Labostat – Guide de validation des méthodes d'analyse

Max Feinberg

Description

Valider une méthode d'analyse consiste à apporter la preuve qu'elle est adaptée aux objectifs que l'on s'est fixé. Il ne suffit donc pas de calculer quelques critères de validation, tels que la répétabilité ou la justesse, il faut aussi interpréter les valeurs trouvées pour déboucher sur une conclusion claire et sans ambigüité.
Pour atteindre cet objectif, Labo-Stat propose en avant-première une démarche raisonnée basée sur la méthode du profil d'exactitude. L'intérêt de cette nouvelle approche est de déboucher sur un mode d'interprétation graphique des résultats particulièrement parlant pour le non-statisticien. Cette méthode est actuellement l'objet de travaux de normalisation auxquels participe très activement l'auteur au sein de l'Afnor.
Consacré à la conception et la conduite des études de validation des méthodes quantitatives d'analyse, Labo-Stat consiste en une présentation détaillée :
des aspects expérimentaux pour une collecte optimisée des données,
des méthodes statistiques nécessaires à leur traitement et interprétation, en soulignant les problèmes rencontrés avec les procédures classiques de validation,
de la méthode du profil d'exactitude, cur de l'ouvrage, où il est démontré avec des exemples à l'appui, que cette méthode n'est pas seulement un outil de décision mais aussi un outil de diagnostic révélant les défauts de la méthode, comme un problème de justesse ou une inadaptation aux objectifs recherchés.
Dans ce guide très pratique une large part est faite aux applications numériques, sous la forme des feuilles de calcul modèles pour des tableurs (Microsoft Excel®, Open Office) ou de petits scripts utilisables dans l'environnement R accessibles en ligne.
Un chapitre important est consacré à diverses applications couvrant des techniques d'analyses physicochimiques, comme la HPLC ou la spectrométrie, et des méthodes biologiques, comme ELISA ou la microbiologie. À travers ces exemples, divers problèmes classiques sont illustrés et les solutions pratiques expliquées.
Labo-Stat s'avérera très utile aux techniciens et chercheurs des laboratoires d'analyse (biologie, pharmacie, agroalimentaire, analyse environnementale, chimie), aux ingénieurs (agronomes, biochimistes, chimistes) et aux étudiants des IUT et des universités 2e et 3e cycles, écoles d'ingénieurs ou facultés de pharmacie
Introduction. Chapitre 1. Validation et qualité. Politique, gestion et maîtrise de la qualité. Assurance qualité au laboratoire. Norme ISO 17025. Bonnes pratiques de laboratoire (BPL). Autres référentiels. Contrôle des laboratoires et accréditation. Chapitre 2. Validation et cycle de vie. Concept du cycle de vie d'une méthode. Guides de validation. Chapitre 3. Terminologie de la validation. Échantillon, prélèvement et répétition. Ambiguïtés du terme validation. Critères de validation. Dictionnaire français/anglais. Chapitre 4. Méthodes statistiques de base. Résultat d'une analyse. Intervalle de tolérance. Méthode du bootstrap. Tests d'hypothèses. Chapitre 5. Étalonnage d'une méthode. Étalonnage direct et étalonnage inverse. Méthode des moindres carrés classique. Autres modèles d'étalonnage. Contrôle de qualité d'un étalonnage. Limites de détection et de quantification. Complément. Régression linéaire multiple (RLM). Chapitre 6. Fidélité d'une méthode. Conditions d'estimation de la fidélité. Principes des analyses inter-laboratoires. Calcul de la répétabilité et de la reproductibilité. Autres critères dérivés. Interpréter une valeur de fidélité. Tables de Grubbs et Cochran. Chapitre 7. Justesse d'une méthode. Modes d'expression de la justesse. Métrologie et justesse. Essais d'aptitude. Types de matériaux de référence. Cartes de contrôle au laboratoire. Spécificité et interférences. Chapitre 8. Profil d'exactitude. Objectifs de la validation : limite d'acceptabilité. Méthode du profil d'exactitude. Compléments au profil d'exactitude. Exemples d'application. Bilan du profil d'exactitude. Complément. Comparaison de deux méthodes. Chapitre 9. Incertitude de mesure. Principes de base. Procédure d'estimation de l'incertitude. Solution pratique. Chapitre 10. Conclusions. Chapitre 11. Annexes. Fonctions statistiques Excel ou Open Office. Logiciel R. Questionnaire pour préparer une étude de validation. Orientations bibliographiques. Index.

Informations

• Publié par: Tec & Doc - Editions Lavoisier
• Date de parution: 24 juillet 2009
• Nombre de lectures: 228
• EAN13: 9782743018979
• Licence : Tous droits réservés
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 6 Mo

Extrait

Max Feinberg
Unique en son genre dans sa conception et dans son
contenu, Labo-Stat – Guide de validation des méthodes
d’analyse présente une nouvelle stratégie de validation
selon une démarche raisonnée fondée sur le profil
d’exactitude.
Les techniques statistiques adaptées y sont explicitées
sous une forme didactique et les solutions possibles ainsi
que les limites éventuelles de diverses normes existan-
Labotes sont largement développées et illustrées d’exemples
concrets directement exploitables.
Les applications numériques, sous forme de feuilles de
calcul modèles pour des tableurs et de petits scripts,
sont téléchargeables en ligne. Complétées par les
explications de cet ouvrage, elles permettent au non-statisti- Stat cien d’accéder aisément à une interprétation graphique
des résultats.
Labo-Stat a été conçu pour pouvoir être facilement
utilisé sur la paillasse du laboratoire et permettre à tout un Guide de validation
chacun, responsable, ingénieur, chercheur, technicien ou
étudiant, de s’approprier les techniques indispensables
pour déboucher sur une conclusion claire et sans ambi- des méthodes d'analyse
guïté et mener la validation des méthodes dans un souci
de contrôle des coûts.
Max Feinberg, ingénieur agronome, docteur ès sciences, est directeur
de recherche à l’Inra. Il fait partie de l’unité Met@risk – Méthodologies
d’analyse de risque alimentaire – localisée à AgroParisTech.
Il est président d’une commission de normalisation sur la validation des
méthodes d’analyse de l’Afnor et membre de l’ISO.
978-2-7430-1106-2
9782743 011062
Guide de validation des méthodes d'analyse
Max Feinberg
Labo-statLABO-STAT.book Page II Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12LABO-STAT.book Page I Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12
LABO-STAT
Guide de validation
des méthodes d’analyseLABO-STAT.book Page II Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12LABO-STAT.book Page III Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12
LABO-STAT
Guide de validation
des méthodes d’analyse
Max Feinberg
Ingénieur agronome, docteur ès sciences
Directeur de recherche à l’Inra
Institut national de la recherche agronomique
Unité Met@risk - Méthodologies d'analyse de risque alimentaire
11, rue Lavoisier
75008 ParisLABO-STAT.book Page IV Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12
Chez le même éditeur
Spectrométrie de masse en couplage avec la chromatographie en phase gazeuse
S. Bouchonnet, 2009
Précis des risques alimentaires
eM. Moll, N. Moll, 2 éd., 2008
Droit communautaire et international de la sécurité des aliments
M. Lewandowski-Arbitre, 2006
Méthodes instrumentales d’analyse chimique et applications -
Méthodes chromatographiques, électrophorèses et méthodes spectrales
eG. Burgot, J.-L. Burgot, 2 éd., 2006
Analyse des risques alimentaires
Collection Sciences et techniques agroalimentaires
M. Feinberg, P. Bertail, J. Tressou, P. Verger (Coord.), 2006
Risques et crises alimentaires
C. Lahellec, 2005
Méthodes d’analyses immunochimiques pour le contrôle de qualité dans les IAA
Collection Sciences et techniques agroalimentaires
P. Arbault, J. Daussant, coord., 2005
Fraudes alimentaires - Approche réglementaire et méthodologie analytique
C. J. Ducauze, coord., 2003
Sécurité alimentaire du consommateur
Collection Sciences et techniques agroalimentaires
eM. Moll, N. Moll, coord., 2 éd., 2002
L’assurance qualité dans les laboratoires agroalimentaires et pharmaceutiques
eM. Feinberg, coord., 2 éd., 2001
© LAVOISIER, 2009
ISBN : 978-2-7430-1106-2
Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit, des pages publiées
dans le présent ouvrage, faite sans l’autorisation de l’éditeur ou du Centre français d’exploitation du droit de copie
(20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris), est illicite et constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une
part, les reproductions réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective, d’autre part,
les analyses et courtes citations justifiées dans le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle
er
elles sont incorporées (loi du 1 juillet 1992 – art. L. 122-4 et L. 122-5 et Code pénal art. 425).LABO-STAT.book Page V Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12
Table des matières
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XI
Chapitre 1
Validation et qualité
1.1. Politique, gestion et maîtrise de la qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2. Assurance qualité au laboratoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1. Qualité d’une analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2. Logique qualité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3. Norme ISO 17025 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.1. Contexte général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.2. Prescriptions relatives au management . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.3. Prescriptions techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.4. Bonnes pratiques de laboratoire (BPL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4.1. Principes généraux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4.2. Rédaction d’un mode opératoire normalisé pour un essai . 24
1.5. Autres référentiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.6. Contrôle des laboratoires et accréditation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
1.6.1. Comité français d’accréditation (Cofrac) . . . . . . . . . . . . . 26
1.6.2. Audits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Chapitre 2
Validation et cycle de vie
2.1. Concept du cycle de vie d’une méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1.1. L’analyse vue comme un processus . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.1.2. Étapes du cycle de vie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.2. Guides de validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.1. Textes de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.2.2. Organisation de la validation d’une méthode . . . . . . . . . . 44
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délitLABO-STAT.book Page VI Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12
VI LABO-STAT - Guide de validation des méthodes d’analyse
Chapitre 3
Terminologie de la validation
3.1. Échantillon, prélèvement et répétition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2. Ambiguïtés du terme « validation » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.3. Critères de validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.3.1. Étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.3.2. Justesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.3.3. Fidélité 58
3.3.4. Exactitude et incertitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.3.5. Autres critères . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.4. Dictionnaire français/anglais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Chapitre 4
Méthodes statistiques de base
4.1. Résultat d’une analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.1.1. Moyenne et écart-type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.1.2. Modèle de la loi normale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.1.3. Statistiques robustes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
4.2. Intervalle de tolérance 94
4.3. Méthode du bootstrap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.4. Tests d’hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.4.1. Notion de risque d’erreur 100
4.4.2. Principes des tests illustrés par le test d’égalité
de deux moyennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.4.3. Autres tests utilisés dans les procédures de validation . . . 116
Chapitre 5
Étalonnage d’une méthode
5.1. Étalonnage direct et étalonnage inverse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.2. Méthode des moindres carrés classique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
5.2.1. Principe de la méthode des moindres carrés . . . . . . . . . . . 123
5.2.2. Écarts-types et intervalles de confiance . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.2.3. Interprétation des coefficients d’un modèle d’étalonnage . 127
5.2.4. Calcul pratique du modèle d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . 128
5.2.5. Coefficients de corrélation et de détermination . . . . . . . . . 130
5.2.6. Bande de confiance d’une droite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
5.2.7. Choix des niveaux des solutions étalons 133
5.3. Autres modèles d’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.3.1. Modèle quadratique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
5.3.2. Domaine de linéarité de l’étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.3.3. Test dit de linéarité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.3.4. Modèle logistique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
5.3.5. Méthode des moindres carrés pondérée . . . . . . . . . . . . . . . 149
5.4. Contrôle de qualité d’un étalonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
© Lavoisier – La photocopie non autorisée est un délitLABO-STAT.book Page VII Vendredi, 29. mai 2009 12:59 12
Table des matières VII
5.4.1. Carte de contrôle simplifiée
(intervalles de confiance individuels) . . . . . . . . . . . . . . . . 152
5.4.2. Carte de contrôle exacte (intervalle de confiance joint) . . 154
5.5. Limites de détection et de quantification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
5.5.1. Calcul de la LD à partir des données d’étalonn