Tema 5 validación de métodos analíticos

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Tema 5 validación de métodos analíticos

  1. 2. Laboratorio ? ¿
  2. 3. Normalización de procedimientos Norma Elaboración Difusión Aplicación International Standardization Organization (ISO) International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) Association of Official Analytical Chemists (AOAC) American Section of the International Association for Testing Materials (ASTM)
  3. 4. Análisis Procedimientos normalizados de trabajo ( PNT ) Gestión de calidad Implantación y mantenimiento de sistemas de gestión de calidad ISO 9001 Reconocimiento de competencia técnica Requisitos de aseguramiento de calidad analítica específicos para laboratorios de ensayo y calibración ISO 17025
  4. 5. Entidades privadas Sin ánimo de lucro Reconocidas por entidades competentes Certificación Garantizar el cumplimiento y aplicación del sistema de calidad en la gestión según ISO 9001 <ul><li>Acreditación </li></ul><ul><li>Reconocimiento de competencias técnicas para la realización de ensayos y calibración según los requisitos de calidad marcados por ISO 17025 </li></ul><ul><ul><li>Reconocimiento externo de alta confianza </li></ul></ul><ul><ul><li>Trabajos con administración </li></ul></ul><ul><ul><li>Análisis que requieren requisitos de calidad altos (contaminación, salud pública, etc.) </li></ul></ul><ul><ul><li>Servicio de calibración externo de equipos y dispositivos </li></ul></ul>
  5. 6. Qué es? Parte esencial del aseguramiento de calidad (expresamente tratada en la ISO 17025) Documentación de calidad para verificar que el método analítico cumple criterios de calidad establecidos por: Cliente PNT de referencia Certificación ISO 9001 Acreditación ISO 17025 Organismo público Homologación, ley correspondiente Acreditación ISO 17025 Qué asegura con respecto a las medidas de ensayos y calibración (ISO 17025)? Trazabilidad de análisis
  6. 7. Qué es la trazabilidad? Cadena ininterrumpida de comparaciones que aseguran la exactitud de la medida y/o instrumentos implicados en el desarrollo del método con respecto al resto de los elementos de la cadena Trazabilidad de pesas laboratorio con respecto al cilindro Pt/Ir Sèvres (1 kg) Aseguramiento de que todas las pesas (con nivel de incertidumbre creciente hacia la base) ofrecen una misma medida de masa Patrones certificados Instrumentos calibrados unos con otros Procedimientos validados (normalizados)
  7. 8. Trazabilidad en análisis químico Errores sistemáticos Pre tratamiento de muestra Interferencias Efecto matriz
  8. 9. Determinación de parámetros
  9. 10. Grado de concordancia entre el resultado de una medición y el valor de referencia aceptado Materiales de referencia certificados National Institute of Standards and Technologies Institute for Reference Materials and Measurements (Unión Europea) Bureau of Analyzed Samples American Society of Testing and Materials Reproducen matrices de muestras problema habituales en análisis con valores certificados de composición (mediante ejercicios interlaboratorios entre laboratorios competentes)
  10. 11. Material de referencia MA-M-2-TM (IAEA) Determinación en organismos marinos Establecer contrastes de hipótesis correspondiente a una distribución muestral con respecto a un valor límite o certificado (tema 2) Ejemplo t calculada Hg Cr Pb µg/g 0.95 1.25 1.92 1.06 0.85 1.62 0.95 2.50 1.53
  11. 12. Muestra / Patrón analizado programa interlaboratorio componentes mayoritarios componentes minoritarios trazas Relación entre coeficientes de variación y concentración de analito en interlaboratorios (Ecuación de Horwitz) Similar a la reproducibilidad pero ahora utilizado para validar exactitud a través de un interlaboratorio
  12. 13. Método de adiciones y estudio de recuperación Relación entre concentración de analito y % recuperación (AOAC) 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
  13. 14. Comparación con un método de referencia Método a validar Método de referencia reconocido  1 , s 1  2 , s 2 Establecer contrastes de hipótesis con valores de análisis H 0 Exactitud validada
  14. 15. Calcular la función que relaciona concentración analito y respuesta de método Criterios de alinealidad Coeficiente de correlación r > 0,998 (r 2 > 0,996) % RSD factores de respuesta de concentraciones calibración < 5% Homocedasticidad de residuos Incluir valores de confianza para b (pendiente) y a (ordenada en el origen) (tema 4)
  15. 16. Criterios de linealidad Coeficiente de correlación r > 0,998 (r 2 > 0,996) % RSD factores de respuesta de concentraciones patrones calibración < 5% Incluir intervalos de confianza para b (pendiente) y a (ordenada en el origen) (tema 4) Demostrar homocedasticidad de residuos (tema 4) Test Fischer S alta conc. y baja conc.
  16. 17. Comparación estadística de las dispersiones (s) en condiciones de repetitividad y/o reproducibilidad 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) Condiciones de reproducibilidad Precisión obtenida en la que los resultados de una medición se obtienen Mismo método Misma muestra Diferentes operadores Diferentes equipos de medida Intervalo de tiempo > 24 horas Si es posible, diferentes laboratorios *Precisión intermedia (reproducibilidad intralab) Repetibilidad Reproducibilidad Instrumento No cambiar Cambiar Accesorios No cambiar Cambiar Operadores No cambiar Cambiar Matriz muestras Cambiar Cambiar Concentración Cambiar Cambiar Lote de reactivos No cambiar Cambiar Condiciones ambientales No cambiar Cambiar Laboratorios No cambiar Cambiar/ No cambiar*
  17. 18. Al menos 5 medidas a 2 o 3 concentraciones diferentes del rango de trabajo Calcular el % RSD Valores aceptables de precisión en función de la concentración para reproducibilidad (aceptados por AOAC) Ecuación de Horwitz Para condiciones de repetibilidad se acepta *C como concentración g/ml
  18. 19. Reproducibilidad aceptable para este método Ejemplo Determinación de plaguicidas organofosforados en microalgas mediante GC-MSD
  19. 20. 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 muestra Técnica utilizada Información bibliográficamente… Incluir toda la información relevante que verifique la selectividad del método Ejemplo En un método cromatográfico puede expresarse en términos de resolución de picos de analitos Pico analito interferido Picos analitos resueltos
  20. 21. 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 ¿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
  21. 22. Intervalo de concentración en el que puede obtenerse una exactitud y precisión adecuadas al objetivo del método Determinación a partir de datos Estudio rango lineal (Linealidad) Estudio homocedasticidad (Linealidad) LDO y LQO (Tema 4) Estudios precisión y exactitud <ul><li>Con todos estos datos se define el rango de aplicación del método </li></ul><ul><li>Concentración mínima suele coincidir con LDO y LQO </li></ul><ul><li>Concentración máxima en función de linealidad, homocedasticidad y datos de precisión y exactitud </li></ul>
  22. 23. Hemos definido LOD Y LOD = Y B + 3 S Blanco Y LOQ Y LOQ = Y B + 10 S Blanco Interpolar en recta calibrado para averiguar concentraciones LOD o LOQ Recuerda!!! HOMOCEDASTICIDAD de residuos Obtención del valor de Y Blanco Obtención del valor de S Blanco S es igual en todo el rango de concentración calibrado <ul><li>Podemos tomar S Blanco = S y/x de los puntos de calibración </li></ul><ul><li>Podemos realizar la S de las 10 medidas de señal de blanco </li></ul><ul><ul><li>Podemos tomar el valor a (ordenada en el origen) de la calibración </li></ul></ul><ul><ul><li>Podemos pasar 10 veces un disolución blanco y realizar promedio de señal </li></ul></ul>
  23. 24. 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 Curva calibración S b S a S x0 Preparación patrones Patrón Dilución Pipeta Matraz Temperatura lab Balanza Calibración balanza Pesas Pesada balanza Reactivos … *Desarrollado en tema 6 Toma de muestra Extracción Preparación Ataque /Disgregación Dilución Balanza Pipetas Matraces …
  24. 25. Todo contribuye a aumentar el error de la medida Propagación de errores Ejemplo Contribución a la incertidumbre en la pesada Incertidumbre pesas de calibración Incertidumbre de la calibración de la balanza realizada con ellas Incertidumbre de la propia pesada (repetibilidad del equipo) Incertidumbre de deriva (descalibración con el tiempo e influencia de la T) *Desarrollado en tema 6
  25. 26. *Desarrollado en tema 6 A su vez U balanza se compone con otras incertidumbres Ejemplo Preparación de patrones de calibración Y así continuamente hasta componer todas las posibles fuentes de error en una U de la medida La U de la medida se expresa en términos de Incertidumbre expandida Siendo k=2 para un 95% de probabilidad
  26. 27. 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
  27. 28. Test de robustez de Youden-Steiner Factores que cambian X variable del método x variable modificada Ejemplo A 45 ml HCl utilizado en digestión a 20 ml HCl utilizado en digestión B Temperatura de estufa a 120 ºC b Temperatura de estufa a 100 ºC … … . Resultados de los 8 análisis con diferente combinación de factores
  28. 29. Se establecen las medias de los resultados en los que participa cada factor y se representa en una gráfica de columnas la diferencia de concentración por factor (a-A, b-B, c-C,…) El factor que más influye (más sensible) es el cambio de volumen de HCl de digestión de 40 a 20 ml. Ejemplo

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