Cómo calibrar un equipo de Cromatografía

La mayoría de la gente probablemente piensa que las calibraciones de equipos de cromatografía están relacionadas con la exactitud en lugar de la precisión. Es fácil entender cómo las calibraciones reflejan la precisión, cuanto más lejos está la curva de calibración de los valores reales, menos precisa es. La precisión no es tan obvia, pero si se piensa en cómo funciona una curva de calibración, se vuelve más clara. 

La variabilidad en una medición será un resultado combinado de las variables en la preparación de la muestra/estándar, la introducción de la muestra y la respuesta del detector. Todo esto dará lugar a cierta variabilidad en la respuesta final del instrumento, que su curva de calibración convierte en una concentración. Una curva de calibración lineal tiene la forma de y=mx+b, donde x es la concentración, y es la respuesta, b es la intersección con y, y m es la pendiente. 

Si resolvemos para la concentración, eso nos da x=(y-b)/m. Si tenemos variabilidad en nuestra respuesta (y), eso creará una variabilidad en nuestra concentración (x) que es inversamente proporcional a la pendiente de la curva de calibración (m). 

A medida que la pendiente disminuye, la precisión de la concentración, mostrada por las líneas horizontales, aumenta. El valor de concentración también aumenta a medida que disminuye la pendiente, lo que demuestra que la pendiente afecta tanto la precisión como la exactitud de la calibración en equipos de cromatografía. Dado que la pendiente es multiplicativa, el efecto relativo sobre la precisión y la exactitud es constante a lo largo de la curva, pero el efecto absoluto aumenta a medida que aumenta la concentración. Por ejemplo, un cambio en la pendiente del 10 % cambiaría una concentración de 1 ppm en 0,1 ppm, pero una concentración de 100 ppm cambiaría en 10 ppm.

Por el contrario, cambiar la intercepción tiene un efecto sobre la precisión, pero no sobre la precisión. Un rango de respuesta de 4 ± 10 % da la misma variación en la concentración con tres intersecciones y diferentes.

Además, dado que la intersección es aditiva en lugar de multiplicativa, el efecto absoluto sobre la precisión en cromatografía es constante, mientras que el efecto relativo disminuye a medida que aumenta la concentración. Por ejemplo, un cambio en la intercepción de 0,1 ppm sería un cambio del 10 % a 1 ppm, pero sería un cambio del 0,1 % a 100 ppm. Esto significa que los cambios en la intersección y tienen un mayor efecto en el % de precisión de su calibración en el extremo inferior.

¿Por qué es todo esto importante? Es común calcular los límites de detección en cromatografía haciendo estudios de precisión de bajo nivel. Por ejemplo, la guía del límite de detección del método (MDL) de la EPA involucra 7 espacios en blanco replicados y 7 picos de bajo nivel, y la desviación estándar se usa para calcular el MDL. Esto significa que comprender qué afecta su precisión de bajo nivel es importante cuando intenta optimizar sus MDL. Para ver cómo los cambios en la calibración pueden afectar esto, veamos algunos datos del mundo real.