Калибровка и валидация методов

Калибровка устанавливает связь между откликом прибора и концентрацией аналита, а валидация метода демонстрирует пригодность аналитической процедуры для ее предполагаемого использования.

Definition

Калибровка и валидация метода — это аналитические процедуры, которые устанавливают количественную связь между сигналом и концентрацией и демонстрируют, посредством определенных эксплуатационных характеристик, что метод дает надежные результаты для его предполагаемого использования.

Scope

Эта тема охватывает стратегии, которые делают измерения прослеживаемыми и достоверными: калибровочные кривые по внешним стандартам, методы стандартных добавок и внутреннего стандарта, а также регрессию, используемую для их построения, наряду с показателями качества — точностью, прецизионностью, чувствительностью, селективностью, пределами обнаружения и количественного определения, линейным диапазоном и робастностью — оцениваемыми при валидации метода. В ней рассматриваются матричные эффекты и роль референсных материалов.

Core questions

• Как строится калибровочная кривая и используется для преобразования сигнала в концентрацию?
• Когда необходимы методы стандартных добавок или внутреннего стандарта для преодоления матричных эффектов?
• Как определяются и оцениваются пределы обнаружения и количественного определения?
• Какие эксплуатационные характеристики должен демонстрировать валидированный метод?

Key theories

Калибровка и регрессия

Калибровка связывает измеренный отклик с известными концентрациями, обычно посредством линейной регрессии, наклон которой дает чувствительность, а рассеяние определяет предел обнаружения; варианты со стандартными добавками и внутренним стандартом корректируют матричные эффекты и инструментальный дрейф.

Mechanisms

При калибровке измеряются стандарты известной концентрации и строится модель — обычно регрессионная прямая, — которая затем используется для определения неизвестных концентраций по их откликам. Когда матрица образца изменяет отклик, метод стандартных добавок предусматривает добавление аналита в образец, так что матрица является общей для всех точек, а внутренний стандарт корректирует переменную степень извлечения или сигнал. Валидация затем тестирует метод по показателям качества, используя повторные измерения, референсные материалы и исследования по извлечению для демонстрации точности, прецизионности, селективности и рабочего диапазона.

Clinical relevance

Калибровка и валидация являются основой качества лабораторных исследований: регулируемые фармацевтические и клинические анализы должны быть валидированы перед использованием, экологические и пищевые лаборатории валидируют методы для аккредитации, а прослеживаемость к референсным материалам позволяет сравнивать результаты между лабораториями.

History

Количественная калибровка и статистическая оценка качества развивались на протяжении 20-го века наряду с инструментальным анализом. Юден (Youden) развил тестирование робастности и дизайн межлабораторных исследований, а работа Ллойда Керри (Lloyd Currie) формализовала пределы обнаружения и количественного определения, в то время как гармонизированные руководства по валидации позднее кодифицировали эксплуатационные характеристики, которые должен демонстрировать метод.

Key figures

• Walter J. Youden
• Lloyd Currie

Seminal works

• miller2018
• skoog2014fac
• harris2020

Frequently asked questions

Что такое метод стандартных добавок?

Это подход к калибровке, при котором известные количества аналита добавляются непосредственно к порциям образца; поскольку каждое измерение имеет одну и ту же матрицу, он корректирует матричные эффекты, которые могли бы исказить обычную внешнюю калибровку.

Что такое предел обнаружения метода?

Это наименьшая концентрация аналита, которую можно надежно отличить от холостой пробы, оцениваемая по изменчивости холостой пробы и чувствительности калибровки; это ключевой показатель качества, сообщаемый при валидации метода.