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javier-ruiz-vargas
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Precisión
La precisión podrá establecerse en términos de repetibilidad y reproducibilidad. El grado de
precisión se expresa habitualmente en términos de imprecisión y se calcula como
desviación estándar de los resultados.
A) Repetibilidad: Es la precisión bajo las condiciones de repetibilidad, es decir,
condiciones donde los resultados de análisis independientes se obtienen con el
mismo método en ítems de análisis idénticos en el mismo laboratorio por el mismo
operador utilizando el mismo equipamiento dentro de intervalos cortos de tiempo.
Se puede determinar registrando a lo menos 6 mediciones bajo las mismas
condiciones (mismo operador, mismo aparato, mismo laboratorio y en corto
intervalo de tiempo) de un analito en un Material de Referencia. Calcular la
Desviación Estándar (Sr) y el porcentaje de coeficiente de variación (CVr%).
b) Reproducibilidad: Es la precisión bajo las condiciones de reproducibilidad, es
decir, condiciones donde los resultados de los análisis se obtienen con el mismo
método en ítem idénticos de análisis en condiciones diferentes ya sea de laboratorio,
diferentes operadores, usando distintos equipos, entre otros. Para determinar la
precisión de la reproducibilidad intralaboratorio (Ri) (es decir, la precisión dentro de
un laboratorio), se sugiere realizar 3 mediciones de un Material de Referencia
(MRC o material control) una vez por cada semana o el comportamiento de la curva
de calibración en 3 días distintos. También, se puede determinar registrando a lo
menos 10 mediciones en días distintos, o en un mismo día cambiando a lo menos
una condición analítica (ejemplo: operador, aparato, reactivos y largo intervalo de
tiempo) de un analito en un Material de Referencia. Calcular la desviación estándar
(SRi) y el porcentaje de coeficiente de variación (CVRi%).
Exactitud
El manual del Codex Alimentarius define la exactitud como el grado de concordancia entre
el resultado de un ensayo y el valor de referencia.
El término “exactitud”, esta aplicado a un conjunto de resultados de un ensayo, y supone
una combinación de componentes aleatorios y un componente común de error sistemático o
sesgo.
Cuando se aplica a un método de ensayo, el término “exactitud” se refiere a una
combinación de veracidad y precisión. En el siguiente esquema de “Tiro al Blanco”,
ampliamente utilizado para ejemplificar esto, los punto u orificios equivaldrían a los
resultados analíticos y el círculo rojo al centro el rango en el cual se espera este el valor de
referencia (o verdadero).
Como se puede observar entre más veraz y preciso sea un resultado analítico, es más
exacto.
Linealidad
[1]
La linealidad es la capacidad de un método de análisis, dentro de un determinado intervalo,
de dar una respuesta o resultados instrumentales que sean proporcionales a la cantidad del
analito que se habrá de determinar en la muestra de laboratorio. Con el fin de determinar el
rango lineal se puede realizar mediante un gráfico de concentración versus respuesta, que
se conoce como Función Respuesta (normalmente llamada recta de calibrado). Esta se
establece cada día con una cierta cantidad de valores formados por un blanco y los patrones
de trabajos limpios de valor teórico conocido, que cubran el intervalo de trabajo. En este
sentido se recomienda abarcar valores desde cercano al cero y valores superiores al LMP o
al valor de interés. El número de puntos a analizar deberá ser establecido por el analista (en
general, se utiliza un mínimo de 4 valores).
Luego de realizar el gráfico se puede observar el comportamiento de la curva y establecer
cualitativamente el rango lineal (fig.1). Después de establecer el comportamiento lineal del
método se deberá realizar la Curva de trabajo o curva de calibración (fig.2). Graficar los
datos de concentración de los estándares de calibración estimados (X) v/s la lectura
observada (Y).
Figura 1 Figura 2
Evaluar los estimadores de regresión lineal del gráfico: la pendiente (m), el coeficiente de
correlación (r) y el punto de corte (intercepto) con el eje de las Y (L0).
[2]
En general el criterio de aceptación cualitativo que se usa para determinar la linealidad es el
coeficiente de correlación:
El coeficiente de correlación indica el grado de relación entre la variable concentración (X)
y la variable respuesta (Y) de la curva de calibración. Los valores máximos que puede
alcanzar son –1 y 1. El valor máximo de 1 indica una correlación positiva perfecta (entre X
e Y) con una pendiente positiva. Cuando r=0, no existe correlación alguna, independencia
total de los valores X e Y.
En la práctica si r tiene un valor cercano a uno (1), esto significa que existe correlación con
una probabilidad elevada. Para una curva de calibración o trabajo, es recomendable que el
coeficiente de correlación obtenido sea mayor o igual a 0.999, aunque para el caso de trazas
se admite un valor igual o mayor que 0.99.
Límite de Detección (LD).
El límite de detección se define como la mínima cantidad de analito en la muestra que se
puede detectar aunque no necesariamente cuantificar bajo las condiciones experimentales
establecidas. El límite de detección es un término solo cualitativo. No debe confundirse este
término con otro al que normalmente se asocia, la sensibilidad, ya que esta es la capacidad
de un método de análisis para discriminar pequeñas diferencias en concentración o masa
del analito. Una alta sensibilidad del método analítico no siempre permite suponer
inferiores límites de detección, ya que lo que definiría este límite es la relación entre el
ruido y la señal debida al analito.
Límite de Cuantificación (LC).
El límite de cuantificación de un método, corresponde a la mínima cantidad de analito
presente en la muestra que se puede cuantificar, bajo las condiciones experimentales
descritas, con una adecuada precisión y exactitud. El límite de cuantificación es un término
cuantitativo, encontrándose entre este y el límite de detección un rango de concentraciones
[3]
en el que si bien no puede cuantificarse el analito en cuestión con razonable certeza, si
puede detectarse su presencia sin incurrir en falsos positivos. Existen diversos métodos de
análisis y equipos instrumentales, dependiendo de cada uno se elige el método para hallar
tanto el límite de detección como el de cuantificación, a continuación se mencionan algunos
métodos para calcularlos.
Método Basado en la Relación Señal/Ruido.
Uno de los empleados, requiere que el procedimiento de análisis sea instrumental y que
proporcione una señal blanco, un ruido de fondo o una línea de base, es decir una señal
residual a concentración de cero analito (espectrofotometría UV-visible). Este
procedimiento presenta la desventaja de que en numerosas ocasiones al llevar a cabo la
comprobación experimental del LC calculado, se observa que es posible obtener resultados
igualmente precisos y exactos aun cuando se desciende más en la concentración límite.
Método Basado en la Desviación Estándar de la Respuesta del Blanco y la Pendiente
de la Recta de Calibrado.
De acuerdo con la IUPAC, puede calcularse el LD y LC de un método analítico a partir del
conocimiento de la desviación estándar atribuible a la respuesta de una muestra y la
pendiente de la recta de calibrado del analito. La expresión a aplicar para este cálculo varía
en función de si el método instrumental empleado corrige la señal frente a un blanco
(métodos espectrofotométricos) o no (métodos cromatográficos).
Método Basado en la Extrapolación de la Recta de Calibrado a concentración Cero.
Se trata de un procedimiento aplicable también a métodos analíticos instrumentales que
proporcionan resultados numéricos y dirigido a evitar el cálculo, en ocasiones costoso en
tiempo, de la señal media del blanco y su desviación estándar. Utilizando como en el
anterior la pendiente de la recta de calibrado, pero en este caso sustituye el valor real de un
blanco, por la extrapolación de dicha recta.
[4]
Sensibilidad.
Es una medida del factor de respuesta del instrumento como una función de la
concentración. En contraste con el límite de detección, la sensibilidad de un método está
definida como la habilidad para distinguir entre diferentes concentraciones. Para métodos
donde la respuesta con respecto a la concentración es una función lineal, la sensibilidad es
constante con respecto a la concentración y es igual a la pendiente de la curva de
calibración. Contrariamente a las funciones lineales, la sensibilidad de métodos cuando su
respuesta es no-lineal cambia con la concentración del analito.
EJEMPLO DE APLICACIÓN
Los autores del artículo se proponen desarrollar y validar un método para la cuantificación
de Moxifloxacin en medicamentos contra la conjuntivitis mediante la espectroscopía UV-
Visible. Se realizó una curva de calibración de MOX utilizando una solución estándar.
Posteriormente se molieron las tabletas médicas, se pesó el equivalente a 25 mg de MOX
teóricos y se disolvieron en 100 mL de agua destilada, se filtraron y se realizó una dilución
de 0.4 mL del filtrado en 10 mL de agua destilada para obtener una concentración
aproximada de 10 µg/mL. Se repitió seis veces este procedimiento y los resultados se
procesaron estadísticamente para determinar la concentración de analito gracias a la curva
de calibración para posteriormente calcular la concentración de MOX por tableta y
compararlo con el valor reportado por el vendedor.
[5]
Los parámetros para validar el método se evaluaron de la siguiente manera:
Linealidad
La linealidad del método fue determinada cualitativamente, graficando la absorbancia de
soluciones estándar y se determinó el rango de linealidad entre 1 y 20 µg/mL de
Moxifloxacin.
Exactitud
Se determinó la exactitud mediante el método de adición estándar, donde se analizaron las
muestras médicas y se fortificaron con la solución estándar por porcentajes de 80, 100 y
120% la concentración teórica de analito, cada una por triplicado. Se evaluó la recuperación
la cual resultó en porcentajes de recuperación de 98 – 100% por lo que se obtiene este
porcentaje de exactitud en el método.
Precisión
Se realizaron 6 veces los análisis y los resultados se evaluaron estadísticamente. Se
encontró un resultado promedio de 397.036 mg/tableta con una desviación estándar de +/-
0.669 mg/tableta. El porcentaje de variación fue entonces de 0.168 %, indicador de una
muy alta precisión en las repeticiones.
Selectividad
La selectividad del método fue evaluada monitoreando una solución estándar de MOX en
presencia de excipientes a la misma concentración que la tableta y se realizó el mismo
procedimiento de obtención de una curva de calibración. Los excipientes no mostraron
ningún efecto en la estimación de la concentración de MOX por lo que se puede afirmar
que el método está libre de interferencias causadas por los excipientes de las tabletas.
Límites de detección y cuantificación
Los límites de detección y cuantificación fueron calculados como 3.3σ/S y 10σ/S
respectivamente, donde σ es la desviación estándar de la respuesta (ABS) y S la pendiente
de la curva de calibración. Los resultados obtenidos fueron de 0.588 µg/mL para el LOD y
[6]
1.764 µg/mL para el LOQ. Como las concentraciones medidas se encontraron bien por
encima de estos valores, los resultados son válidos.
De esta forma se validó este método para la cuantificación de MOX en tabletas para
conjuntivitis, ya que se comprobó que fue preciso, exacto, selectivo, la linealidad fue
adecuada y los valores determinados se encontraron por arriba de los límites de detección y
cuantificación.
[7]
Referencias
Aguirre L, et al. (2001). Validación de métodos analíticos. Ed. Asociación Española de
Farmacéuticos de Industria, Barcelona.
James N. Miller, Jane C. Miller. (2002). Estadística y Quimiometría para Química
Analítica. Ed. Pearson, ed. 4ª.
Aguirre, L., et al., (2001). Validación de métodos analíticos, ed. A.E.F. Industria. España.
Coy, G. (1999). Protocolo. Estandarización de métodos analíticos, ed. I.D.E.A.M.P.F.
Ambiental. Bogotá, Colombia. Pp. 4 - 5.
Rius, F. et al. (2000). La validación de métodos analíticos. Revista Técnicas de laboratorio 252. Pp. 382-385.
Riley, C. & Rosanke, T. (1996). Development and validation of analytical methods. 1 Ed, ed. E. Science. Great Britain.
Tarkase, K. et al. (2012). Development and validation of UV-Spectrophotometric Methods for Determination of Moxifloxacin in Bulk and Pharmaceutical Formulations. Der Pharma Chemica 4, (3). Pp. 1180 – 1185.
[8]