A1: Algemene gang van een analyse: kwalitatief en kwantitatief
Soorten analyses
Kwalitatieve analyse = aantonen of identificeren van een of meerdere stoffen (moleculen,
atomen, ionen of elementen) in een preparaat
- Elke kwantitatieve analyse bevat een element van kwantitatieve analyse
Kwantitatieve analyse = bepalen van de hoeveelheid van een gekend bestanddeel in een staal
of monster
Bioanalyse = analyse van een chemische stof in een biologisch staal
Farmaceutische analyse = onzuiverheden in de actieve stof over het gehalte aan actieve stof
(en onzuiverheden) in de farmaceutische vorm
Procesanalyse = analyse tijdens het fabricage-procede
- snelle analysemethoden nodig
Structuuranalyse = chemische structuur bepalen van een geisoleerde stof of die van een
synthetische stof bevestigen
- Spectroscopische methode
1. Opzoeken van methodes
2. Keuze van de methode
Afhankelijk van (7): beschikbare apparatuur, gewenste precisie, duur van de analyse,
gewenste detectielimiet, kostprijs, aard van het monster, aantal te analyseren monsters
3. Monstername
Alle afgewerkte producten worden gecontroleerd of ze voldoen aan de opgelegde normen in
verband met de kwaliteit. De meeste analysetechnieken duren lang en zijn destructief
Men dient te beschikken over een monster of een aantal monsters waarvan de samenstelling
overeenkomt met die van de totale massa waarvan de analyse gewenst is
Een belangrijk probleem is de bewaring van het staal/monster. Er is verlies van het te
analyseren bestanddeel mogelijk. Er is ook een toename mogelijk door contaminatie. In de
bioanalyse moet degradatie van de actieve bestanddelen bij bewaring van bloed- en andere
stalen steeds onderzocht worden. Dit maakt deel uit van de validatie van de methode.
4. Voorbereiding van het monster voor analyse
Het monster moet in een vorm worden gebracht die geschikt is voor analyse. Dit is bv malen,
fijnwrijven, groter contactoppervlak, waardoor de deeltjesgrootte verkleind wordt zodat na
menging meer homogene poeders ontstaan. Het is dan gemakkelijker de stof op te lossen
doordat kleine deeltjes makkelijker oplossen. Het verwijderen van geadsorbeerde vochtigheid
is ook een belangrijke stap. Men dient de analyse uit te voeren op een droog staal.
,Monsters van plantaardige of dierlijke oorsprong worden vaak gelyofyliseerd (=vriesdrogen),
het monster wordt afgekoeld tot het aanwezige water ijs wordt, wat nadien wordt
gesublimeerd bij lage druk/ omgezet wordt tot gas)
5. Weging
Meestal rekent men de relatieve hoeveelheid uit.
Relatieve hoeveelheid = q/a x c
Q = hoeveelheid van het bestanddeel aanwezig in het monster
A = hoeveelheid van het monster
C = rekenfactor (bv 100 = 1 %)
Het absoluut gehalte is gewenst in de farmaceutische analyse
De meeste geneesmiddelen zijn basen (vb alkaloiden)
6. Oplossen van het monster
Er bestaan technieken waarbij de te bepalen stof niet eerst dient te worden opgelost
Niet destructieve technieken = het staal wordt niet gewijzigd door de analyse
VB NIR (near infrared) spectroscopie: het watergehalte rechtstreeks bepalen
7. Scheiding
Selectief = specifiek = een methode waarbij een stof kan worden bepaald en andere stoffen in
het mengsel hebben geen invloed/interfereren niet.
- Indien de stof niet voldoende selectief is -> staalvoorbehandelingsstap
8. De bepaling
= centraal deel van de analyse
9. Berekening van de resultaten, interpretatie en weergeving van de resultaten
Via een calibratie/ijking wordt de concentratie van de stalen geschat
Vaste monsters -> gewichtsprocent gebruiken
Vloeibare monsters -> gewichtsprocent, volume/volumeprocent, gewichts/volumeprocent,
massa/volume eenheden gebruiken
Chemometrie = via mathematische methoden kunnen de resultaten bruikbaar gemaakt worden
en gevisualiseerd worden, enkel bij een zeer groot aantal meetresultaten
10. Validatie
Aantonen dat de methode aan de verwachtingen voldoet
- Repeteerbaarheid altijd mogelijk, intermediaire precisie meestal en reproduceerbaarheid
naargelang
,A2: Ijking en rechtstreekse bepaling
Kwantitatieve analyse kan gebeuren door een rechtstreekse/directe bepaling of door
ijking/calibratie.
Rechtstreekse methoden zijn bijv gravimetrie (men weegt een bepaalde hoeveelheid af en
leidt daaruit het gehalte van een oplossing af) of de titratie
Ijkingen = men bepaalt het resultaat/signaal voor enkele gekende concentraties, men meet het
signaal voor de onbekende en leidt daaruit af welke zijn concentratie is
Y = b1 x + bo
B = bo
A = b1
Confidentielimiet = betrouwbaarheidsinterval = een onzekerheid op de schatting van de
concentratie van het onbekende staal (bo en b1)
- Nauwer naarmate het staal in het midden van de ijklijn valt
- Geen extrapolatie, altijd interpolatie
- Extrapolatie = schatting van een aantal waarden die buiten de reeks liggen ipv binnen de
reeks
- Een brede range van stalen is beter dan een smalle range
- Een range kiezen ifv de verwachte range aan concentraties
Indien de specifieke absorptie wordt gegeven, dient er zelf geen calibratie te worden
uitgevoerd.
Lineariteit = het gebied waarin de ijklijn voldoende recht is
Eenpuntsijkingen = het signaal/resultaat wordt bepaald voor 1 standaard, S standaard
Reagensblanco = een oplossing bestaande uit alle componenten die gebruikt worden om de te
meten oplossing te maken, behalve de te bepalen bestanddelen.
De blanco moet van de meetresultaten worden afgetrokken -> matrixblanco
1. Soorten fouten
2 categorieën: toevallige fouten (dmv precisie -> onprecisie resultaten) en systematische
fouten (dmv bias -> afwijkende resultaten)
Accuraatheid = afwijking van een individueel resultaat ifv het juiste resultaat
- Toevallige fouten EN systematische fouten
Precisie = random variation of error = indien een aantal replicaat bepalingen worden gedaan
op hetzelfde staal met dezelfde methode, zullen resultaten onderhevig zijn aan toevallige of
normaal verdeelde fouten.
Systematische fouten zijn constant/absoluut of proportioneel/relatief
, Absolute systematische fout = een systematische fout die Onafhankelijk is van de echte
concentratie van de stof die men onderzoekt (uitgedrukt in concentratie eenheden of absolute
eenheden)
Relatieve systematische fout = een systematische fout die WEL afhankelijk is van de echte
concentratie van de stof die men onderzoekt (uitgedrukt in %)
Bronnen van absolute fouten: onvoldoende blanco correctie, onvoldoende specifiek of
selectief
Bronnen van relatieve fouten: niet-lineaire ijklijn terwijl men aanneemt van wel, verschillende
hellingen van ijklijnen in staal en standaard (matrix interferentie)
Versch bias van systematische fouten:
- Lab bias = afwijkingen te wijzen aan de wijze waarop het labo een methode zonder method
bias uitvoert (interlabo onderzoek -> relatieve fouten)
- Method bias = afwijkingen te wijten aan de methode zelf
Outliers = aberrante resultaten = uitbijters = grove fouten zoals overschrijffouten of verkeerde
handelingen uitgevoerd
Interne standaard = inwendige stnadaard = een chemische stof die wordt toegevoegd aan alle
standaarden, blanco’s en stalen.
Het signaal van de standaard wordt gedeeld door hetsignaal van de interne standaard, ifv de
concentratie van de stnadaard
- Corrigeren voor toevallige fouten die optreden bij bv de staalvoorbehandeling
- Indien men geen loop heeft voor injectie -> grotere variatie op de geinjecteerde volumes en
de meetresultaten
- Analoge, maar niet identische eigenschappen aan de te bepalen component omdat men
daardoor een verhoogde kans heeft dat beide analoog gaan reageren
Standaardadditie
= aan het staal wordt een gekende hoeveelheid van het te analyseren bestanddeel toegevoegt.
Men gaat het staal analyseren voor en na toevoeging.
Niet lineaire ijklijnen
- Verdunnen om in het lineaire gebied te vallen
- Kwadratische vergelijking gebruiken
Multivariate ijklijnen = bv meten van absorptie bij meerdere golflengten.
- via multiple regressie of principal component regression, partial least squares of neurale
netwerken
Methodevalidatie
- Criteria: juistheid, precisie, specifiek, detectielimiet, kwantificatielimiet, lineariteit, interval
- 3 types analyse: identificatie, zuiverheidstest (limiettesten + kwantitatieve testen) en
kwantitatieve analyse van actieve componenten
- 3 hoofdregels: valideer over het hele conc gebied, voor alle versch types matrix en valideer
de gehele methode
Soorten analyses
Kwalitatieve analyse = aantonen of identificeren van een of meerdere stoffen (moleculen,
atomen, ionen of elementen) in een preparaat
- Elke kwantitatieve analyse bevat een element van kwantitatieve analyse
Kwantitatieve analyse = bepalen van de hoeveelheid van een gekend bestanddeel in een staal
of monster
Bioanalyse = analyse van een chemische stof in een biologisch staal
Farmaceutische analyse = onzuiverheden in de actieve stof over het gehalte aan actieve stof
(en onzuiverheden) in de farmaceutische vorm
Procesanalyse = analyse tijdens het fabricage-procede
- snelle analysemethoden nodig
Structuuranalyse = chemische structuur bepalen van een geisoleerde stof of die van een
synthetische stof bevestigen
- Spectroscopische methode
1. Opzoeken van methodes
2. Keuze van de methode
Afhankelijk van (7): beschikbare apparatuur, gewenste precisie, duur van de analyse,
gewenste detectielimiet, kostprijs, aard van het monster, aantal te analyseren monsters
3. Monstername
Alle afgewerkte producten worden gecontroleerd of ze voldoen aan de opgelegde normen in
verband met de kwaliteit. De meeste analysetechnieken duren lang en zijn destructief
Men dient te beschikken over een monster of een aantal monsters waarvan de samenstelling
overeenkomt met die van de totale massa waarvan de analyse gewenst is
Een belangrijk probleem is de bewaring van het staal/monster. Er is verlies van het te
analyseren bestanddeel mogelijk. Er is ook een toename mogelijk door contaminatie. In de
bioanalyse moet degradatie van de actieve bestanddelen bij bewaring van bloed- en andere
stalen steeds onderzocht worden. Dit maakt deel uit van de validatie van de methode.
4. Voorbereiding van het monster voor analyse
Het monster moet in een vorm worden gebracht die geschikt is voor analyse. Dit is bv malen,
fijnwrijven, groter contactoppervlak, waardoor de deeltjesgrootte verkleind wordt zodat na
menging meer homogene poeders ontstaan. Het is dan gemakkelijker de stof op te lossen
doordat kleine deeltjes makkelijker oplossen. Het verwijderen van geadsorbeerde vochtigheid
is ook een belangrijke stap. Men dient de analyse uit te voeren op een droog staal.
,Monsters van plantaardige of dierlijke oorsprong worden vaak gelyofyliseerd (=vriesdrogen),
het monster wordt afgekoeld tot het aanwezige water ijs wordt, wat nadien wordt
gesublimeerd bij lage druk/ omgezet wordt tot gas)
5. Weging
Meestal rekent men de relatieve hoeveelheid uit.
Relatieve hoeveelheid = q/a x c
Q = hoeveelheid van het bestanddeel aanwezig in het monster
A = hoeveelheid van het monster
C = rekenfactor (bv 100 = 1 %)
Het absoluut gehalte is gewenst in de farmaceutische analyse
De meeste geneesmiddelen zijn basen (vb alkaloiden)
6. Oplossen van het monster
Er bestaan technieken waarbij de te bepalen stof niet eerst dient te worden opgelost
Niet destructieve technieken = het staal wordt niet gewijzigd door de analyse
VB NIR (near infrared) spectroscopie: het watergehalte rechtstreeks bepalen
7. Scheiding
Selectief = specifiek = een methode waarbij een stof kan worden bepaald en andere stoffen in
het mengsel hebben geen invloed/interfereren niet.
- Indien de stof niet voldoende selectief is -> staalvoorbehandelingsstap
8. De bepaling
= centraal deel van de analyse
9. Berekening van de resultaten, interpretatie en weergeving van de resultaten
Via een calibratie/ijking wordt de concentratie van de stalen geschat
Vaste monsters -> gewichtsprocent gebruiken
Vloeibare monsters -> gewichtsprocent, volume/volumeprocent, gewichts/volumeprocent,
massa/volume eenheden gebruiken
Chemometrie = via mathematische methoden kunnen de resultaten bruikbaar gemaakt worden
en gevisualiseerd worden, enkel bij een zeer groot aantal meetresultaten
10. Validatie
Aantonen dat de methode aan de verwachtingen voldoet
- Repeteerbaarheid altijd mogelijk, intermediaire precisie meestal en reproduceerbaarheid
naargelang
,A2: Ijking en rechtstreekse bepaling
Kwantitatieve analyse kan gebeuren door een rechtstreekse/directe bepaling of door
ijking/calibratie.
Rechtstreekse methoden zijn bijv gravimetrie (men weegt een bepaalde hoeveelheid af en
leidt daaruit het gehalte van een oplossing af) of de titratie
Ijkingen = men bepaalt het resultaat/signaal voor enkele gekende concentraties, men meet het
signaal voor de onbekende en leidt daaruit af welke zijn concentratie is
Y = b1 x + bo
B = bo
A = b1
Confidentielimiet = betrouwbaarheidsinterval = een onzekerheid op de schatting van de
concentratie van het onbekende staal (bo en b1)
- Nauwer naarmate het staal in het midden van de ijklijn valt
- Geen extrapolatie, altijd interpolatie
- Extrapolatie = schatting van een aantal waarden die buiten de reeks liggen ipv binnen de
reeks
- Een brede range van stalen is beter dan een smalle range
- Een range kiezen ifv de verwachte range aan concentraties
Indien de specifieke absorptie wordt gegeven, dient er zelf geen calibratie te worden
uitgevoerd.
Lineariteit = het gebied waarin de ijklijn voldoende recht is
Eenpuntsijkingen = het signaal/resultaat wordt bepaald voor 1 standaard, S standaard
Reagensblanco = een oplossing bestaande uit alle componenten die gebruikt worden om de te
meten oplossing te maken, behalve de te bepalen bestanddelen.
De blanco moet van de meetresultaten worden afgetrokken -> matrixblanco
1. Soorten fouten
2 categorieën: toevallige fouten (dmv precisie -> onprecisie resultaten) en systematische
fouten (dmv bias -> afwijkende resultaten)
Accuraatheid = afwijking van een individueel resultaat ifv het juiste resultaat
- Toevallige fouten EN systematische fouten
Precisie = random variation of error = indien een aantal replicaat bepalingen worden gedaan
op hetzelfde staal met dezelfde methode, zullen resultaten onderhevig zijn aan toevallige of
normaal verdeelde fouten.
Systematische fouten zijn constant/absoluut of proportioneel/relatief
, Absolute systematische fout = een systematische fout die Onafhankelijk is van de echte
concentratie van de stof die men onderzoekt (uitgedrukt in concentratie eenheden of absolute
eenheden)
Relatieve systematische fout = een systematische fout die WEL afhankelijk is van de echte
concentratie van de stof die men onderzoekt (uitgedrukt in %)
Bronnen van absolute fouten: onvoldoende blanco correctie, onvoldoende specifiek of
selectief
Bronnen van relatieve fouten: niet-lineaire ijklijn terwijl men aanneemt van wel, verschillende
hellingen van ijklijnen in staal en standaard (matrix interferentie)
Versch bias van systematische fouten:
- Lab bias = afwijkingen te wijzen aan de wijze waarop het labo een methode zonder method
bias uitvoert (interlabo onderzoek -> relatieve fouten)
- Method bias = afwijkingen te wijten aan de methode zelf
Outliers = aberrante resultaten = uitbijters = grove fouten zoals overschrijffouten of verkeerde
handelingen uitgevoerd
Interne standaard = inwendige stnadaard = een chemische stof die wordt toegevoegd aan alle
standaarden, blanco’s en stalen.
Het signaal van de standaard wordt gedeeld door hetsignaal van de interne standaard, ifv de
concentratie van de stnadaard
- Corrigeren voor toevallige fouten die optreden bij bv de staalvoorbehandeling
- Indien men geen loop heeft voor injectie -> grotere variatie op de geinjecteerde volumes en
de meetresultaten
- Analoge, maar niet identische eigenschappen aan de te bepalen component omdat men
daardoor een verhoogde kans heeft dat beide analoog gaan reageren
Standaardadditie
= aan het staal wordt een gekende hoeveelheid van het te analyseren bestanddeel toegevoegt.
Men gaat het staal analyseren voor en na toevoeging.
Niet lineaire ijklijnen
- Verdunnen om in het lineaire gebied te vallen
- Kwadratische vergelijking gebruiken
Multivariate ijklijnen = bv meten van absorptie bij meerdere golflengten.
- via multiple regressie of principal component regression, partial least squares of neurale
netwerken
Methodevalidatie
- Criteria: juistheid, precisie, specifiek, detectielimiet, kwantificatielimiet, lineariteit, interval
- 3 types analyse: identificatie, zuiverheidstest (limiettesten + kwantitatieve testen) en
kwantitatieve analyse van actieve componenten
- 3 hoofdregels: valideer over het hele conc gebied, voor alle versch types matrix en valideer
de gehele methode
