Czym jest odzysk?
Po co to sprawdzać?
Odzysk (dokładność metody, ang. trueness/recovery) mówi,
jak blisko rzeczywistej, znanej ilości analitu jest wynik pomiaru
próbki celowo wzbogaconej (spike) o tę znaną ilość. W
odróżnieniu od powtarzalności (która pokazuje „szum” pomiaru),
odzysk pokazuje, czy metoda ma systematyczne obciążenie — np.
zaniża lub zawyża wyniki niezależnie od rozrzutu.
Jak to policzone jest w tym module
Dla każdego pomiaru liczony jest procent odzysku:
% Odzysku = Wynik pomiaruDodatek wzorca × 100
a przy włączonej korekcji tła matrycy (matryca bez dodatku
często zawiera już pewien poziom analitu) — od wartości „Wynik
pomiaru” najpierw odejmowana jest wartość „Matryca bez
dodatku”, a przy włączonej korekcji próby ślepej — dodatkowo,
niezależnie, odejmowana jest wartość „Próba ślepa” (zobacz sekcja
niżej) — obie korekcje mogą być włączone jednocześnie:
% Odzysku = Wynik pomiaru − Matryca bez dodatku − Próba ślepaDodatek wzorca × 100
Dla każdego poziomu (stężenia) liczone są następnie statystyki
opisowe % odzysku (średnia, SD, RSD/CV, mediana, przedział
ufności dla średniej), a dodatkowo test t-Studenta jednopróbkowy
sprawdzający, czy średni odzysk różni się istotnie od 100%.
Uwaga: wzór jest bezwymiarowym stosunkiem, więc
pola „Dodatek wzorca” / „Wynik pomiaru” / „Matryca bez dodatku” /
„Próba ślepa” mogą być podane w dowolnej, tej samej jednostce dla
całego poziomu — nie tylko w stężeniu (zobacz też „Tryb
odniesienia” niżej). Kategorię AOAC nadal wybiera się na
podstawie rzeczywistego stężenia dodanego wzorca (nie
powierzchni piku), ponieważ tabela AOAC jest skalowana wg stężenia.
Korekcja tła matrycy i korekcja próby ślepej
Dwa niezależne mechanizmy, które można włączyć osobno albo
razem na tym samym poziomie: korekcja tła matrycy
odejmuje wynik realnej próbki bez dodatku wzorca (przydatne, gdy
analit występuje naturalnie w matrycy, np. żelazo w wodzie
powierzchniowej), a korekcja próby ślepej
odejmuje tło pochodzące z samej metody/odczynnika. Jeżeli
oba źródła tła występują naraz, zaznacz obie
opcje — wartości „Matryca bez dodatku” i „Próba ślepa” zostaną
odjęte niezależnie od siebie.
Tryb odniesienia: dodatek wzorca czy roztwór porównawczy?
Domyślnie kolumna „Dodatek wzorca” oznacza znaną, faktycznie
dodaną do próbki ilość/stężenie wzorca. Jeśli jednak procedura w
Twoim laboratorium liczy odzysk z powierzchni piku po desorpcji
(typowe np. dla rurek z węglem aktywnym), przełącz „Tryb
odniesienia” na „Roztwór porównawczy” — wtedy ta sama kolumna
oznacza powierzchnię piku czystego roztworu wzorcowego,
przygotowanego i wstrzykniętego osobno, bez przechodzenia przez
proces desorpcji/ekstrakcji. Wzór liczy się identycznie w obu
trybach (to wyłącznie zmiana etykiety i sensu tej kolumny) —
zmienia się jedynie nagłówek tabeli, żeby nie sugerować, że w
trybie porównawczym coś zostało faktycznie „dodane do próbki”.
Kategorię AOAC nadal wybiera się na podstawie rzeczywistego
stężenia, niezależnie od wybranego trybu.
Ile poziomów i powtórzeń?
Zgodnie z wytyczną ICH Q2(R2) — typowo minimum 3 stężenia
pokrywające zakres metody, po minimum 3 niezależne powtórzenia
każde (łącznie co najmniej 9 oznaczeń). Liczba poziomów i liczba
pomiarów na poziom są w pełni konfigurowalne w tym formularzu.
Testy jakościowe
Każdy poziom dostaje automatycznie trzy testy: test Grubbsa
(jednorazowy, wyłącznie doradczy — wskazuje kandydata na wartość
odstającą, ale o wykluczeniu z obliczeń zawsze decyduje
użytkownik przez checkbox „Wyklucz”), test Shapiro-Wilka
(normalność rozkładu % odzysku danego poziomu — przy n < 8
raport zaznaczy ograniczoną moc testu) oraz test t-Studenta
jednopróbkowy (czy średni odzysk różni się istotnie od 100%).
Jedynym wyborem użytkownika pozostaje poziom istotności (α),
wspólny dla wszystkich trzech testów.
Referencja AOAC (informacyjnie)
Dla każdego poziomu można opcjonalnie wybrać kategorię rzędu
wielkości stężenia (np. „1 ppm”, „0,1%”) — raport doda wtedy
orientacyjny, literaturowy zakres akceptowalnego odzysku wg
wytycznych AOAC International (Appendix F) jako odniesienie.
To wyłącznie informacja poglądowa: nie blokuje wysłania
formularza ani nie wpływa na żaden z powyższych testów
statystycznych — decyzję o akceptacji metody zawsze podejmuje
laboratorium.
Jak wybrać kategorię AOAC?
Kategorię wybiera się według stężenia analitu w próbce badanej, wyrażonego jako
ułamek masowy – nie według stężenia roztworu wzorca użytego do wzbogacenia. Przy próbce
z własnym tłem analitu bierze się łączną zawartość (tło + dodatek). Dla wody i rozcieńczonych
roztworów wodnych przyjmuje się gęstość ≈ 1, czyli 1 mg/L ≈ 1 mg/kg ≈ 1 ppm i 1 µg/L ≈ 1 ppb.
| Kategoria | Ułamek masowy | Odpowiada np. | Zakres odzysku | Orientacyjne RSDr |
| 100% | 1 | 100 g/100 g | 98–102 % | 1,3 % |
| 10% | 10−1 | 10 g/100 g = 100 g/kg | 98–102 % | 1,9 % |
| 1% | 10−2 | 1 g/100 g = 10 g/kg | 97–103 % | 2,7 % |
| 0,1% | 10−3 | 1 g/kg = 1000 mg/kg | 95–105 % | 3,7 % |
| 100 ppm | 10−4 | 100 mg/kg | 90–107 % | 5,3 % |
| 10 ppm | 10−5 | 10 mg/kg | 80–110 % | 7,3 % |
| 1 ppm | 10−6 | 1 mg/kg | 80–110 % | 11 % |
| 100 ppb | 10−7 | 100 µg/kg = 0,1 mg/kg | 80–110 % | 15 % |
| 10 ppb | 10−8 | 10 µg/kg | 60–115 % | 21 % |
| 1 ppb | 10−9 | 1 µg/kg | 40–120 % | 30 % |
Dla wartości pomiędzy wierszami
wybiera się wiersz najbliższy w skali logarytmicznej; w połowie wielkości (np. 3·10−5) zakresy
sąsiednich wierszy się różnią, więc warto zapisać w procedurze przyjętą zasadę – bezpieczniejszy jest
wiersz o niższym stężeniu (szerszy zakres) albo konsekwentnie „rząd wielkości w dół”. Referencja AOAC ma
charakter wyłącznie informacyjny: jeżeli dla danej dziedziny obowiązuje przepis
(np. SANTE dla pozostałości pestycydów: 70–120 %), stosuje się kryterium z przepisu. Kolumna RSDr
podaje orientacyjną powtarzalność oczekiwaną na danym poziomie.
W tym module kategorię wybiera się dla każdego poziomu osobno –
według zawartości analitu w próbce na danym poziomie wzbogacenia.
Ta sama kategoria wyznacza orientacyjne RSDr używane
w stosunku Horwitza (HorRat) opisanym niżej.
Orientacyjne RSD (HorRat)
Gdy wybrana jest kategoria AOAC, raport dodatkowo liczy tzw.
stosunek Horwitza (HorRat) = obserwowane CV tego poziomu /
orientacyjne RSDr z tabeli AOAC dla wybranej kategorii —
klasyczna, literaturowa miara tego, czy rozrzut wyników jest
typowy dla danego rzędu wielkości stężenia (umowny próg:
HorRat ≤ 2 orientacyjnie akceptowalne). To pozwala wychwycić
sytuacje, w których poziom formalnie „przechodzi” testy Grubbsa/
Shapiro-Wilka/t-Studenta, ale ma na tyle wysoki rozrzut (CV), że
wynik trudno uznać za wiarygodny np. do budżetu niepewności.
Niepewność odzysku
Każdy poziom dostaje dodatkowo wyliczoną niepewność: CV / √n, ze współczynnikiem
rozszerzenia k = 2. Raport pokazuje dwa warianty: niepewność standardową/
rozszerzoną samej serii walidacyjnej (z liczby aktywnych
pomiarów tego poziomu) oraz — jeśli powyżej wypełniono pole
„Liczba analiz składających się na wynik dla klienta” —
niepewność standardową/rozszerzoną wyniku faktycznie zgłaszanego
klientowi (np. gdy rutynowo raportowany wynik to średnia z 2
powtórzeń, a nie pojedynczy pomiar). Pole to jest opcjonalne —
bez niego raport pokazuje wyłącznie niepewność samej serii.
W raporcie stoją obok siebie dwie podobne liczby, które mierzą co innego.
Odchylenie standardowe średniej (SDM) w statystykach opisowych to SD / √n
w punktach procentowych odzysku. Niepewność standardowa serii
to CV / √n, czyli wartość względna (w %) – SDM podzielone jeszcze przez średni
odzysk. Przykład: SD = 2,96 pkt proc., n = 6, średni odzysk 102,58 % → SDM = 1,21 pkt proc.,
a niepewność standardowa serii = 1,21 / 102,58 · 100 = 1,18 %. Przy odzysku bliskim 100 %
obie liczby są prawie równe.
Bias i RMSbias (druga część tabeli niepewności) to wkład obciążenia do budżetu
niepewności – bez niepewności wzorca. Budżet niepewności dolicza ją osobno: z pola
„Niepewność wzorca/spike'a” tego poziomu albo, gdy jest puste, z pliku Niepewności wzorca.
Ocena liniowości odzysku (opcjonalnie)
Jeśli formularz zawiera co najmniej 3 różne stężenia („dodano”),
raport dodatkowo policzy jedną, wspólną regresję liniową
znaleziono-vs-dodano dla wszystkich poziomów łącznie, wraz z
testami, czy nachylenie różni się istotnie od 1, a wyraz wolny
od 0 — to dodatkowa, uzupełniająca ocena mówiąca o tym czy odzysk jest
stabilny w całym badanym zakresie stężeń. Poziomy w trybie
porównawczym (roztwór porównawczy zamiast dodatku wzorca) nie
wchodzą do regresji — ich wartość „dodano” to sygnał roztworu
porównawczego, a nie ilość wzorca, więc nie leży na tej samej osi.
Źródła
ICH Q2(R2) (2023/2024). Guideline on Validation of Analytical
Procedures.
AOAC International, Appendix F: Guidelines for Standard
Method Performance Requirements (zakresy akceptowalnego
odzysku wg rzędu wielkości stężenia).