Validación de métodos de ensayo

Quimiometría

Utiliza los términos veracidad y precisión para describir la exactitud de un método de medición:

Veracidad: se refiere al grado de acuerdo entre el valor medio de un número grande de resultados de un ensayo y el valor de referencia verdadero o aceptado

Precisión: se refiere al grado de acuerdo entre resultados de un ensayo

Quimiometría

Norma ISO 5725

Pure & Appl. Chem. 60 (6): 855-864 (1988)

La organización de estos ensayos requiere mucho trabajo y deben realizarse solamente con métodos que han sido previamente estudiados

Protocolo para el diseño, conducción e interpretación de estudios colaborativos

Quimiometría

Consideraciones preliminares:

estimación preliminar de la precisión

desvío del método

recuperación

aplicabilidad

interferencias

comparación con otros métodos

procedimiento de calibración

descripción

cifras significativas

número de laboratorios

Quimiometría

Disponibilidad de un material de referencia

Intervalo de niveles que se encuentran en la práctica

Disponibilidad de materiales que lo representen

Número de réplicas

Envío de una muestra a los laboratorios antes de la oficial

Número de laboratorios

Información que se debe enviar

Información que se debe requerir además de los datos

Problemas que deben plantearseQuimiometría

Proveedores de Materiales de Referencia

National Institute of Standards and Technologies

Institute for Reference Materials and Measurements

(Unión Europea)

Bureau of Analyzed Samples

American Society of Testing and Materials

En un conjunto de observaciones pueden encontrarse valores de la medición anormalmente altos o bajos que no concuerden con el resto de los datos

Posibles causas por las cuales aparecen:

mal funcionamiento del método

error de cálculo

error al transcribir los datos

pérdida o contaminación

Cuando aparece un dato sospechoso, puede someterse a una prueba para saber si realmente lo es y si debe ser rechazado

Datos discordantesQuimiometría

Errores sistemáticospretratamiento de muestra interferencias efecto matriz

Quimiometría

Trazabilidad en análisis químicos

Quimiometría

Parámetros

Quimiometría

Exactitud

Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor de referencia aceptado

Establecer contrastes de hipótesis correspondiente a una distribución muestral con respecto a un valor límite o certificado

snxtn 01 µ−=−

Quimiometría

Exactitud

Muestra / Patrón analizado programa interlaboratorio:

Quimiometría

Exactitud

Relación entre coeficientes de variación y concentración de analito en interlaboratorios (Ecuación de Horwitz)

Quimiometría

Exactitud

Porcentaje de desviación estándar relativa (RSD%)

Similar a la reproducibilidad pero ahora utilizado para validar exactitud a través de un interlaboratorio

Quimiometría

Exactitud

Método de adiciones y estudio de recuperación

Se adiciona analito puro de concentración conocida a muestra real sin analito (disolución matriz blanco) o con concentración previamente determinada

Mismo proceso de pretratamiento de muestra

Análisis y cálculo de recuperación de analito sobre el adicionado

Quimiometría

Exactitud

Relación entre concentración de analito y % recuperación (AOAC)

Quimiometría

Exactitud

Comparación con un método de referencia

Método a validar

Método de referencia reconocido 1, s1

2, s2

Establecer contrastes de hipótesis con

valores de análisis

H0 Exactitud validada

QuimiometríaLinealidad

Calcular la función que relaciona concentración analito y respuesta de método

Quimiometría

Criterios de linealidad

coeficiente de correlación r > 0,998 (r2 > 0,996)

% RSD factores de respuesta de concentraciones de calibración < 5%

Quimiometría

Criterios de linealidad

Homocedasticidad de residuos Incluir valores de confianza para b (pendiente) y a (ordenada en el origen)

x

x

x

Quimiometría

Precisión

Comparación estadística de las dispersiones (s) en condiciones de repetitividad y/o reproducibilidad

Preciso, insesgado

Preciso, sesgado

Impreciso, insesgado

Impreciso, sesgado

Quimiometría

Precisión

Condiciones de repetibilidad

Precisión obtenida en la que los resultados de una medición se obtienen:

Mismo método Mismo operador Mismo instrumento/equipo de medida En un corto intervalo de tiempo (mismo día)

Quimiometría

Precisión

Condiciones de reproducibilidad

Precisión obtenida en la que los resultados de una medición se obtienen

Mismo métodoMisma muestraDiferentes operadoresDiferentes equipos de medidaIntervalo de tiempo > 24 horasSi es posible, diferentes laboratorios

Quimiometría

Precisión

Repetibilidad ReproducibilidadInstrumento No cambiar CambiarAccesorios No cambiar Cambiar

Operadores No cambiar CambiarMatriz muestras Cambiar Cambiar

Concentración Cambiar CambiarLote de reactivos No cambiar Cambiar

Condiciones ambientales No cambiar Cambiar

Laboratorios No cambiar Cambiar/ No cambiar

Quimiometría

Precisión

Al menos 5 medidas a 2 o 3 concentraciones diferentes del rango de trabajo

Calcular el % RSD

Precisión describe errores aleatorios

Sesgo: describe errores sistemáticos

Exactitud incorpora ambos tipos de error

Quimiometría

Precisión

Valores aceptables de precisión en función de la concentración para reproducibilidad

Ecuación de Horwitz

Para condiciones de repetibilidad se acepta:

Quimiometría

Precisión

Ecuación de Horwitz

Quimiometría

Selectividad

El grado por el cual un método puede determinar un analito en particular dentro de una mezcla compleja sin ser interferido por otros componentes de la mezcla

Las pruebas para asegurar la selectividad dependen de:Matriz muestraTécnica utilizadaInformación (relevante que verifique la selectividad del método)

Quimiometría

Selectividad

¿Las interferencias inhiben o incrementan la detección

o cuantificación?

¿Se identifica irrefutablemente la señal de analito?

¿Se ve interferido por otros componentes?

Señal de analito identificada y comprobada libre de interferencias

Análisis de muestra y MRC por el método a validar y

otros métodos independientes

Análisis de muestras conteniendo varias interferencias sospechadas

en la presencia del analito de interés

Quimiometría

Intervalo/rango de trabajo

Intervalo de concentración en el que puede obtenerse una exactitud y precisión adecuadas al objetivo del método

Se determina a partir de estudios de:Linealidad HomocedasticidadPrecisión y exactitud

Quimiometría

Intervalo/rango de trabajo

Con todos estos datos se define el rango de aplicación del método:

Concentración mínima suele coincidir con LOD y LOQ

Concentración máxima en función de linealidad, homocedasticidad y datos de precisión y exactitud

Quimiometría

Límite de detección (LOD)

yLOD = yblanco + 3 sblanco

Quimiometría

Límite de cuantificación (LOQ)

se define:yLOQ = yblanco + 10 sblanco

para obtener yblanco: se puede tomar el valor a (ordenada en el origen) de la calibración

se puede medir 10 veces un disolución blanco y realizar el promedio de la señal

Quimiometría

Incertidumbre

Estimación que caracteriza un intervalo de valores en el que se sitúa con una alta probabilidad el valor verdadero de la magnitud medida

Se deben evaluar todas las fuentes de incertidumbre posibles de etapas que influyen en la medida última

Todo contribuye a aumentar el error de la medida

Propagación de errores

Quimiometría

IncertidumbreCurva calibraciónSb

Sa

Sx0

Preparación patronesPatrónDiluciónPipeta MatrazTemperatura labBalanzaCalibración balanzaPesasPesada balanzaReactivos…

Curva calibraciónSb

Sa

Sx0

Preparación patronesPatrónDiluciónPipeta MatrazTemperatura labBalanzaCalibración balanzaPesasPesada balanzaReactivos…

Toma de muestraExtracciónPreparaciónAtaque/DisgregaciónDiluciónBalanzaPipetasMatraces…

Toma de muestraExtracciónPreparaciónAtaque/DisgregaciónDiluciónBalanzaPipetasMatraces…

Quimiometría

Robustez

Medida de la capacidad del método de permanecer inalterado debido a pequeñas (pero deliberadas) variaciones en los parámetros indicando su fiabilidad durante su uso normal

Identificar las condiciones y variables del método que puedan tener un efecto significativo en la medida

Test de robustez de Youden-Steiner