CHROMATOGRAFIA GAZOWA analiza ilościowa - walidacja

Podobne dokumenty
JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

KALIBRACJA. ważny etap procedury analitycznej. Dr hab. inż. Piotr KONIECZKA

WALIDACJA - ABECADŁO. OGÓLNE ZASADY WALIDACJI

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

TECHNIKA SPEKTROMETRII MAS ROZCIEŃCZENIA IZOTOPOWEGO (IDMS)-

KALIBRACJA BEZ TAJEMNIC

NARZĘDZIA DO KONTROLI I ZAPEWNIENIA JAKOŚCI WYNIKÓW ANALITYCZNYCH. Piotr KONIECZKA

Walidacja metod analitycznych Raport z walidacji

JAK WYZNACZYĆ PARAMETRY WALIDACYJNE W METODACH INSTRUMENTALNYCH

SYSTEM KONTROLI I ZAPEWNIENIA JAKOŚCI WYNIKÓW BADAŃ W LABORATORIUM. Piotr Konieczka

Ana n l a i l za z a i ns n tru r men e t n al a n l a

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

WALIDACJA METODYK ANALITYCZNYCH

Teoria błędów. Wszystkie wartości wielkości fizycznych obarczone są pewnym błędem.

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Walidacja metod wykrywania, identyfikacji i ilościowego oznaczania GMO. Magdalena Żurawska-Zajfert Laboratorium Kontroli GMO IHAR-PIB

Walidacja metod analitycznych

OZNACZENIE JAKOŚCIOWE I ILOŚCIOWE w HPLC

RÓWNOWAŻNOŚĆ METOD BADAWCZYCH

OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH sem.vii

Walidacja metod badawczych i szacowanie niepewności pomiaru. Wojciech Hyk

Walidacja metody analitycznej podejście metrologiczne. Waldemar Korol Instytut Zootechniki-PIB, Krajowe Laboratorium Pasz w Lublinie

STATYSTYKA MATEMATYCZNA narzędzie do opracowywania i interpretacji wyników pomiarów

Sylabus modułu: Moduł przedmiotów specjalizacyjnych B (0310-CH-S2-005)

SPIS TREŚCI do książki pt. Metody badań czynników szkodliwych w środowisku pracy

Oznaczanie zawartości rtęci całkowitej w tkankach kormorana czarnego i wybranych gatunków ryb z zastosowaniem techniki CVAAS

Zasady wykonania walidacji metody analitycznej

ANALITYKA I METROLOGIA CHEMICZNA WYKŁAD 5

Walidacja metod analitycznych

Procedury przygotowania materiałów odniesienia

METODY BADAWCZE W OBSZARACH REGULOWANYCH PRAWNIE. DOCTUS Szkolenia i Doradztwo dr inż. Agnieszka Wiśniewska

Parametry krytyczne podczas walidacji procedur analitycznych w absorpcyjnej spektrometrii atomowej. R. Dobrowolski

Analiza i monitoring środowiska

DOKUMENTACJA SYSTEMU ZARZĄDZANIA LABORATORIUM. Procedura szacowania niepewności

LINIOWOŚĆ METODY OZNACZANIA ZAWARTOŚCI SUBSTANCJI NA PRZYKŁADZIE CHROMATOGRAFU

MATERIAŁY ODNIESIENIA - kryteria wyboru i zasady stosowania

Wyniki operacji kalibracji są często wyrażane w postaci współczynnika kalibracji (calibration factor) lub też krzywej kalibracji.

Procedura szacowania niepewności

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych

Zastosowanie materiałów odniesienia

Strategia realizacji spójności pomiarów chemicznych w laboratorium analitycznym

KONTROLA I ZAPEWNIENIE JAKOŚCI WYNIKÓW

Odchudzamy serię danych, czyli jak wykryć i usunąć wyniki obarczone błędami grubymi

Krzywa kalibracyjna krok po kroku (z prezentacją wideo)

Rola materiałów odniesienia w zapewnieniu jakości wyników pomiarów chemicznych

Cz. 5. Podstawy instrumentalizacji chromatografii. aparatura chromatograficzna w skali analitycznej i modelowej - -- w części przypomnienie -

w laboratorium analitycznym

Oznaczanie zawartości siarki w bioetanolu służącym jako komponent benzyn silnikowych

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

ANALIZA ŚLADOWYCH ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA I ROK OŚ II

Opracowanie metodyk METODYKA OZNACZANIA KWASU ASKORBINOWEGO,

Opracował dr inż. Tadeusz Janiak

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

I. METODY POBIERANIA PRÓBEK DO CELÓW URZĘDOWEJ KONTROLI ZAWARTOŚCI CYNY W ŚRODKACH SPOŻYWCZYCH W OPAKOWANIACH METALOWYCH

Chemia Analityczna. Chromatografia. Tłumaczyła: inż. Karolina Hierasimczyk

Piotr Konieczka. Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny

Temat ćwiczenia: Walidacja metody oznaczania paracetamolu, kofeiny i witaminy C metodą RP-HPLC.

WALIDACJA METODY OZNACZANIA WYBRANYCH ANIONÓW I KATIONÓW W WODZIE I ŚCIEKACH ZA POMOCĄ CHROMATOGRAFII JONOWEJ

Metoda analityczna oznaczania chlorku winylu uwalnianego z materiałów i wyrobów do żywności

Walidacja metody redoksymetrycznego oznaczania kwasu askorbowego w suplementach diety i w moczu osób suplementowanych witaminą C

Kryteria wyboru i oceny metod badawczych

Sterowanie jakości. cią w laboratorium problem widziany okiem audytora technicznego

Wysokosprawna chromatografia cieczowa w analizie jakościowej i ilościowej

Szkoła Letnia STC Łódź mgr inż. Paulina Mikoś

Sterowanie jakością badań i analiza statystyczna w laboratorium

Najczęściej popełniane błędy w procesie walidacji metod badawczych

1. PRZYGOTOWANIE ROZTWORÓW KOMPLEKSUJĄCYCH

Ćwiczenie 10 Walidacja miareczkowej metody oznaczania kwasu askorbowego W preparatach farmaceutycznych

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Jakość wyników specjacyjnego oznaczania pierwiastków techniką HPLC-ICP-MS

Ćwiczenie 7. Walidacja metody redoksymetrycznego oznaczania kwasu askorbowego w suplementach diety i w moczu osób suplementowanych witaminą C

NAFTA-GAZ listopad 2011 ROK LXVII. Wstęp. Opis chromatografu gazowego AGILENT 7890A. Małgorzata Kania, Marek Janiga

Wprowadzenie

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

KRYTERIA WYBORU W PLANOWANIU I REALIZACJI ANALIZ CHEMICZNYCH

Wykład 9. Terminologia i jej znaczenie. Cenzurowanie wyników pomiarów.

Metody badań składu chemicznego

Struktura i funkcjonowanie Państwowej Inspekcji Sanitarnej.

Metody przygotowywania próbek do celów analitycznych. Chemia analityczna

Podstawy opracowania wyników pomiarów z elementami analizy niepewności pomiarowych

METODYKA OZNACZANIA BARWNIKÓW ANTOCYJANOWYCH

Sprawdzenie narzędzi pomiarowych i wyznaczenie niepewności rozszerzonej typu A w pomiarach pośrednich

Wstęp do teorii niepewności pomiaru. Danuta J. Michczyńska Adam Michczyński

Teresa Topolnicka, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla. Michał Iwaniec, StatSoft Polska Sp. z o.o.

Dr hab. Anna M. Nowicka

Ćwiczenie 10 Walidacja miareczkowej metody oznaczania kwasu askorbowego W preparatach farmaceutycznych

Mieszczakowska-Frąc M., Kruczyńska D Metodyka oznaczania antocyjanów w owocach żurawiny. Metodyka OZNACZANIA ANTOCYJANÓW W OWOCACH ŻURAWINY

Potencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej

SPIS TREŚCI WSTĘP LICZBY RZECZYWISTE 2. WYRAŻENIA ALGEBRAICZNE 3. RÓWNANIA I NIERÓWNOŚCI

Gdańsk, 10 czerwca 2016

JAK UNIKAĆ PODWÓJNEGO LICZENIA SKŁADOWYCH NIEPEWNOŚCI? Robert Gąsior

Metodyka prowadzenia pomiarów

RADA UNII EUROPEJSKIEJ. Bruksela, 10 czerwca 2008 r. (11.06) (OR. en) 10575/08 ENV 365

TEMAT ĆWICZENIA: OZNACZANIE METALI W WODZIE WODOCIĄGOWEJ TECHNIKĄ PŁOMIENIOWEJ ATOMOWEJ SPEKTROMETRII ABSORPCYJNEJ

KARTA PRZEDMIOTU. I stopień, stacjonarna Obowiązkowy TAK. Ćwiczenia Laboratoriu m. egzamin / zaliczenie na ocenę* 0.5 1

dr inż. Agnieszka Wiśniewska DOCTUS Szkolenia i Doradztwo

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Ćwiczenie 1 Metody pomiarowe i opracowywanie danych doświadczalnych.

Kalibracja w spektrometrii atomowej - marzenia, a rzeczywistość Z. Kowalewska

Transkrypt:

CHROMATOGRAFIA GAZOWA analiza ilościowa - walidacja 1 Dr hab. inż. Piotr KONIECZKA Katedra Chemii Analitycznej Wydział Chemiczny Politechnika Gdańska ul. G. Narutowicza 11/12 8-233 GDAŃSK e-mail: piotr.konieczka@pg.gda.pl 2 S w S C -? C w 1

Sygnał wyjściowy detektora funkcja zawartości analitu (pomiar pośredni); 3 Wyznaczenie zależności funkcyjnej kalibracja; Sposób przeprowadzania kalibracji zależy od: rodzaju przyrządu pomiarowego; ilości próbek; możliwości przygotowywania próbek wzorcowych w szerokim zakresie stężeń analitu (w celu sprawdzenia całego zakresu pomiarowego przyrządu kontrolno-pomiarowego); wymaganej dokładności oznaczenia; składu matrycy próbki; możliwości zmiany składu próbki w trakcie procesu analitycznego. Metoda jednego wzorca 4 Przeprowadza się dwa pomiary: dla próbki wzorca dla badanej próbki S w S C w C 2

Metoda jednego wzorca 5 Zawartość analitu w próbce oblicza się wg wzoru: C X C W S S X W gdzie: C -zawartość analitu w próbce; C w -zawartość analitu w próbce wzorca; S -sygnał urządzenia pomiarowego dla próbki; S w -sygnał urządzenia pomiarowego dla próbki wzorca. Wynik końcowy jest tym dokładniejszy, im zawartość analitu w badanej próbce mniej różni się od zawartości analitu w próbce wzorcowej. Im węższy jest zakres stężeń (niewielka różnica poziomów stężeń analitu), tym bardziej możliwe jest przybliżenie nawet nieliniowej zależności wiążącej sygnał wyjściowy z zawartością analitu za pomocą odcinka prostoliniowego. Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 6 Przeprowadza się pomiary dla próbek wzorcowych o różnej zawartości analitu: S w1 S w2 S w3 S w4 S w5 C w1 C w2 C w3 C w4 C w5 3

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 7 Wyznacza się zależność S = f(c) za pomocą prostej postaci: S w = b C w +a Po uzyskaniu sygnału dla analitu obecnego w próbce i przekształceniu równania, wynik oznaczenia można obliczyć korzystając ze wzoru: C X S X b a Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 8 12 6 1 5 4 8 S w 3 6 2 4 1 2 2 2 4 4 6 68 1 8 12 1 14 16 12 C w 4

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 9 6 5 4 S w 3 2 1 2 4 6 8 1 12 C w Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 1 S w 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 C w 5

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 11 4 35 3 25 S w 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 C w Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 12 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 6

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 13 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. Tabela. Wyniki pomiarów uzyskane w przypadku oznaczenia zawartości C 2 Cl 4 w próbkach roztworów wzorcowych z wykorzystaniem metodyki HS-SPME-GC-ECD. Stężenie C 2 Cl 4 [mg/kg] Średnia wartość pola powierzchni piku chromatograficznego [u.j.p.] 8 3566475 6 27855 4 1838644 2 85821 1 426133,5 26942,25 95455,125 49488 625,625 23252,3125 12893,1563 6613,781 3238,391 181,195 1182,98 62,49 329 14 7

Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. 15 raficznego pole pow wierzchni piku chromatogr [u.j.p.] 4 35 3 25 2 15 1 5 y = 449-548 r =,9999 2 4 6 8 1 stężenie C Cl [mg/kg] 2 4 Metoda krzywej wzorcowej (kalibracja wielopunktowa)- metoda wzorca zewnętrznego. Tabela. Porównanie wyjściowych wartości stężeń C 2 Cl 4 w próbkach roztworów wzorcowych z wartościami obliczonymi na podstawie krzywej kalibracyjnej. Stężenie C 2 Cl 4 [mg/kg] w stosowanych obliczone na podstawie roztworach krzywej kalibracyjnej * [%] wzorcowych 8 7,95,58 6 6,3,44 4 4,11 2,7 2 1,92 3,8 1,961 3,9,5,473 5,4,25,225 1 125,125 122,122 21 2,1,625,64 2,4,312,49 31,156,269 72,781,194 149,391,162 316,195,148 66,98,136 129,49,129 255 16 8

Metoda roztworów ograniczających Przeprowadza się trzy pomiary: 17 dla próbki rzeczywistej dla dwóch próbek roztworów wzorcowych (w których zawartość analitu jest odpowiednio) wyższa i niższa od zawartości analitu w badanej próbce S S w1 S w2 C C w1 C w2 Metoda roztworów ograniczających 18 16 S w1 S S w2 14 12 1 8 6 4 2 1 1,5 2 2,5 3 3,5 C w2 C C w1 9

Metoda roztworów ograniczających 16 19 S w1 14 S 12 S w2 1 8 Wynik oblicza się po przekształceniu zależności: 6 4 2 1 1,5 2 2,5 3 3,5 S S lub S S w 1 w 1 w 1 C C S S S S S S w 2 w 2 w 2 C C C C w 1 w 1 w 1 C C C C w 2 w 2 w 2 C C w1 w1 C w2 S w2 w1 C S C C S S C C w2 w1 S w2 w1 S Wynik końcowy jest tym dokładniejszy, im różnica stężeń analitu w próbkach wzorcowych jest mniejsza. w1 w2 w2 C w1 w2 Metoda wzorca wewnętrznego 2 Polega na dodaniu do próbki znanej ilości składnika (wzorzec wewnętrzny IST ang. internal standard) różnego od substancji oznaczanych, nieobecnego w analizowanych próbkach. Najczęściej dodatek wzorca wewnętrznego jest realizowany w taki sposób, że jego jednakową ilość dodaje się do roztworów wzorcowych oróżnej zawartości analitu. S w1 S IST1 S w2 S IST2 S w3 S IST3 S w4 S IST4 S w5 S IST5 C w1 C IST1 C w2 C IST2 C w3 C IST3 C w4 C IST4 C w5 C IST5 1

Metoda wzorca wewnętrznego 21 Wykreślenie zależności (wykres kalibracyjny) postaci: C w S f S Jeśli ilość dodawanego wzorca wewnętrznego nie jest jednakowa wykreśla się zależność postaci: w IST C C w IST S f S w IST Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 22 Technika rozcieńczenia izotopowego ang. isotope dilution - ID Technika ID jest specyficzną odmianą techniki wzorca wewnętrznego. Specyficzność ta polega na tym, iż w tym przypadku dodawaną substancją jest znana ilość związku, który różni się od analitu jedynie składem izotopowym. W trakcie analizy ilościowej wyznaczane są stosunki sygnałów dla odpowiednich jonów analitycznych (co najmniej dwóch) uzyskanych ki li óbki i j óbki óbki w trakcie analizy próbki rzeczywistej, próbki wzorca oraz próbki rzeczywistej z dodatkiem wzorca. 11

Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 23 Do określenia zawartości analitu w badanej próbce potrzebna jest jedynie znajomość ilości izotopowo znaczonego analitu dodanego dopróbki. Ponieważ ilość dodanego wzorca można określić stosując jedną z metod pierwotnych (grawimetria lub wolumetria) stanowi to podstawę do zaliczenia techniki ID do grupy metod pierwotnych. Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 24 Oznaczanie składników nieorganicznych W przypadku oznaczania zawartości składników nieorganicznych jako wzorce stosowane są analogi analitu wzbogacone izotopowo (ang. isotopically enriched analogues). np. w przypadku oznaczania zawartości analitów zawierających w cząsteczce atomy cyny, dla której naturalnym podstawowym izotopem jest 12 Sn stosuje się wzorce wzbogacone w izotop 117 Sn lub 118 Sn. 12

Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 25 M Rwz M j 1 j 2 M R p M j 1 j 2 M j1 M j2 WZORZEC (wzbogacony izotopowo) R p& wz M M j 1 j 2 M j1 M j2 Mj1 Mj2 PRÓBKA PRÓBKA Z DODATKIEM WZORCA Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 26 n p R p wz Rwz nwz R R p p wz gdzie: n p ilość analitu w badanej próbce; n wz ilość izotopowo znaczonego wzorca dodanego do próbki; R p stosunek sygnałów jonów masowych w badanej próbce; R wz stosunek sygnałów jonów masowych w próbce wzorca; R p&wz stosunek sygnałów jonów masowych w próbce z dodatkiem wzorca; 13

Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 27 1 35 95 1 32 95 1 32 9 85 8 75 33 TBT 9 85 8 75 TBT* 95 9 85 8 TBT* & TBT 7 7 75 65 65 7 6 55 5 32 6 55 5 65 6 55 33 45 4 45 4 5 45 4 35 35 35 35 3 3 3 25 2 15 1 25 2 33 15 1 35 25 2 15 1 5 5 5 296 298 3 32 34 36 38 31 312 314 m/z 296 298 3 32 34 36 38 31 312 314 m/z 296 298 3 32 34 36 38 31 312 314 m/z Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 28 Oznaczanie związków organicznych W przypadku oznaczania zawartości związków organicznych stosowane są odpowiednio izotopowo znaczone analogi (ang. isotopically labelled analogues) zawierające najczęściej atomy deuteru zamiast wodoru czy też atomy 13 C zamiast atomów 12 C. To sprawia, że sposób przeprowadzenia analizy w przypadku oznaczania składników nieorganicznych jest inny niż dla przypadku oznaczania zawartości związków organicznych w próbce. 14

Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 29 M j1 M j2 WZORZEC (znaczony izotopowo) M j1 M j2 M M PRÓBKA PRÓBKA Z DODATKIEM WZORCA M j1 M j2 Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 3 RF A A nat c izotop izotop c nat gdzie: RF A izotop A nat c izotop c nat współczynnik odpowiedzi; pole powierzchni piku jonu masowego dla izotopowo znaczonego analitu obecnego we wzorcu; pole powierzchni piku jonu masowego dla naturalnie występującego analitu obecnego we wzorcu; stężenie izotopowo znaczonego analitu we wzorcu; stężenie naturalnie występującego analitu we wzorcu; 15

Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 31 RT: 17.6-35.4 1 9 8 7 6 5 4 3 2 32.58 NL: 3.92E6 m/z= 255.5-256.5+ 325.5-326.5+ 359.5-36.5+ 393.5-394.5 MS A7-1-1 1 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 19.41 PCB-28* 26.66 23.87 27.26 29.24 32.56 31.7 PCB-11* PCB-153* 18 2 22 24 26 28 3 32 34 Time (min) NL: 9.2E6 m/z= 267.5-268.5+ 337.5-338.5+ 371.5-372.5+ 45.5-46.5 MS A7-1-1 34.37 PCB-17* Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 32 RT: 17.64-35.44 19.43 NL: 1 9.95E6 PCB-28 9 m/z= 255.5-256.5+ 8 325.5-326.5+ 359.5-36.5+ 7 393.5-394.5 6 MS st2-3 5 4 3 2 1 23.89 PCB-11 27.27 PCB-153 34.39 PCB-17 19.41 NL: 1 8.52E6 PCB-28* 9 m/z= 267.5-268.5+ 8 337.5-338.5+ 7 371.5-372.5+ 45.5-46.5 6 26.66 MS st2-3 5 4 3 2 1 23.87 27.26 29.25 31.7 32.56 PCB-11* PCB-153* 18 2 22 24 26 28 3 32 34 Time (min) 34.37 PCB-17* 16

Metoda wzorca wewnętrznego Technika ID 33 RT: 17.6-35.4 1 19.45 9 PCB-28 8 7 6 5 4 3 2 1 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 19.36 23.94 27.34 18.3 2.63 21.96 PCB-11 29.31 31.78 32.66 23.72 PCB-153 18.93 28.66 29.44 19.44 PCB-28* 23.93 PCB-11* 26.78 27.33 PCB-153* 29.29 31.76 32.64 18 2 22 24 26 28 3 32 34 Time (min) 34.46 PCB-17 34.42 NL: 2.56E7 m/z= 255.5-256.5+ 325.5-326.5+ 359.5-36.5+ 393.5-394.5 MS A11-1-1 NL: 1.71E7 m/z= 267.5-268.5+ 337.5-338.5+ 371.5-372.5+ 45.5-46.5 MS A11-1-1 PCB-17* Metoda dodatku wzorca 34 Polega na dodaniu do próbki znanych ilości składnika oznaczanego. Wykreślenie zależności (wykres kalibracyjny) postaci: S f w C w 3 25 2 15 1 5-2 V W -1,5-1 -,5,5 1 1,5 V w 2 2,5 C C w V V w 17

Metoda prostej normalizacji 35 Nie jest to metoda kalibracyjna nie stosuje się próbek wzorca. Polega na obliczaniu procentowego udziału powierzchni dla każdego z oznaczanych związków w stosunku do sumarycznej powierzchni wszystkich pików. C i S i n S i 11 i 1% składnik A B C D suma pole powierzchni 85 121 78 178 462 C i 18,4% 26,2% 16,9% 38,5% 1,% Metoda normalizacji ze współczynnikami korekcyjnymi 36 C i RF S n i 1 i RF S i i i 1% RF i S S i ( znane ) i ( obliczone ) składnik A B C D suma pole powierzchni 85 121 78 178 462 współczynniki korekcyjne 1 1,25 1,3 1,1 5334,5 C i 15,9% 28,4% 19,% 36,7% 1,% 18,4% 26,2% 16,9% 38,5% 18

37 Wynik oznaczenia albo jest miarodajny, albo można równie dobrze przyjąć jako jego wartość liczbę losową. 38 JAKOŚĆ WYNIKÓW POMIARÓW ANALITYCZNYCH WALIDACJA PROCEDUR ANALITYCZNYCH MATERIAŁY ODNIESIENIA BADANIA MIĘDZYLABORATORYJNE 19

DEFINICJA Walidacja metodyki (ang. method validation) proces oceny metodyki analitycznej prowadzony w celu zapewnienia zgodności ze stawianymi tej metodyce wymogami, umożliwiający opis tej metodyki oraz pozwalający określić jej przydatność. Walidacja metodyki analitycznej obejmuje sprawdzanie ważnych cech charakterystycznych metodyki. Ostatecznym jej celem jest pewność, iż proces analizy przebiega w sposób rzetelny i precyzyjny oraz daje miarodajne wyniki. Ocena Zgodność z wymogami Definicja Przydatność 39 Metodyka może zostać poddana procesowi walidacji jedynie wówczas, gdy wcześniej została zoptymalizowana. 4 Najpierw optymalizacja metodyki Dopiero potem jej j walidacja 2

Zestawienie parametrów metodyki analitycznej podlegających procesowi walidacji zalecane przez ICH i USP 41 Parametr ICH USP Precyzja - powtarzalność + + - precyzja pośrednia + - odtwarzalność + Dokładność + + Granica wykrywalności + + Granica oznaczalności + + Specyficzność/selektywność + + Liniowość + + Zakres pomiarowy + + Odporność + Trwałość + (ruggedness)/elastyczność ICH The International Conference on Harmonization USP The United States Pharmacopoeia Proces walidacji metodyki analitycznej może być przeprowadzony właściwie w dowolnej kolejności (jeśli brać pod uwagę kolejność określania badanych parametrów), jednak najbardziej logicznym wydaje się jej przeprowadzenie zgodnie z poniższym schematem: 42 określenie selektywności w oparciu o analizę roztworów wzorcowych; wyznaczenie liniowości, granic wykrywalności i oznaczalności, zakresu pomiarowego; określenie powtarzalności; wyznaczenie precyzji pośredniej; określenie selektywności w oparciu o wyniki uzyskane w trakcie analiz próbek rzeczywistych; wyznaczenie dokładności na podstawie analizy materiałów odniesienia na różnych poziomach zawartości; określenie odporności metody np. na podstawie wyników porównań międzylaboratoryjnych; 21

43 Dokładność (ang. accuracy) zgodność pomiędzy uzyskanym wynikiem pomiaru a wartością rzeczywistą (oczekiwaną). Poprawność (ang. trueness) zgodność wyniku oznaczenia (obliczonego na podstawie serii pomiarów) a wartością oczekiwaną. Precyzja (ang. precision) zgodność pomiędzy niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej. 44 ZWIĘKSZENIE POPRAWNOŚCI µ µ ZWIĘKSZENIE DOKŁADNOŚCI µ µ ZWIĘKSZENIE PRECYZJI 22

45 Zakres pomiarowy (ang. range) zakres wartości (stężeń analitu), w którym błąd urządzenia pomiarowego jest poniżej założonego. Coraz częściej jednak określa się go jako zakres wartości stężeń wyznaczonych z założoną precyzją, dokładnością iniepewnością; Liniowość (ang. linearity) przedział zakresu pomiarowego metodyki analitycznej, w którym sygnał wyjściowy y jest proporcjonalny do oznaczanego stężenia analitu. 46 sygnał liniowość??? zawartość 23

47 Liniowość wcale nie oznacza, iż wcałym zakresie stężeń funkcja opisująca zależność sygnału wyjściowego od zawartości analitu przyjmuje jedną postać (takie same wartości współczynników krzywej kalibracyjnej). Liniowość to cecha mówiąca o proporcjonalnej zależności sygnału od wielkości oznaczanej i może być ona, dla danego zakresu, opisywana kilkoma równaniami uzależnionymi od poziomu stężeń analitu. 48 Stosunek sygnału doszumu(ang. Signal to Noise Ratio S/N): wielkość bezwymiarowa, która określa stosunek sygnału analitycznego do średniego poziomu szumów tła dla określonej próbki. jego wartość może służyć do określania wpływu poziomu szumu na względny błąd pomiaru; najbardziej praktyczną metodą jego wyznaczenia jest stosunek ś d i j t t j ii i ó dl ób k śl h (b dź średniej arytmetycznej serii pomiarów dla próbek ślepych (bądź zawierających analit na bardzo niskim poziomie) do wartości odchylenia standardowego uzyskanego dla tej serii pomiarów; 24

Granica wykrywalności (ang. Limit of Detection - LOD): najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji (pierwiastka, jonu, związku) możliwe do wykrycia za pomocą danej metodyki czy też techniki analitycznej z określonym prawdopodobieństwem. 49 związana ściśle z określoną procedurą analityczną (jej wartość liczbowa zależy nie tylko od poziomu zawartości oznaczanego składnika, ale również od obecności innych składników występujących w analizowanej próbce); jest najmniejszym stężeniem analitu, przy którym istnieje pewność jego obecności w próbce; jej wartość charakteryzuje się wymiarem zawartości czy stężenia (takim jak oznaczany analit czyli np. µg/dm 3 ); ściśle związana z poziomem szumów stosowanego urządzenia pomiarowego (przyjmuje się, że jejwartość to trzykrotność tego poziomu szumów); Granica oznaczalności (ang. Limit of Quantification - LOQ): najmniejsza ilość lub najmniejsze stężenie substancji, możliwe do ilościowego oznaczenia daną metodyką analityczną z założoną dokładnością i precyzją. 5 jej wartość jest zawsze wielokrotnością wyznaczonej wartości granicy wykrywalności najczęściej: LOQ = 3 LOD; chociaż znane są takie definicje granicy oznaczalności, w których jej wartość jest równa 2 LOD czy też 6 LOD; 25

51 Granica wykrywalności stosowanego instrumentu pomiarowego (np. detektora) (ang. Instrument Detection Limit - IDL): najmniejsza zawartość oznaczanego analitu jaka możezostać wykryta (bez ilościowegoś i jejj oznaczenia) przy pomocy danego urządzenia pomiarowego. wartość ta jest z reguły niższa niż wartość granicy wykrywalności całej procedury analitycznej i jest wyznaczana na podstawie oznaczania zawartości analitu w sporządzonych roztworach wzorcowych (ślepe próby), bez poddawania tych roztworów całej procedurze analitycznej. 52 poza zakresem liniowym 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1-1 -2-3 wysoka pewność niska niepewność wysoka niepewność szumy LOQ LOD MB 26

Obliczanie wartości LOD na podstawie wartości odchylenia standardowego zbioru sygnałów i kąta nachylenia krzywej kalibracyjnej Najczęściej, wykorzystywana procedura analityczna oparta jest, na etapie oznaczenia końcowego, o zasadę pomiaru pośredniego, czyli takiego dla którego wymagany jest dodatkowy etap procedury analitycznej kalibracja. W takim przypadku także i ten etap będzie miał wpływ na wartość granicy wykrywalności. 53 Obliczenie granicy wykrywalności oparte jest w tym przypadku o następującą zależność: gdzie: s LOD 3, 3 b b współczynnik kierunkowy prostej kalibracyjnej; Wartość odchylenia standardowego - s -można w tym przypadku wyznaczyć w trojaki sposób: 1. odchylenie standardowe wyników uzyskanych dla serii próbek ślepych; 2. resztkowe odchylenie standardowe krzywej kalibracyjnej, opisywane przez zależność: gdzie: s, y n 2 yi Yi i 1 n 2 s,y resztkowe odchylenie standardowe; y i wartości sygnałów dla danych zawartości analitu, na podstawie których wyznaczano krzywą kalibracyjną; Y i wartości atośc sygnałów dla da danych zawartości a analitu, a obliczone o na podstawie uzyskanej krzywej kalibracyjnej; n ilość roztworów wzorcowych poddawanych oznaczeniu w celu wyznaczenia krzywej kalibracyjnej; 3. odchylenie standardowe wyrazu wolnego uzyskanej krzywej kalibracyjnej; 54 27

55 Czułość (ang. sensitivity) 1) stosunek zmiany sygnału wyjściowego urządzenia pomiarowego dowywołującej j ją zmiany stężeniaę analitu; 2) pojęcie określające, jaka najmniejsza różnica zawartości analitu może być stwierdzona za pomocą konkretnej metodyki (jest to nachylenie wykresu kalibracyjnego: sygnał w funkcji stężenia); 3) zdolność do wykrywania (analiza jakościowa) i oznaczania (analiza ilościowa) małych ilości (stężeń) analitu w próbce; 56 zakres sygna ał liniowość nachylenie czułość wyraz wolny LOD LOQ zawartość analitu 28

Precyzja, powtarzalność, precyzja pośrednia, odtwarzalność 57 Precyzja (ang. precision) zgodność pomiędzy niezależnymi wynikami uzyskanymi w trakcie analizy danej próbki z zastosowaniem danej procedury analitycznej. Powtarzalność (ang. repeatability) precyzja wyników uzyskanych w tych samych warunkach pomiarowych (dane laboratorium, analityk, instrument pomiarowy, odczynniki). Precyzja pośrednia (ang. intermediate precision) długoterminowe odchylenie procesu pomiarowego, do którego wyznaczenia wykorzystuje się odchylenie standardowe serii pomiarów uzyskanych w danym laboratorium w kilkutygodniowym okresie czasu. Precyzja pośrednia jest pojęciem szerszym od powtarzalności. Odtwarzalność (ang. reproducibility) precyzja wyników uzyskanych w różnych laboratoriach z zastosowaniem danej metody pomiarowej. Warunki prowadzenia pomiarów analitycznych jakie muszą być zachowane w trakcie wyznaczania powtarzalności, precyzji pośredniej i odtwarzalności 58 Warunek Powtarzalność Precyzja pośrednia Odtwarzalność Aparatura S Z Z Partia akcesoriów S Z Z Analityk S Z Z Skład matrycy Z Z Z Stężenie Z Z Z Partia odczynników S Z Z Warunki laboratoryjne S Z Z (temperatura wilgotność) Laboratorium S S Z S konieczność zachowania stałości parametru Z możliwość zmiany danego parametru 29