Descomposición de la incertidumbre de medición en un ... · El gráfico 1, muestra los aportes...
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La incertidumbre esta asociada a cualquier proceso de medición, y esta representa
el grado de confiabilidad de los resultados obtenidos. En la actualidad, existen
diferentes aproximaciones para la estimación de incertidumbre, dentro de las que
se puede mencionar el método botton-up (GUM)2 o el método top-down3. El objetivo
de este estudio, es emplear una aproximación tipo top-down para descomponer la
incertidumbre de medición asociada a un método para la determinación de
plaguicidas en mieles empleando UFLC-MS1, con el fin de determinar el aporte de
cada una de las etapas involucradas en el proceso de cuantificación, a la
incertidumbre total de la medición.
LL Soto1*, WJ Castro1, AM Zamudio2, SA González1
1 Subdirección de Metrología Química y Biomedicina-Instituto Nacional de Metrología de Colombia 2 Centro de Bio-Sistemas- Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano
*Email¨:[email protected]
Descomposición de la incertidumbre de medición en un método
para la determinación de residuos de plaguicidas en mieles
Gráfico 2. Aporte de incertidumbre por cuantificación
El gráfico 2 indica que el método de calibración al emplear un solo punto produce menores aportes a la
incertidumbre, los cuales se encuentran entre el 0,02% y el 3% de la incertidumbre total. Por su parte, la
cuantificación con curva de calibración introduce aportes entre 0,5% y el 9,5% de la incertidumbre total.
Sin tener en cuenta la componente de incertidumbre por cuantificación, se encontró que para el 98% de los
casos, el mayor aporte a la incertidumbre correspondió al proceso de extracción con contribuciones entre el
45% y el 95%. La segunda mayor contribución, se dio en la etapa de limpieza con aportes entre el 1,7% y
el 49%. El análisis instrumental presentó contribuciones del 0,1% al 17%; por ultimo para el 84% de los
casos, la menor contribución a la incertidumbre se obtuvo para la etapa de preparación de los estándares.
1. Anastassiades, M., Lehotay, S.J., Stajnbaher, D., Schenck, F.J. JAOAC Int, 86(2), 412-431,
2003.
2. BIPM,JCGM 100:2008. GUM -Evaluation of measurement data guide to the espressión of
uncertainty in measurement, 1th Edition, 2008.
3. Stepán, R., Hajslová, J., Kocourek, V., Tichá, J. Anal. Chem Acta. 520, 245-255, 2004.
La gráfica 3 muestra que la influencia de cada etapa, es aproximadamente la misma para todas las
familias estudiadas, exceptuando los compuestos organofosforados, para los que se aprecia que el
aporte a la incertidumbre debido al método es mayor que el del análisis instrumental.
• En la estimación de incertidumbre, se encuentra que para la mayoría de los casos el aporte a la
incertidumbre, en la determinación de residuos de plaguicidas en mieles, es:
𝑢Extracción > 𝑢Limpieza > 𝑢Instrumental > 𝑢Método > 𝑢Preparación .
• En este estudio, se encontró que la cuantificación de los analitos mediante el empleo de curva de
calibración genera un mayor aporte a la incertidumbre total, respecto al empleo de cuantificación en
un punto.
La ecuación 1 presenta las fuentes de incertidumbre que se tuvieron en cuenta en
las diferentes etapas de este estudio.
donde,
• 𝑢Método : debido a mediciones de masa y volumen en la preparación de
muestras.
• 𝑢Estándar : debido a masa y volumen en la preparación del estándar y
características del estándar.
• 𝑢Extracción, 𝑢Limpieza,𝑢Instrumental : debidas a cada etapa de tratamiento de la
muestra.
• 𝑢Cuantificación : debida al aporte por método de cuantificación (curva o punto)
𝑢total2=𝑢Método
2+𝑢Estándar2+𝑢Extracción
2+𝑢Limpieza2 + 𝑢Instrumental
2 + 𝑢Cuantificación2 (1)
Para este estudio, se empleó una metodología QuEChERS modificada, sobre tres
grupos de muestras blanco, los cuales se fortificaron en diferentes etapas del
procedimiento de medición, con una mezcla de plaguicidas. Todos los ensayos se
realizaron por cuadriplicado.
La figura 1 presenta el esquema de fortificación realizado, con el propósito de
estimar las componentes de incertidumbre en cada una de las etapas del
procedimiento (extracción, limpieza e instrumental).
Muestra para análisis
Análisis cromatográfico
Ex
tra
cc
ión
Fortificación
grupo 2
Lim
pie
za
Muestras de miel
Ajustar pH
Extracción con Acetonitrilo
Limpieza de extracto con
MgSO4, PSA y C18
Filtración
𝑢to
tal2
𝑢to
tal2
-𝑢
Extr
acció
n2
𝑢to
tal2
-𝑢
Extr
acció
n2
-𝑢
Lim
pie
za
2
Instr
um
en
tal
Figura 1. Procedimiento analítico y componentes principales de incertidumbre asociadas
a cada etapa de mismo
Gráfico 1. Aportes de incertidumbre estimados para el método de análisis.
Gráfico 3. Promedio de aportes a la incertidumbre para algunas familias de plaguicidas.
Efecto del método de cuantificación sobre la incertidumbre
Aportes a la incertidumbre de acuerdo a la familia de plaguicidas
4,0%0,5%
76,0%
16,4%
3,1%
ORGANOFOSFORADOS3,3%
0,4%
79,2%
13,6%
3,6%AZOLES
2,4%0,4%
80,1%
13,7%
3,4%CARBAMATOS
3,4% 0,7%
83,8%
8,2%3,8%
NEONICOTINOIDES
-5%
5%
15%
25%
35%
45%
55%
65%
75%
85%
95%
Preparación Método Instrumento Limpieza Extracción
Po
rcen
taje
de a
po
rte
Máximo Mínimo
El gráfico 1, muestra los aportes porcentuales y los intervalos asociados a cada una de las etapas
del método empleado.
El gráfico 2, muestra los aportes de incertidumbre dados por la cuantificación utilizando curva o punto de
calibración, para 25 plaguicidas seleccionados.
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
Po
rcen
taje
de a
po
rte
% aporte a u por curva % aporte a u por punto