla sanità delle piante nonché sui prodotti fitosanitari …
  • Decreto Legislativo 219/2010 Attuazione della direttiva 2008/105/CE relativa a standard di qualità ambientale nel settore della politica delle acque …
  • Decreto Legislativo 172/2015 Attuazione della direttiva 2013/39/UE, che modifica le direttive 2000/60/CE per quanto riguarda le sostanze prioritarie nel settore della politica delle acque

Bibliografia

[1] Accredia, RT-08 Prescrizioni per l’accreditamento dei Laboratori di prova

[2] EURL, General protocol for EU Proficiency Test on Pesticide Residues in Food and Feed, 9th Edition: Released on 15 November 2019

[3] Alessandro Tieghi, Angela Carioli, Diego Tamoni, Marco Morelli. Arpae accreditata per produrre proficiency test, Ecoscienza n. 5, anno 2019

[4] EA–4/18 INF:2010 rev.00, Guidance on the level and frequency of proficiency testing participation

[5] EURACHEM PT Guide 2011, Selection, use and Interpretation of proficiency testing (PT) schemes 2nd edition (2011)

[6] Accredia, RT-24, Proficiency testing

[7] Comparative Study of the Main Top-down Approaches for the Estimation of Measurement Uncertainty in Multiresidue Analysis of Pesticides in Fruits and Vegetables. J. Agric. Food Chem., 2011, 59(14), 7609-7619.

[8] Arpae Emilia Romagna, Terza sessione test prodotti fitoanitari anno 2017, 15 dicembre 2017

[9] LAPRW15, EURL-FV, European Union proficiency tests in fruits and vegetables. Main results obtained during te last 10 years, Carmen Ferrer, Milagros Mezcua , Ana Lozano, Octavio Malato, Amadeo R. Fernández-Alba, 5° Latin American Pesticide Residue Workshop, Food and Enviromental,

Autore: Marco Morelli

Aggiornamento del 21 dicembre 2020