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INTRODUCCIOacuteN A LA QUIacuteMICA ANALIacuteTICA
1 INTRODUCCION __________________________________________________________ 3
11 Meacutetodos claacutesicos ___________________________________________________________ 3
12 Meacutetodos instrumentales _____________________________________________________ 4
2 Los Medicamentos _________________________________________________________ 4
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES _______________________ 7
4 ELECTROLITOS __________________________________________________________ 8
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION ______________________________ 9
51 Concentracioacuten maacutesica (x) ___________________________________________________ 9
52 Fraccioacuten maacutesica (x) _____________________________________________________ 10
53 Concentracioacuten en porcentual () ____________________________________________ 10
531 a) Por ciento masa-volumen m-V ________________________________________________ 10
532 b) Por ciento masa-masa m-m ___________________________________________________ 11
533 c) Por ciento volumen- volumen V-V ____________________________________________ 12
54 Concentracioacuten molar c(x) __________________________________________________ 12
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)__________________________________ 13
6 EQUILIBRIO QUIMICO ___________________________________________________ 16
7 ACIDOS Y BASES ________________________________________________________ 17
8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD ___________________________ 18
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS CUANTITATIVOS
19
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico _____________________________________________ 19
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico ______________________________________________ 19
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO ______________________ 20
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS _________________________________________ 22
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO ___________________________________ 22
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos) ____________________________________________ 22
1022 Caracteriacutesticas de la matriz ________________________________________________________ 23
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos _____________________________________________ 23
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico ______________________________________________ 24
1031 Especificidad- __________________________________________________________________ 25
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1032 Exactitud- _____________________________________________________________________ 25
1033 Precisioacuten- _____________________________________________________________________ 25
1034 Liacutemite de deteccioacuten- _____________________________________________________________ 26
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten- _________________________________________________________ 26
1036 Linealidad- ____________________________________________________________________ 26
1037 Rango- _______________________________________________________________________ 26
1038 Robustez- _____________________________________________________________________ 26
104 MUESTREO ______________________________________________________________ 27
105 PREPARACION DE LA MUESTRA _________________________________________ 28
1051 Preparacioacuten de la muestra _________________________________________________________ 30
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo _________________________________________________ 30
1053 Dilucioacuten ______________________________________________________________________ 31
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido _________________________________________________________ 31
1055 Clarificacioacuten ___________________________________________________________________ 31
1056 Destilacioacuten ____________________________________________________________________ 31
1057 Incineracioacuten ___________________________________________________________________ 31
1058 Digestioacuten _____________________________________________________________________ 31
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra __________________________ 32
11 DETERMINACION ANALITICA __________________________________________ 34
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS ________ 34
121 Interpretacioacuten de los resultados ______________________________________________ 38
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo __________________________________________ 38
131 Errores determinados o sistemaacuteticos _________________________________________ 39
132 Errores del meacutetodo ________________________________________________________ 39
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados ____________________ 39
134 Errores de operacioacuten ______________________________________________________ 40
135 Errores personales ________________________________________________________ 40
136 Errores indeterminados o accidentales ________________________________________ 40
14 El ensayo en blanco ______________________________________________________ 41
141 Determinaciones en paralelo _________________________________________________ 41
15 EJERCICIOS PROPUESTOS ______________________ iexclError Marcador no definido
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1 INTRODUCCION
La Quiacutemica Analiacutetica considerada por muchos la rama maacutes antigua de la Quiacutemica es la ciencia que
estudia el conjunto de principios leyes meacutetodos y teacutecnicas cuya finalidad es la determinacioacuten de la com-
posicioacuten quiacutemica de una muestra natural o artificial Es por tanto la ciencia creadora y elaboradora de
esos meacutetodos y teacutecnicas y puede definirse como la rama de la quiacutemica que se ocupa de la identificacioacuten
y cuantificacioacuten de uno o varios componentes quiacutemicos en una muestra dada De acuerdo con esta defi-
nicioacuten la Quiacutemica Analiacutetica se divide en cualitativa y cuantitativa
La Quiacutemica Analiacutetica Cualitativa tiene por objetivo el reconocimiento o identificacioacuten de los elementos
compuestos o grupos quiacutemicos presentes en una muestra mientras que el de la Quiacutemica Analiacutetica
Cuantitativa es la determinacioacuten de las cantidades en las cuales tales elementos compuestos o grupos
quiacutemicos se encuentran la muestra
Para cumplimentar cualquiera de estos objetivos (cualitativo o cuantitativo) la quiacutemica analiacutetica se vale
del procedimiento denominado meacutetodo analiacutetico el cual puede definirse como el conjunto de operacio-
nes fiacutesicas y quiacutemicas que permite identificar yo cuantificar un componente quiacutemico (el analito) en el
sistema material que lo contiene (la muestra) La complejidad en la composicioacuten (matriz) de la muestra
seraacute la que determine el procesamiento a que deberaacute ser sometida esta uacuteltima a fin de lograr resultados
oacuteptimos en el anaacutelisis Un ejemplo de muestra con matriz compleja es la sangre frecuentemente anali-
zada con muacuteltiples objetivos
Los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico pueden clasificarse de diferentes formas La maacutes aplicada es la que los
divide seguacuten la naturaleza de la medida final del anaacutelisis De acuerdo con esto los meacutetodos de anaacutelisis
quiacutemico pueden clasificarse en claacutesicos e instrumentales
11 Meacutetodos claacutesicos
Son los maacutes antiguos e involucran generalmente la aplicacioacuten de una reaccioacuten quiacutemica en la que inter-
viene el constituyente que se desea determinar Si el fin es cualitativo la reaccioacuten deberaacute dar lugar a la
aparicioacuten de coloracioacuten turbidez precipitado o cualquier otro cambio perceptible que indicaraacute la posible
presencia de especies quiacutemicas determinadas Estas reacciones caracteriacutesticas seraacuten descritas y aplica-
das en cursos posteriores
Si por el contrario el objetivo del anaacutelisis es cuantitativo el procedimiento quiacutemico empleado deberaacute
concluir con la medicioacuten final de una masa o un volumen que permitiraacute calcular la cantidad o concentra-
cioacuten de analito presente en la muestra Este texto trataraacute sobre los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuanti-
tativo
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12 Meacutetodos instrumentales
Constituyen un conjunto de procedimientos basados en la medicioacuten instrumental de alguna propiedad
fiacutesico-quiacutemica de las sustancias que resulta proporcional a la masa o concentracioacuten de las mismas en el
sistema estudiado Estos meacutetodos por lo general no involucran reaccioacuten quiacutemica alguna y presentan
una enorme diversidad En ocasiones requieren de equipos que pueden resultar altamente sofisticados
y muy caros pero que ofrecen resultados imposibles de lograr por otras viacuteas Son aplicados ampliamen-
te tanto con fines cualitativos como cuantitativos A diferencia de los meacutetodos claacutesicos los cuales han
experimentado poco cambio a traveacutes de los antildeos los meacutetodos instrumentales estaacuten sometidos a un
permanente perfeccionamiento y desarrollo constituyendo una herramienta imprescindible en casi to-
das las ramas de la ciencia
No obstante los meacutetodos claacutesicos mantienen amplia aplicabilidad en el control de la calidad materias
primas y medicamentos Esto se debe a que en dependencia del objetivo que se persigue con un anaacuteli-
sis dado debe seleccionarse el meacutetodo analiacutetico adecuado es decir aqueacutel que ofrece los resultados
con el nivel de exigencia requerido y que no necesariamente es el maacutes moderno o costoso Un cientiacutefico
nunca deberaacute invertir tiempo o recursos para lograr maacutes exactitud y precisioacuten de la requerida para un
anaacutelisis dado aunque tampoco deberaacute desarrollar un trabajo analiacutetico cuyos resultados no esteacuten a la
altura de la exigencia que se plantea para el mismo
2 Los Medicamentos
Medicamento es toda sustancia o preparado que poseyendo propiedades curativas o preventivas es
elaborado para ser administrado al hombre o a los animales ayudando al organismo a recuperarse de
los desequilibrios producidos por las enfermedades o a protegerlo de las mismas
De forma general un medicamento estaacute compuesto por una sustancia o compuesto principal que es la
sustancia o principio farmacoloacutegicamente activo (o faacutermaco) responsable de ejercer la actividad preven-
tiva o terapeacuteutica (curativa) que se persigue con su administracioacuten frente a una enfermedad o padeci-
miento dado y otra serie de sustancias inactivas o inertes que se conocen como sustancias auxiliares o
excipientes que permiten o coadyuvan a una mejor absorcioacuten del principio activo por el organismo al
mismo tiempo que garantizan su estabilidad y posibilitan la preparacioacuten de la forma farmaceacuteutica (table-
ta unguumlento crema locioacuten jarabe colirio inyectable polvos etc) en que seraacute administrado Entonces
la forma farmaceacuteutica es la presentacioacuten externa de un medicamento con el fin de posibilitar su adminis-
tracioacuten al individuo En ocasiones un medicamento incluye en su composicioacuten maacutes de un principio acti-
vo y entonces se dice que es una asociacioacuten medicamentosa
Asiacute por ejemplo en las tabletas de KCl 500 mg administradas a pacientes hipopotaseacutemicos (con niveles
deprimidos de potasio en sangre) el cloruro de potasio constituye el principio activo o faacutermaco mien-
tras que los otros componentes de la tableta (glicerina estearato de magnesio hidroacutexido de aluminio y
acacia) son las sustancias auxiliares o excipientes
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Por otra parte antes de formar parte del medicamento cada uno de los compuestos que va a ser utili-
zado en su elaboracioacuten constituye una materia prima (figura 11)
Para garantizar la calidad de un medicamento debe controlarse cuidadosamente la calidad de cada uno
de los componentes que forman parte del mismo asiacute como del proceso productivo mediante el cual es
elaborado De ello depende tanto la adecuada presentacioacuten del producto terminado como su efectividad
preventiva o terapeacuteutica y su estabilidad fiacutesica y quiacutemica
Por tal motivo todas las materias primas que van a ser utilizadas en la elaboracioacuten de un medicamento
deben ser sometidas a un riguroso control de calidad mediante la aplicacioacuten de una serie de teacutecnicas
analiacuteticas que permiten comprobar si cumplen o no con los requisitos de pureza establecidos para cada
una de ellas
Sin embargo ese control no basta para garantizar la calidad del producto terminado Durante el proceso
tecnoloacutegico mediante el cual se elabora el medicamento deben realizarse diferentes chequeos con el fin
de comprobar que todos los paraacutemetros tecnoloacutegicos se comportan adecuadamente y no se ha produci-
do alteracioacuten alguna en las distintas etapas productivas Finalmente el producto terminado es sometido
a una serie de pruebas o anaacutelisis de diferentes tipos (fiacutesicos quiacutemicos quiacutemico-fiacutesicos microbioloacutegicos
bioquiacutemicos etc en dependencia de sus caracteriacutesticas) para establecer si el mismo se encuentra o no
apto para el consumo humano o animal
En las farmacopeas compendios que se publican en los paiacuteses con maacutes desarrollo en produccioacuten de
medicamentos se recogen todos los anaacutelisis a que deben ser sometidos tanto las materias primas (prin-
cipios activos sustancias auxiliares agua de uso industrial envases etc) como los productos termina-
dos (medicamentos y otros productos de uso farmaceacuteutico) que se producen en cada uno de ellos Para
cada anaacutelisis se establece el ldquocriterio de calidadrdquo o sea el intervalo en el que deben encontrarse los re-
sultados del anaacutelisis en cuestioacuten para que tales materias primas o productos puedan ser considerados
aptos para el uso farmaceacuteutico Esta evaluacioacuten es obligatoria tanto si se trata de producciones naciona-
les como de productos importados Igualmente debe realizarse un control perioacutedico a las materias pri-
Figura 11 - Esquema representativo de los componentes presentes en las tabletas de KCl
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mas o formas terminadas que se mantienen almacenadas porque debe comprobarse que mantienen la
calidad requerida durante su almacenamiento
En cursos posteriores se trataraacuten detalladamente los aspectos concernientes al control de la calidad en
la industria farmaceacuteutica No obstante en el presente texto seraacuten utilizados muchos ejemplos que permi-
tiraacuten ilustrar de forma concreta la aplicacioacuten directa de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo en
ese campo
Cuando se va a aplicar una teacutecnica o procedimiento analiacutetico dado es imprescindible discernir claramen-
te cuaacutel es la muestra cuaacuteles son las caracteriacutesticas de su matriz y cuaacutel es el analito Para ello pueden
tomarse como ejemplo las tabletas de cloruro de potasio (KCl) esquematizadas anteriormente
Entonces desde el punto de vista analiacutetico cuando se desea determinar experimentalmente la pureza
de la materia prima ldquocloruro de potasiordquo esta uacuteltima constituiraacute la muestra a analizar en la que deberaacute
determinarse el contenido de KCL (componente quiacutemico) que realmente presenta y que constituiraacute el
analito en una matriz que pudiera estar compuesta por el KCL (analito) y otras impurezas que pudieran
estar presentes en la materia prima considerando que es praacutecticamente imposible obtener un compues-
to 100 puro El anaacutelisis mencionado forma parte de un conjunto de pruebas establecidas para el con-
trol de la calidad de esta materia prima en particular
Por otra parte si lo que se realiza es el control de calidad de un lote fabricado o importado de tabletas
de KCl y se desea determinar si el contenido de principio activo en las tabletas cumple con el que de-
clara el fabricante (500mg) entonces la muestra seriacutean las tabletas (con la matriz que las caracterizan)
que llegan al laboratorio para ser analizadas y el analito el KCl contenido en ellas
Es preciso aclarar que cuando la muestra es un medicamento el analito puede o no ser especiacuteficamen-
te el principio activo pues frecuentemente se hace necesaria la determinacioacuten cuantitativa de otros
compuestos que acompantildean o pudieran acompantildear al faacutermaco en el medicamento cuya presencia y
concentracioacuten deben ser estrictamente controladas
El Anaacutelisis Quiacutemico (cualitativo o cuantitativo claacutesico o instrumental) tiene una ampliacutesima aplicacioacuten en el
campo farmaceacuteutico Ademaacutes de utilizarse en gran medida en el control de la calidad de materias pri-
mas y productos terminados se aplica tambieacuten en estudios farmacoloacutegicos toxicoloacutegicos farmacocineacuteti-
cos de estabilidad en la investigacioacuten y desarrollo de nuevos principios activos y medicamentos en el
desarrollo de kits para el diagnoacutestico de enfermedades en la fabricacioacuten de cosmeacuteticos y otros productos
de aseo y cuidado personal etc Igualmente los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico cualitativo y cuantitativo
son aplicables en el campo de las ciencias alimentarias medicina criminaliacutestica bioquiacutemica biologiacutea en
el control ambiental en el control antidopaje mineralogiacutea agricultura antropologiacutea y por supuesto en la
industria quiacutemica entre otros
Los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo constituyen el primer peldantildeo en el largo recorrido
dentro del amplio campo del anaacutelisis farmaceacuteutico Los conceptos y definiciones que se estudian son de
aplicacioacuten permanente en este campo El estudio de los meacutetodos claacutesicos no soacutelo proporciona una serie
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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capitulo1 b y fdocx
Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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capitulo1 b y fdocx
Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 23 de 42
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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1032 Exactitud- _____________________________________________________________________ 25
1033 Precisioacuten- _____________________________________________________________________ 25
1034 Liacutemite de deteccioacuten- _____________________________________________________________ 26
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten- _________________________________________________________ 26
1036 Linealidad- ____________________________________________________________________ 26
1037 Rango- _______________________________________________________________________ 26
1038 Robustez- _____________________________________________________________________ 26
104 MUESTREO ______________________________________________________________ 27
105 PREPARACION DE LA MUESTRA _________________________________________ 28
1051 Preparacioacuten de la muestra _________________________________________________________ 30
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo _________________________________________________ 30
1053 Dilucioacuten ______________________________________________________________________ 31
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido _________________________________________________________ 31
1055 Clarificacioacuten ___________________________________________________________________ 31
1056 Destilacioacuten ____________________________________________________________________ 31
1057 Incineracioacuten ___________________________________________________________________ 31
1058 Digestioacuten _____________________________________________________________________ 31
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra __________________________ 32
11 DETERMINACION ANALITICA __________________________________________ 34
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS ________ 34
121 Interpretacioacuten de los resultados ______________________________________________ 38
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo __________________________________________ 38
131 Errores determinados o sistemaacuteticos _________________________________________ 39
132 Errores del meacutetodo ________________________________________________________ 39
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados ____________________ 39
134 Errores de operacioacuten ______________________________________________________ 40
135 Errores personales ________________________________________________________ 40
136 Errores indeterminados o accidentales ________________________________________ 40
14 El ensayo en blanco ______________________________________________________ 41
141 Determinaciones en paralelo _________________________________________________ 41
15 EJERCICIOS PROPUESTOS ______________________ iexclError Marcador no definido
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1 INTRODUCCION
La Quiacutemica Analiacutetica considerada por muchos la rama maacutes antigua de la Quiacutemica es la ciencia que
estudia el conjunto de principios leyes meacutetodos y teacutecnicas cuya finalidad es la determinacioacuten de la com-
posicioacuten quiacutemica de una muestra natural o artificial Es por tanto la ciencia creadora y elaboradora de
esos meacutetodos y teacutecnicas y puede definirse como la rama de la quiacutemica que se ocupa de la identificacioacuten
y cuantificacioacuten de uno o varios componentes quiacutemicos en una muestra dada De acuerdo con esta defi-
nicioacuten la Quiacutemica Analiacutetica se divide en cualitativa y cuantitativa
La Quiacutemica Analiacutetica Cualitativa tiene por objetivo el reconocimiento o identificacioacuten de los elementos
compuestos o grupos quiacutemicos presentes en una muestra mientras que el de la Quiacutemica Analiacutetica
Cuantitativa es la determinacioacuten de las cantidades en las cuales tales elementos compuestos o grupos
quiacutemicos se encuentran la muestra
Para cumplimentar cualquiera de estos objetivos (cualitativo o cuantitativo) la quiacutemica analiacutetica se vale
del procedimiento denominado meacutetodo analiacutetico el cual puede definirse como el conjunto de operacio-
nes fiacutesicas y quiacutemicas que permite identificar yo cuantificar un componente quiacutemico (el analito) en el
sistema material que lo contiene (la muestra) La complejidad en la composicioacuten (matriz) de la muestra
seraacute la que determine el procesamiento a que deberaacute ser sometida esta uacuteltima a fin de lograr resultados
oacuteptimos en el anaacutelisis Un ejemplo de muestra con matriz compleja es la sangre frecuentemente anali-
zada con muacuteltiples objetivos
Los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico pueden clasificarse de diferentes formas La maacutes aplicada es la que los
divide seguacuten la naturaleza de la medida final del anaacutelisis De acuerdo con esto los meacutetodos de anaacutelisis
quiacutemico pueden clasificarse en claacutesicos e instrumentales
11 Meacutetodos claacutesicos
Son los maacutes antiguos e involucran generalmente la aplicacioacuten de una reaccioacuten quiacutemica en la que inter-
viene el constituyente que se desea determinar Si el fin es cualitativo la reaccioacuten deberaacute dar lugar a la
aparicioacuten de coloracioacuten turbidez precipitado o cualquier otro cambio perceptible que indicaraacute la posible
presencia de especies quiacutemicas determinadas Estas reacciones caracteriacutesticas seraacuten descritas y aplica-
das en cursos posteriores
Si por el contrario el objetivo del anaacutelisis es cuantitativo el procedimiento quiacutemico empleado deberaacute
concluir con la medicioacuten final de una masa o un volumen que permitiraacute calcular la cantidad o concentra-
cioacuten de analito presente en la muestra Este texto trataraacute sobre los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuanti-
tativo
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12 Meacutetodos instrumentales
Constituyen un conjunto de procedimientos basados en la medicioacuten instrumental de alguna propiedad
fiacutesico-quiacutemica de las sustancias que resulta proporcional a la masa o concentracioacuten de las mismas en el
sistema estudiado Estos meacutetodos por lo general no involucran reaccioacuten quiacutemica alguna y presentan
una enorme diversidad En ocasiones requieren de equipos que pueden resultar altamente sofisticados
y muy caros pero que ofrecen resultados imposibles de lograr por otras viacuteas Son aplicados ampliamen-
te tanto con fines cualitativos como cuantitativos A diferencia de los meacutetodos claacutesicos los cuales han
experimentado poco cambio a traveacutes de los antildeos los meacutetodos instrumentales estaacuten sometidos a un
permanente perfeccionamiento y desarrollo constituyendo una herramienta imprescindible en casi to-
das las ramas de la ciencia
No obstante los meacutetodos claacutesicos mantienen amplia aplicabilidad en el control de la calidad materias
primas y medicamentos Esto se debe a que en dependencia del objetivo que se persigue con un anaacuteli-
sis dado debe seleccionarse el meacutetodo analiacutetico adecuado es decir aqueacutel que ofrece los resultados
con el nivel de exigencia requerido y que no necesariamente es el maacutes moderno o costoso Un cientiacutefico
nunca deberaacute invertir tiempo o recursos para lograr maacutes exactitud y precisioacuten de la requerida para un
anaacutelisis dado aunque tampoco deberaacute desarrollar un trabajo analiacutetico cuyos resultados no esteacuten a la
altura de la exigencia que se plantea para el mismo
2 Los Medicamentos
Medicamento es toda sustancia o preparado que poseyendo propiedades curativas o preventivas es
elaborado para ser administrado al hombre o a los animales ayudando al organismo a recuperarse de
los desequilibrios producidos por las enfermedades o a protegerlo de las mismas
De forma general un medicamento estaacute compuesto por una sustancia o compuesto principal que es la
sustancia o principio farmacoloacutegicamente activo (o faacutermaco) responsable de ejercer la actividad preven-
tiva o terapeacuteutica (curativa) que se persigue con su administracioacuten frente a una enfermedad o padeci-
miento dado y otra serie de sustancias inactivas o inertes que se conocen como sustancias auxiliares o
excipientes que permiten o coadyuvan a una mejor absorcioacuten del principio activo por el organismo al
mismo tiempo que garantizan su estabilidad y posibilitan la preparacioacuten de la forma farmaceacuteutica (table-
ta unguumlento crema locioacuten jarabe colirio inyectable polvos etc) en que seraacute administrado Entonces
la forma farmaceacuteutica es la presentacioacuten externa de un medicamento con el fin de posibilitar su adminis-
tracioacuten al individuo En ocasiones un medicamento incluye en su composicioacuten maacutes de un principio acti-
vo y entonces se dice que es una asociacioacuten medicamentosa
Asiacute por ejemplo en las tabletas de KCl 500 mg administradas a pacientes hipopotaseacutemicos (con niveles
deprimidos de potasio en sangre) el cloruro de potasio constituye el principio activo o faacutermaco mien-
tras que los otros componentes de la tableta (glicerina estearato de magnesio hidroacutexido de aluminio y
acacia) son las sustancias auxiliares o excipientes
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Por otra parte antes de formar parte del medicamento cada uno de los compuestos que va a ser utili-
zado en su elaboracioacuten constituye una materia prima (figura 11)
Para garantizar la calidad de un medicamento debe controlarse cuidadosamente la calidad de cada uno
de los componentes que forman parte del mismo asiacute como del proceso productivo mediante el cual es
elaborado De ello depende tanto la adecuada presentacioacuten del producto terminado como su efectividad
preventiva o terapeacuteutica y su estabilidad fiacutesica y quiacutemica
Por tal motivo todas las materias primas que van a ser utilizadas en la elaboracioacuten de un medicamento
deben ser sometidas a un riguroso control de calidad mediante la aplicacioacuten de una serie de teacutecnicas
analiacuteticas que permiten comprobar si cumplen o no con los requisitos de pureza establecidos para cada
una de ellas
Sin embargo ese control no basta para garantizar la calidad del producto terminado Durante el proceso
tecnoloacutegico mediante el cual se elabora el medicamento deben realizarse diferentes chequeos con el fin
de comprobar que todos los paraacutemetros tecnoloacutegicos se comportan adecuadamente y no se ha produci-
do alteracioacuten alguna en las distintas etapas productivas Finalmente el producto terminado es sometido
a una serie de pruebas o anaacutelisis de diferentes tipos (fiacutesicos quiacutemicos quiacutemico-fiacutesicos microbioloacutegicos
bioquiacutemicos etc en dependencia de sus caracteriacutesticas) para establecer si el mismo se encuentra o no
apto para el consumo humano o animal
En las farmacopeas compendios que se publican en los paiacuteses con maacutes desarrollo en produccioacuten de
medicamentos se recogen todos los anaacutelisis a que deben ser sometidos tanto las materias primas (prin-
cipios activos sustancias auxiliares agua de uso industrial envases etc) como los productos termina-
dos (medicamentos y otros productos de uso farmaceacuteutico) que se producen en cada uno de ellos Para
cada anaacutelisis se establece el ldquocriterio de calidadrdquo o sea el intervalo en el que deben encontrarse los re-
sultados del anaacutelisis en cuestioacuten para que tales materias primas o productos puedan ser considerados
aptos para el uso farmaceacuteutico Esta evaluacioacuten es obligatoria tanto si se trata de producciones naciona-
les como de productos importados Igualmente debe realizarse un control perioacutedico a las materias pri-
Figura 11 - Esquema representativo de los componentes presentes en las tabletas de KCl
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mas o formas terminadas que se mantienen almacenadas porque debe comprobarse que mantienen la
calidad requerida durante su almacenamiento
En cursos posteriores se trataraacuten detalladamente los aspectos concernientes al control de la calidad en
la industria farmaceacuteutica No obstante en el presente texto seraacuten utilizados muchos ejemplos que permi-
tiraacuten ilustrar de forma concreta la aplicacioacuten directa de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo en
ese campo
Cuando se va a aplicar una teacutecnica o procedimiento analiacutetico dado es imprescindible discernir claramen-
te cuaacutel es la muestra cuaacuteles son las caracteriacutesticas de su matriz y cuaacutel es el analito Para ello pueden
tomarse como ejemplo las tabletas de cloruro de potasio (KCl) esquematizadas anteriormente
Entonces desde el punto de vista analiacutetico cuando se desea determinar experimentalmente la pureza
de la materia prima ldquocloruro de potasiordquo esta uacuteltima constituiraacute la muestra a analizar en la que deberaacute
determinarse el contenido de KCL (componente quiacutemico) que realmente presenta y que constituiraacute el
analito en una matriz que pudiera estar compuesta por el KCL (analito) y otras impurezas que pudieran
estar presentes en la materia prima considerando que es praacutecticamente imposible obtener un compues-
to 100 puro El anaacutelisis mencionado forma parte de un conjunto de pruebas establecidas para el con-
trol de la calidad de esta materia prima en particular
Por otra parte si lo que se realiza es el control de calidad de un lote fabricado o importado de tabletas
de KCl y se desea determinar si el contenido de principio activo en las tabletas cumple con el que de-
clara el fabricante (500mg) entonces la muestra seriacutean las tabletas (con la matriz que las caracterizan)
que llegan al laboratorio para ser analizadas y el analito el KCl contenido en ellas
Es preciso aclarar que cuando la muestra es un medicamento el analito puede o no ser especiacuteficamen-
te el principio activo pues frecuentemente se hace necesaria la determinacioacuten cuantitativa de otros
compuestos que acompantildean o pudieran acompantildear al faacutermaco en el medicamento cuya presencia y
concentracioacuten deben ser estrictamente controladas
El Anaacutelisis Quiacutemico (cualitativo o cuantitativo claacutesico o instrumental) tiene una ampliacutesima aplicacioacuten en el
campo farmaceacuteutico Ademaacutes de utilizarse en gran medida en el control de la calidad de materias pri-
mas y productos terminados se aplica tambieacuten en estudios farmacoloacutegicos toxicoloacutegicos farmacocineacuteti-
cos de estabilidad en la investigacioacuten y desarrollo de nuevos principios activos y medicamentos en el
desarrollo de kits para el diagnoacutestico de enfermedades en la fabricacioacuten de cosmeacuteticos y otros productos
de aseo y cuidado personal etc Igualmente los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico cualitativo y cuantitativo
son aplicables en el campo de las ciencias alimentarias medicina criminaliacutestica bioquiacutemica biologiacutea en
el control ambiental en el control antidopaje mineralogiacutea agricultura antropologiacutea y por supuesto en la
industria quiacutemica entre otros
Los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo constituyen el primer peldantildeo en el largo recorrido
dentro del amplio campo del anaacutelisis farmaceacuteutico Los conceptos y definiciones que se estudian son de
aplicacioacuten permanente en este campo El estudio de los meacutetodos claacutesicos no soacutelo proporciona una serie
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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1 INTRODUCCION
La Quiacutemica Analiacutetica considerada por muchos la rama maacutes antigua de la Quiacutemica es la ciencia que
estudia el conjunto de principios leyes meacutetodos y teacutecnicas cuya finalidad es la determinacioacuten de la com-
posicioacuten quiacutemica de una muestra natural o artificial Es por tanto la ciencia creadora y elaboradora de
esos meacutetodos y teacutecnicas y puede definirse como la rama de la quiacutemica que se ocupa de la identificacioacuten
y cuantificacioacuten de uno o varios componentes quiacutemicos en una muestra dada De acuerdo con esta defi-
nicioacuten la Quiacutemica Analiacutetica se divide en cualitativa y cuantitativa
La Quiacutemica Analiacutetica Cualitativa tiene por objetivo el reconocimiento o identificacioacuten de los elementos
compuestos o grupos quiacutemicos presentes en una muestra mientras que el de la Quiacutemica Analiacutetica
Cuantitativa es la determinacioacuten de las cantidades en las cuales tales elementos compuestos o grupos
quiacutemicos se encuentran la muestra
Para cumplimentar cualquiera de estos objetivos (cualitativo o cuantitativo) la quiacutemica analiacutetica se vale
del procedimiento denominado meacutetodo analiacutetico el cual puede definirse como el conjunto de operacio-
nes fiacutesicas y quiacutemicas que permite identificar yo cuantificar un componente quiacutemico (el analito) en el
sistema material que lo contiene (la muestra) La complejidad en la composicioacuten (matriz) de la muestra
seraacute la que determine el procesamiento a que deberaacute ser sometida esta uacuteltima a fin de lograr resultados
oacuteptimos en el anaacutelisis Un ejemplo de muestra con matriz compleja es la sangre frecuentemente anali-
zada con muacuteltiples objetivos
Los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico pueden clasificarse de diferentes formas La maacutes aplicada es la que los
divide seguacuten la naturaleza de la medida final del anaacutelisis De acuerdo con esto los meacutetodos de anaacutelisis
quiacutemico pueden clasificarse en claacutesicos e instrumentales
11 Meacutetodos claacutesicos
Son los maacutes antiguos e involucran generalmente la aplicacioacuten de una reaccioacuten quiacutemica en la que inter-
viene el constituyente que se desea determinar Si el fin es cualitativo la reaccioacuten deberaacute dar lugar a la
aparicioacuten de coloracioacuten turbidez precipitado o cualquier otro cambio perceptible que indicaraacute la posible
presencia de especies quiacutemicas determinadas Estas reacciones caracteriacutesticas seraacuten descritas y aplica-
das en cursos posteriores
Si por el contrario el objetivo del anaacutelisis es cuantitativo el procedimiento quiacutemico empleado deberaacute
concluir con la medicioacuten final de una masa o un volumen que permitiraacute calcular la cantidad o concentra-
cioacuten de analito presente en la muestra Este texto trataraacute sobre los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuanti-
tativo
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12 Meacutetodos instrumentales
Constituyen un conjunto de procedimientos basados en la medicioacuten instrumental de alguna propiedad
fiacutesico-quiacutemica de las sustancias que resulta proporcional a la masa o concentracioacuten de las mismas en el
sistema estudiado Estos meacutetodos por lo general no involucran reaccioacuten quiacutemica alguna y presentan
una enorme diversidad En ocasiones requieren de equipos que pueden resultar altamente sofisticados
y muy caros pero que ofrecen resultados imposibles de lograr por otras viacuteas Son aplicados ampliamen-
te tanto con fines cualitativos como cuantitativos A diferencia de los meacutetodos claacutesicos los cuales han
experimentado poco cambio a traveacutes de los antildeos los meacutetodos instrumentales estaacuten sometidos a un
permanente perfeccionamiento y desarrollo constituyendo una herramienta imprescindible en casi to-
das las ramas de la ciencia
No obstante los meacutetodos claacutesicos mantienen amplia aplicabilidad en el control de la calidad materias
primas y medicamentos Esto se debe a que en dependencia del objetivo que se persigue con un anaacuteli-
sis dado debe seleccionarse el meacutetodo analiacutetico adecuado es decir aqueacutel que ofrece los resultados
con el nivel de exigencia requerido y que no necesariamente es el maacutes moderno o costoso Un cientiacutefico
nunca deberaacute invertir tiempo o recursos para lograr maacutes exactitud y precisioacuten de la requerida para un
anaacutelisis dado aunque tampoco deberaacute desarrollar un trabajo analiacutetico cuyos resultados no esteacuten a la
altura de la exigencia que se plantea para el mismo
2 Los Medicamentos
Medicamento es toda sustancia o preparado que poseyendo propiedades curativas o preventivas es
elaborado para ser administrado al hombre o a los animales ayudando al organismo a recuperarse de
los desequilibrios producidos por las enfermedades o a protegerlo de las mismas
De forma general un medicamento estaacute compuesto por una sustancia o compuesto principal que es la
sustancia o principio farmacoloacutegicamente activo (o faacutermaco) responsable de ejercer la actividad preven-
tiva o terapeacuteutica (curativa) que se persigue con su administracioacuten frente a una enfermedad o padeci-
miento dado y otra serie de sustancias inactivas o inertes que se conocen como sustancias auxiliares o
excipientes que permiten o coadyuvan a una mejor absorcioacuten del principio activo por el organismo al
mismo tiempo que garantizan su estabilidad y posibilitan la preparacioacuten de la forma farmaceacuteutica (table-
ta unguumlento crema locioacuten jarabe colirio inyectable polvos etc) en que seraacute administrado Entonces
la forma farmaceacuteutica es la presentacioacuten externa de un medicamento con el fin de posibilitar su adminis-
tracioacuten al individuo En ocasiones un medicamento incluye en su composicioacuten maacutes de un principio acti-
vo y entonces se dice que es una asociacioacuten medicamentosa
Asiacute por ejemplo en las tabletas de KCl 500 mg administradas a pacientes hipopotaseacutemicos (con niveles
deprimidos de potasio en sangre) el cloruro de potasio constituye el principio activo o faacutermaco mien-
tras que los otros componentes de la tableta (glicerina estearato de magnesio hidroacutexido de aluminio y
acacia) son las sustancias auxiliares o excipientes
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Por otra parte antes de formar parte del medicamento cada uno de los compuestos que va a ser utili-
zado en su elaboracioacuten constituye una materia prima (figura 11)
Para garantizar la calidad de un medicamento debe controlarse cuidadosamente la calidad de cada uno
de los componentes que forman parte del mismo asiacute como del proceso productivo mediante el cual es
elaborado De ello depende tanto la adecuada presentacioacuten del producto terminado como su efectividad
preventiva o terapeacuteutica y su estabilidad fiacutesica y quiacutemica
Por tal motivo todas las materias primas que van a ser utilizadas en la elaboracioacuten de un medicamento
deben ser sometidas a un riguroso control de calidad mediante la aplicacioacuten de una serie de teacutecnicas
analiacuteticas que permiten comprobar si cumplen o no con los requisitos de pureza establecidos para cada
una de ellas
Sin embargo ese control no basta para garantizar la calidad del producto terminado Durante el proceso
tecnoloacutegico mediante el cual se elabora el medicamento deben realizarse diferentes chequeos con el fin
de comprobar que todos los paraacutemetros tecnoloacutegicos se comportan adecuadamente y no se ha produci-
do alteracioacuten alguna en las distintas etapas productivas Finalmente el producto terminado es sometido
a una serie de pruebas o anaacutelisis de diferentes tipos (fiacutesicos quiacutemicos quiacutemico-fiacutesicos microbioloacutegicos
bioquiacutemicos etc en dependencia de sus caracteriacutesticas) para establecer si el mismo se encuentra o no
apto para el consumo humano o animal
En las farmacopeas compendios que se publican en los paiacuteses con maacutes desarrollo en produccioacuten de
medicamentos se recogen todos los anaacutelisis a que deben ser sometidos tanto las materias primas (prin-
cipios activos sustancias auxiliares agua de uso industrial envases etc) como los productos termina-
dos (medicamentos y otros productos de uso farmaceacuteutico) que se producen en cada uno de ellos Para
cada anaacutelisis se establece el ldquocriterio de calidadrdquo o sea el intervalo en el que deben encontrarse los re-
sultados del anaacutelisis en cuestioacuten para que tales materias primas o productos puedan ser considerados
aptos para el uso farmaceacuteutico Esta evaluacioacuten es obligatoria tanto si se trata de producciones naciona-
les como de productos importados Igualmente debe realizarse un control perioacutedico a las materias pri-
Figura 11 - Esquema representativo de los componentes presentes en las tabletas de KCl
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mas o formas terminadas que se mantienen almacenadas porque debe comprobarse que mantienen la
calidad requerida durante su almacenamiento
En cursos posteriores se trataraacuten detalladamente los aspectos concernientes al control de la calidad en
la industria farmaceacuteutica No obstante en el presente texto seraacuten utilizados muchos ejemplos que permi-
tiraacuten ilustrar de forma concreta la aplicacioacuten directa de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo en
ese campo
Cuando se va a aplicar una teacutecnica o procedimiento analiacutetico dado es imprescindible discernir claramen-
te cuaacutel es la muestra cuaacuteles son las caracteriacutesticas de su matriz y cuaacutel es el analito Para ello pueden
tomarse como ejemplo las tabletas de cloruro de potasio (KCl) esquematizadas anteriormente
Entonces desde el punto de vista analiacutetico cuando se desea determinar experimentalmente la pureza
de la materia prima ldquocloruro de potasiordquo esta uacuteltima constituiraacute la muestra a analizar en la que deberaacute
determinarse el contenido de KCL (componente quiacutemico) que realmente presenta y que constituiraacute el
analito en una matriz que pudiera estar compuesta por el KCL (analito) y otras impurezas que pudieran
estar presentes en la materia prima considerando que es praacutecticamente imposible obtener un compues-
to 100 puro El anaacutelisis mencionado forma parte de un conjunto de pruebas establecidas para el con-
trol de la calidad de esta materia prima en particular
Por otra parte si lo que se realiza es el control de calidad de un lote fabricado o importado de tabletas
de KCl y se desea determinar si el contenido de principio activo en las tabletas cumple con el que de-
clara el fabricante (500mg) entonces la muestra seriacutean las tabletas (con la matriz que las caracterizan)
que llegan al laboratorio para ser analizadas y el analito el KCl contenido en ellas
Es preciso aclarar que cuando la muestra es un medicamento el analito puede o no ser especiacuteficamen-
te el principio activo pues frecuentemente se hace necesaria la determinacioacuten cuantitativa de otros
compuestos que acompantildean o pudieran acompantildear al faacutermaco en el medicamento cuya presencia y
concentracioacuten deben ser estrictamente controladas
El Anaacutelisis Quiacutemico (cualitativo o cuantitativo claacutesico o instrumental) tiene una ampliacutesima aplicacioacuten en el
campo farmaceacuteutico Ademaacutes de utilizarse en gran medida en el control de la calidad de materias pri-
mas y productos terminados se aplica tambieacuten en estudios farmacoloacutegicos toxicoloacutegicos farmacocineacuteti-
cos de estabilidad en la investigacioacuten y desarrollo de nuevos principios activos y medicamentos en el
desarrollo de kits para el diagnoacutestico de enfermedades en la fabricacioacuten de cosmeacuteticos y otros productos
de aseo y cuidado personal etc Igualmente los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico cualitativo y cuantitativo
son aplicables en el campo de las ciencias alimentarias medicina criminaliacutestica bioquiacutemica biologiacutea en
el control ambiental en el control antidopaje mineralogiacutea agricultura antropologiacutea y por supuesto en la
industria quiacutemica entre otros
Los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo constituyen el primer peldantildeo en el largo recorrido
dentro del amplio campo del anaacutelisis farmaceacuteutico Los conceptos y definiciones que se estudian son de
aplicacioacuten permanente en este campo El estudio de los meacutetodos claacutesicos no soacutelo proporciona una serie
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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capitulo1 b y fdocx
Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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capitulo1 b y fdocx
Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 15 de 42
capitulo1 b y fdocx
Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 23 de 42
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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12 Meacutetodos instrumentales
Constituyen un conjunto de procedimientos basados en la medicioacuten instrumental de alguna propiedad
fiacutesico-quiacutemica de las sustancias que resulta proporcional a la masa o concentracioacuten de las mismas en el
sistema estudiado Estos meacutetodos por lo general no involucran reaccioacuten quiacutemica alguna y presentan
una enorme diversidad En ocasiones requieren de equipos que pueden resultar altamente sofisticados
y muy caros pero que ofrecen resultados imposibles de lograr por otras viacuteas Son aplicados ampliamen-
te tanto con fines cualitativos como cuantitativos A diferencia de los meacutetodos claacutesicos los cuales han
experimentado poco cambio a traveacutes de los antildeos los meacutetodos instrumentales estaacuten sometidos a un
permanente perfeccionamiento y desarrollo constituyendo una herramienta imprescindible en casi to-
das las ramas de la ciencia
No obstante los meacutetodos claacutesicos mantienen amplia aplicabilidad en el control de la calidad materias
primas y medicamentos Esto se debe a que en dependencia del objetivo que se persigue con un anaacuteli-
sis dado debe seleccionarse el meacutetodo analiacutetico adecuado es decir aqueacutel que ofrece los resultados
con el nivel de exigencia requerido y que no necesariamente es el maacutes moderno o costoso Un cientiacutefico
nunca deberaacute invertir tiempo o recursos para lograr maacutes exactitud y precisioacuten de la requerida para un
anaacutelisis dado aunque tampoco deberaacute desarrollar un trabajo analiacutetico cuyos resultados no esteacuten a la
altura de la exigencia que se plantea para el mismo
2 Los Medicamentos
Medicamento es toda sustancia o preparado que poseyendo propiedades curativas o preventivas es
elaborado para ser administrado al hombre o a los animales ayudando al organismo a recuperarse de
los desequilibrios producidos por las enfermedades o a protegerlo de las mismas
De forma general un medicamento estaacute compuesto por una sustancia o compuesto principal que es la
sustancia o principio farmacoloacutegicamente activo (o faacutermaco) responsable de ejercer la actividad preven-
tiva o terapeacuteutica (curativa) que se persigue con su administracioacuten frente a una enfermedad o padeci-
miento dado y otra serie de sustancias inactivas o inertes que se conocen como sustancias auxiliares o
excipientes que permiten o coadyuvan a una mejor absorcioacuten del principio activo por el organismo al
mismo tiempo que garantizan su estabilidad y posibilitan la preparacioacuten de la forma farmaceacuteutica (table-
ta unguumlento crema locioacuten jarabe colirio inyectable polvos etc) en que seraacute administrado Entonces
la forma farmaceacuteutica es la presentacioacuten externa de un medicamento con el fin de posibilitar su adminis-
tracioacuten al individuo En ocasiones un medicamento incluye en su composicioacuten maacutes de un principio acti-
vo y entonces se dice que es una asociacioacuten medicamentosa
Asiacute por ejemplo en las tabletas de KCl 500 mg administradas a pacientes hipopotaseacutemicos (con niveles
deprimidos de potasio en sangre) el cloruro de potasio constituye el principio activo o faacutermaco mien-
tras que los otros componentes de la tableta (glicerina estearato de magnesio hidroacutexido de aluminio y
acacia) son las sustancias auxiliares o excipientes
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Por otra parte antes de formar parte del medicamento cada uno de los compuestos que va a ser utili-
zado en su elaboracioacuten constituye una materia prima (figura 11)
Para garantizar la calidad de un medicamento debe controlarse cuidadosamente la calidad de cada uno
de los componentes que forman parte del mismo asiacute como del proceso productivo mediante el cual es
elaborado De ello depende tanto la adecuada presentacioacuten del producto terminado como su efectividad
preventiva o terapeacuteutica y su estabilidad fiacutesica y quiacutemica
Por tal motivo todas las materias primas que van a ser utilizadas en la elaboracioacuten de un medicamento
deben ser sometidas a un riguroso control de calidad mediante la aplicacioacuten de una serie de teacutecnicas
analiacuteticas que permiten comprobar si cumplen o no con los requisitos de pureza establecidos para cada
una de ellas
Sin embargo ese control no basta para garantizar la calidad del producto terminado Durante el proceso
tecnoloacutegico mediante el cual se elabora el medicamento deben realizarse diferentes chequeos con el fin
de comprobar que todos los paraacutemetros tecnoloacutegicos se comportan adecuadamente y no se ha produci-
do alteracioacuten alguna en las distintas etapas productivas Finalmente el producto terminado es sometido
a una serie de pruebas o anaacutelisis de diferentes tipos (fiacutesicos quiacutemicos quiacutemico-fiacutesicos microbioloacutegicos
bioquiacutemicos etc en dependencia de sus caracteriacutesticas) para establecer si el mismo se encuentra o no
apto para el consumo humano o animal
En las farmacopeas compendios que se publican en los paiacuteses con maacutes desarrollo en produccioacuten de
medicamentos se recogen todos los anaacutelisis a que deben ser sometidos tanto las materias primas (prin-
cipios activos sustancias auxiliares agua de uso industrial envases etc) como los productos termina-
dos (medicamentos y otros productos de uso farmaceacuteutico) que se producen en cada uno de ellos Para
cada anaacutelisis se establece el ldquocriterio de calidadrdquo o sea el intervalo en el que deben encontrarse los re-
sultados del anaacutelisis en cuestioacuten para que tales materias primas o productos puedan ser considerados
aptos para el uso farmaceacuteutico Esta evaluacioacuten es obligatoria tanto si se trata de producciones naciona-
les como de productos importados Igualmente debe realizarse un control perioacutedico a las materias pri-
Figura 11 - Esquema representativo de los componentes presentes en las tabletas de KCl
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mas o formas terminadas que se mantienen almacenadas porque debe comprobarse que mantienen la
calidad requerida durante su almacenamiento
En cursos posteriores se trataraacuten detalladamente los aspectos concernientes al control de la calidad en
la industria farmaceacuteutica No obstante en el presente texto seraacuten utilizados muchos ejemplos que permi-
tiraacuten ilustrar de forma concreta la aplicacioacuten directa de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo en
ese campo
Cuando se va a aplicar una teacutecnica o procedimiento analiacutetico dado es imprescindible discernir claramen-
te cuaacutel es la muestra cuaacuteles son las caracteriacutesticas de su matriz y cuaacutel es el analito Para ello pueden
tomarse como ejemplo las tabletas de cloruro de potasio (KCl) esquematizadas anteriormente
Entonces desde el punto de vista analiacutetico cuando se desea determinar experimentalmente la pureza
de la materia prima ldquocloruro de potasiordquo esta uacuteltima constituiraacute la muestra a analizar en la que deberaacute
determinarse el contenido de KCL (componente quiacutemico) que realmente presenta y que constituiraacute el
analito en una matriz que pudiera estar compuesta por el KCL (analito) y otras impurezas que pudieran
estar presentes en la materia prima considerando que es praacutecticamente imposible obtener un compues-
to 100 puro El anaacutelisis mencionado forma parte de un conjunto de pruebas establecidas para el con-
trol de la calidad de esta materia prima en particular
Por otra parte si lo que se realiza es el control de calidad de un lote fabricado o importado de tabletas
de KCl y se desea determinar si el contenido de principio activo en las tabletas cumple con el que de-
clara el fabricante (500mg) entonces la muestra seriacutean las tabletas (con la matriz que las caracterizan)
que llegan al laboratorio para ser analizadas y el analito el KCl contenido en ellas
Es preciso aclarar que cuando la muestra es un medicamento el analito puede o no ser especiacuteficamen-
te el principio activo pues frecuentemente se hace necesaria la determinacioacuten cuantitativa de otros
compuestos que acompantildean o pudieran acompantildear al faacutermaco en el medicamento cuya presencia y
concentracioacuten deben ser estrictamente controladas
El Anaacutelisis Quiacutemico (cualitativo o cuantitativo claacutesico o instrumental) tiene una ampliacutesima aplicacioacuten en el
campo farmaceacuteutico Ademaacutes de utilizarse en gran medida en el control de la calidad de materias pri-
mas y productos terminados se aplica tambieacuten en estudios farmacoloacutegicos toxicoloacutegicos farmacocineacuteti-
cos de estabilidad en la investigacioacuten y desarrollo de nuevos principios activos y medicamentos en el
desarrollo de kits para el diagnoacutestico de enfermedades en la fabricacioacuten de cosmeacuteticos y otros productos
de aseo y cuidado personal etc Igualmente los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico cualitativo y cuantitativo
son aplicables en el campo de las ciencias alimentarias medicina criminaliacutestica bioquiacutemica biologiacutea en
el control ambiental en el control antidopaje mineralogiacutea agricultura antropologiacutea y por supuesto en la
industria quiacutemica entre otros
Los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo constituyen el primer peldantildeo en el largo recorrido
dentro del amplio campo del anaacutelisis farmaceacuteutico Los conceptos y definiciones que se estudian son de
aplicacioacuten permanente en este campo El estudio de los meacutetodos claacutesicos no soacutelo proporciona una serie
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Por otra parte antes de formar parte del medicamento cada uno de los compuestos que va a ser utili-
zado en su elaboracioacuten constituye una materia prima (figura 11)
Para garantizar la calidad de un medicamento debe controlarse cuidadosamente la calidad de cada uno
de los componentes que forman parte del mismo asiacute como del proceso productivo mediante el cual es
elaborado De ello depende tanto la adecuada presentacioacuten del producto terminado como su efectividad
preventiva o terapeacuteutica y su estabilidad fiacutesica y quiacutemica
Por tal motivo todas las materias primas que van a ser utilizadas en la elaboracioacuten de un medicamento
deben ser sometidas a un riguroso control de calidad mediante la aplicacioacuten de una serie de teacutecnicas
analiacuteticas que permiten comprobar si cumplen o no con los requisitos de pureza establecidos para cada
una de ellas
Sin embargo ese control no basta para garantizar la calidad del producto terminado Durante el proceso
tecnoloacutegico mediante el cual se elabora el medicamento deben realizarse diferentes chequeos con el fin
de comprobar que todos los paraacutemetros tecnoloacutegicos se comportan adecuadamente y no se ha produci-
do alteracioacuten alguna en las distintas etapas productivas Finalmente el producto terminado es sometido
a una serie de pruebas o anaacutelisis de diferentes tipos (fiacutesicos quiacutemicos quiacutemico-fiacutesicos microbioloacutegicos
bioquiacutemicos etc en dependencia de sus caracteriacutesticas) para establecer si el mismo se encuentra o no
apto para el consumo humano o animal
En las farmacopeas compendios que se publican en los paiacuteses con maacutes desarrollo en produccioacuten de
medicamentos se recogen todos los anaacutelisis a que deben ser sometidos tanto las materias primas (prin-
cipios activos sustancias auxiliares agua de uso industrial envases etc) como los productos termina-
dos (medicamentos y otros productos de uso farmaceacuteutico) que se producen en cada uno de ellos Para
cada anaacutelisis se establece el ldquocriterio de calidadrdquo o sea el intervalo en el que deben encontrarse los re-
sultados del anaacutelisis en cuestioacuten para que tales materias primas o productos puedan ser considerados
aptos para el uso farmaceacuteutico Esta evaluacioacuten es obligatoria tanto si se trata de producciones naciona-
les como de productos importados Igualmente debe realizarse un control perioacutedico a las materias pri-
Figura 11 - Esquema representativo de los componentes presentes en las tabletas de KCl
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mas o formas terminadas que se mantienen almacenadas porque debe comprobarse que mantienen la
calidad requerida durante su almacenamiento
En cursos posteriores se trataraacuten detalladamente los aspectos concernientes al control de la calidad en
la industria farmaceacuteutica No obstante en el presente texto seraacuten utilizados muchos ejemplos que permi-
tiraacuten ilustrar de forma concreta la aplicacioacuten directa de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo en
ese campo
Cuando se va a aplicar una teacutecnica o procedimiento analiacutetico dado es imprescindible discernir claramen-
te cuaacutel es la muestra cuaacuteles son las caracteriacutesticas de su matriz y cuaacutel es el analito Para ello pueden
tomarse como ejemplo las tabletas de cloruro de potasio (KCl) esquematizadas anteriormente
Entonces desde el punto de vista analiacutetico cuando se desea determinar experimentalmente la pureza
de la materia prima ldquocloruro de potasiordquo esta uacuteltima constituiraacute la muestra a analizar en la que deberaacute
determinarse el contenido de KCL (componente quiacutemico) que realmente presenta y que constituiraacute el
analito en una matriz que pudiera estar compuesta por el KCL (analito) y otras impurezas que pudieran
estar presentes en la materia prima considerando que es praacutecticamente imposible obtener un compues-
to 100 puro El anaacutelisis mencionado forma parte de un conjunto de pruebas establecidas para el con-
trol de la calidad de esta materia prima en particular
Por otra parte si lo que se realiza es el control de calidad de un lote fabricado o importado de tabletas
de KCl y se desea determinar si el contenido de principio activo en las tabletas cumple con el que de-
clara el fabricante (500mg) entonces la muestra seriacutean las tabletas (con la matriz que las caracterizan)
que llegan al laboratorio para ser analizadas y el analito el KCl contenido en ellas
Es preciso aclarar que cuando la muestra es un medicamento el analito puede o no ser especiacuteficamen-
te el principio activo pues frecuentemente se hace necesaria la determinacioacuten cuantitativa de otros
compuestos que acompantildean o pudieran acompantildear al faacutermaco en el medicamento cuya presencia y
concentracioacuten deben ser estrictamente controladas
El Anaacutelisis Quiacutemico (cualitativo o cuantitativo claacutesico o instrumental) tiene una ampliacutesima aplicacioacuten en el
campo farmaceacuteutico Ademaacutes de utilizarse en gran medida en el control de la calidad de materias pri-
mas y productos terminados se aplica tambieacuten en estudios farmacoloacutegicos toxicoloacutegicos farmacocineacuteti-
cos de estabilidad en la investigacioacuten y desarrollo de nuevos principios activos y medicamentos en el
desarrollo de kits para el diagnoacutestico de enfermedades en la fabricacioacuten de cosmeacuteticos y otros productos
de aseo y cuidado personal etc Igualmente los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico cualitativo y cuantitativo
son aplicables en el campo de las ciencias alimentarias medicina criminaliacutestica bioquiacutemica biologiacutea en
el control ambiental en el control antidopaje mineralogiacutea agricultura antropologiacutea y por supuesto en la
industria quiacutemica entre otros
Los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo constituyen el primer peldantildeo en el largo recorrido
dentro del amplio campo del anaacutelisis farmaceacuteutico Los conceptos y definiciones que se estudian son de
aplicacioacuten permanente en este campo El estudio de los meacutetodos claacutesicos no soacutelo proporciona una serie
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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mas o formas terminadas que se mantienen almacenadas porque debe comprobarse que mantienen la
calidad requerida durante su almacenamiento
En cursos posteriores se trataraacuten detalladamente los aspectos concernientes al control de la calidad en
la industria farmaceacuteutica No obstante en el presente texto seraacuten utilizados muchos ejemplos que permi-
tiraacuten ilustrar de forma concreta la aplicacioacuten directa de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo en
ese campo
Cuando se va a aplicar una teacutecnica o procedimiento analiacutetico dado es imprescindible discernir claramen-
te cuaacutel es la muestra cuaacuteles son las caracteriacutesticas de su matriz y cuaacutel es el analito Para ello pueden
tomarse como ejemplo las tabletas de cloruro de potasio (KCl) esquematizadas anteriormente
Entonces desde el punto de vista analiacutetico cuando se desea determinar experimentalmente la pureza
de la materia prima ldquocloruro de potasiordquo esta uacuteltima constituiraacute la muestra a analizar en la que deberaacute
determinarse el contenido de KCL (componente quiacutemico) que realmente presenta y que constituiraacute el
analito en una matriz que pudiera estar compuesta por el KCL (analito) y otras impurezas que pudieran
estar presentes en la materia prima considerando que es praacutecticamente imposible obtener un compues-
to 100 puro El anaacutelisis mencionado forma parte de un conjunto de pruebas establecidas para el con-
trol de la calidad de esta materia prima en particular
Por otra parte si lo que se realiza es el control de calidad de un lote fabricado o importado de tabletas
de KCl y se desea determinar si el contenido de principio activo en las tabletas cumple con el que de-
clara el fabricante (500mg) entonces la muestra seriacutean las tabletas (con la matriz que las caracterizan)
que llegan al laboratorio para ser analizadas y el analito el KCl contenido en ellas
Es preciso aclarar que cuando la muestra es un medicamento el analito puede o no ser especiacuteficamen-
te el principio activo pues frecuentemente se hace necesaria la determinacioacuten cuantitativa de otros
compuestos que acompantildean o pudieran acompantildear al faacutermaco en el medicamento cuya presencia y
concentracioacuten deben ser estrictamente controladas
El Anaacutelisis Quiacutemico (cualitativo o cuantitativo claacutesico o instrumental) tiene una ampliacutesima aplicacioacuten en el
campo farmaceacuteutico Ademaacutes de utilizarse en gran medida en el control de la calidad de materias pri-
mas y productos terminados se aplica tambieacuten en estudios farmacoloacutegicos toxicoloacutegicos farmacocineacuteti-
cos de estabilidad en la investigacioacuten y desarrollo de nuevos principios activos y medicamentos en el
desarrollo de kits para el diagnoacutestico de enfermedades en la fabricacioacuten de cosmeacuteticos y otros productos
de aseo y cuidado personal etc Igualmente los meacutetodos de anaacutelisis quiacutemico cualitativo y cuantitativo
son aplicables en el campo de las ciencias alimentarias medicina criminaliacutestica bioquiacutemica biologiacutea en
el control ambiental en el control antidopaje mineralogiacutea agricultura antropologiacutea y por supuesto en la
industria quiacutemica entre otros
Los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo constituyen el primer peldantildeo en el largo recorrido
dentro del amplio campo del anaacutelisis farmaceacuteutico Los conceptos y definiciones que se estudian son de
aplicacioacuten permanente en este campo El estudio de los meacutetodos claacutesicos no soacutelo proporciona una serie
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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de herramientas teoacutericas y habilidades praacutecticas de aplicacioacuten directa en diversos perfiles de trabajo del
profesional farmaceacuteutico sino tambieacuten resultan imprescindibles para el ulterior aprendizaje de meacutetodos y
teacutecnicas de anaacutelisis maacutes complejos y especializados como por ejemplo los meacutetodos instrumentales
Por tanto el estudio de los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo con el enfoque farmaceacuteutico que se
le ha dado en el presente texto debe capacitar al estudiante y futuro profesional farmaceacuteutico para
identificar los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
aplicar los principios conceptos y leyes en que se fundamentan estos meacutetodos
manipular adecuadamente los reactivos y la cristaleriacutea propia de un laboratorio analiacutetico asiacute co-
mo otros materiales utilizados en el mismo
preparar las soluciones necesarias
interpretar correctamente el lenguaje analiacutetico utilizado en la literatura farmaceacuteutica
ejecutar los meacutetodos y teacutecnicas analiacuteticas reportados en ese tipo de literatura
evaluar la posibilidad de aplicar los diferentes meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis cuantitativo seguacuten
las caracteriacutesticas quiacutemicas de una muestra dada
utilizar adecuadamente la libreta de trabajo en el laboratorio
realizar los caacutelculos necesarios y expresar correctamente los resultados parciales y finales del
trabajo analiacutetico haciendo referencia a los criterios de calidad establecidos en la literatura far-
maceacuteutica
interpretar cientiacuteficamente los resultados del anaacutelisis realizado
detectar las posibles fuentes de error que inciden en los resultados del trabajo experimental y
proponer la forma de minimizar la magnitud de estos
acometer el estudio de otros meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo
3 REVISION DE ALGUNOS CONCEPTOS IMPORTANTES
El estudio de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis requiere del constante uso de una serie de conceptos
con los cuales el estudiante debe familiarizarse completamente y revisar con frecuencia Entre estos
conceptos se encuentran tipos de electrolitos soluciones y sus propiedades caraacutecter aacutecido - base de
las sustancias unidades de masa y volumen formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre
ellas leyes del equilibrio quiacutemico y otros algunos de los cuales seraacuten repasados brevemente
Comenzaremos precisando que en el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptado nacionalmente
en Cuba la uacutenica unidad quiacutemica para una cantidad de sustancia es el mol El mol se define como la
cantidad de materia que contiene tantas especies elementales (aacutetomos electrones iones pares de io-
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 14 de 42
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 15 de 42
capitulo1 b y fdocx
Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 23 de 42
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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capitulo1 b y fdocx
El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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capitulo1 b y fdocx
Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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nes o moleacuteculas expliacutecitamente especificados) como aacutetomos de carbono hay en exactamente 0012 kg
de carbono-12 (eacuteste es el nuacutemero de Avogadro)
Las unidades de masa que se utilizan son las que corresponden al Sistema Meacutetrico Decimal o sea gra-
mo (g) miligramo (mg) microgramo (microg) etc Igualmente se aplican las de volumen litro (L) mililitro
(mL) microlitro (microL) nanolitro (nL) etc
En las Tablas I y II se relacionan algunas de las conversiones de unidades de masa y volumen maacutes utili-
zadas en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
Tabla I - Conversiones entre unidades de masa
Tabla II - Conversiones entre unidades de volumen
4 ELECTROLITOS
Los electrolitos son sustancias que se disocian maacutes o menos completamente en sus iones cuando se
disuelven en agua Los electrolitos fuertes estaacuten virtualmente disociados por completo mientras que los
deacutebiles se encuentran presentes en solucioacuten tanto disociados como en forma molecular
Ejemplos de electrolitos fuertes
los aacutecidos inorgaacutenicos (percloacuterico niacutetrico clorhiacutedrico bromhiacutedrico yodhiacutedrico)
los hidroacutexidos alcalinos y alcalinoteacuterreos
casi todas las sales inorgaacutenicas (excepto los halogenuros cianuros y tiocianatos de cadmio zinc
y algunos otros)
Ejemplos de electrolitos deacutebiles
ng10g10mg10g10)pg(picogramo1
g10mg10g10)ng(nanogramo1
mg10g10)g(microgramo1
g10)mg(miligramo1
g10)Kg(ramologki1
36912
369
36
3
3
nL10L10mL10L10)pL(picolitro1
L10mL10L10)nL(nanolitro1
mL10L10)L(microlitro1
L10)mL(mililitro1
36912
369
36
3
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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capitulo1 b y fdocx
Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 23 de 42
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Algunos aacutecidos inorgaacutenicos (fosfoacuterico boacuterico carboacutenico)
Algunos hidroacutexidos inorgaacutenicos (amonio la mayoriacutea de los hidroacutexidos de metales divalentes y tri-
valentesetc)
La mayoriacutea de los aacutecidos orgaacutenicos
Haluros cianuros y tiocianatos de mercurio zinc y cadmio
5 FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION
Existen muacuteltiples formas de expresar la concentracioacuten todas de mucha aplicacioacuten en el anaacutelisis quiacutemico
y en especial en el anaacutelisis quiacutemico farmaceacuteutico A continuacioacuten se relacionan las maacutes comuacutenmente
empleadas no soacutelo cuando se trata de soluciones que se utilizan durante el desarrollo del anaacutelisis sino
tambieacuten cuando se reportan los resultados del mismo como por ejemplo pureza de una materia prima
contenido de principio activo o de impurezas en un medicamento etc
51 Concentracioacuten maacutesica (x)
La concentracioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de volumen de diso-
lucioacuten y se calcula seguacuten
Puede expresarse indistintamente en gL mgL gL gmL mgmL etc
Por ejemplo si se disuelven 40 g de NaOH hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten de la solucioacuten
resultante se puede expresar en gL
La concentracioacuten de esta misma solucioacuten puede ser expresada en cualquier unidad que relacione la ma-
sa de NaOH por unidad de volumen de disolucioacuten Para realizar estas conversiones soacutelo es necesario
conocer las relaciones entre las diferentes unidades de masa y volumen
Asiacute se puede decir que
Noacutetese que el valor de la concentracioacuten expresada en gL y mgmL es el mismo (160) o sea la relacioacuten
masa volumen se mantiene constante
Las unidades mgL expresan la concentracioacuten de soluciones muy diluidas aunque tambieacuten comuacutenmente
se expresan en partes por milloacuten (ppm)
[ 11])D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
Lg160L250
g40
)D(V
)NaOH(m)NaOH(
formasotrasentremLmg160Lmg160000mLg160Lg160)NaOH(
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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capitulo1 b y fdocx
El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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ppm = masa de soluto x 106 masa de solucioacuten
Puesto que la densidad de una disolucioacuten muy diluida no difiere significativamente de la del agua (
1gmL) puede asumirse que 106 mg de disolucioacuten es equivalente a un litro de la misma Por tal moti-
vo puede considerarse que
ppm = mg de soluto 106 mg de solucioacuten = mg de soluto L de solucioacuten
Para soluciones todaviacutea maacutes diluidas la concentracioacuten puede expresarse en partes por billoacuten (ppb) es
decir masa de soluto x 109 masa de solucioacuten
La concentracioacuten maacutesica se emplea usualmente para expresar la concentracioacuten de soluciones o de prin-
cipios activos en colirios soluciones toacutepicas gotas nasales jarabes etc
52 Fraccioacuten maacutesica (x)
La fraccioacuten maacutesica ((x)) expresa la masa de soluto contenida en una unidad de masa de muestra o lo
que es lo mismo la relacioacuten entre la masa de un soluto dado y la masa total de la muestra que lo contie-
ne y se calcula seguacuten
De forma anaacuteloga a la explicada para el caso de la concentracioacuten maacutesica las unidades en las cuales
puede expresarse la fraccioacuten maacutesica dependeraacuten de las unidades en las cuales se exprese la masa de
soluto y la masa de la muestra asiacute la fraccioacuten maacutesica puede expresarse en gg mgg gg gKg mgKg
g etc
La fraccioacuten maacutesica suele emplearse con mucha frecuencia para expresar la concentracioacuten de un analito
en una muestra farmaceacuteutica soacutelida (mg de principio activo por gramo de granulado etc)
53 Concentracioacuten en porcentual ()
De manera general el por ciento expresa el nuacutemero finito de unidades contenidas en un conjunto cual-
quiera por cada 100 unidades del conjunto
En quiacutemica analiacutetica la concentracioacuten en por ciento puede referirse a tres casos diferentes masa-
volumen (m-V) masa-masa (m-m) y volumen-volumen (V-V)
531 a) Por ciento masa-volumen m-V
El por ciento masa-volumen (m-V) se define como los gramos de soluto contenidos en 100 mL de diso-
lucioacuten y se puede calcular a traveacutes de la siguiente expresioacuten
[ 12])m(m
)x(m
muestrademasa
xsolutoldemasa)x(
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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capitulo1 b y fdocx
Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 26 de 42
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Retomando el ejemplo utilizado anteriormente de la disolucioacuten de NaOH obtenida por disolucioacuten de 40 g
de NaOH hasta 250 mL la concentracioacuten de esta disolucioacuten expresada en m-V seraacute
Tambieacuten se obtiene el mismo resultado a partir del siguiente anaacutelisis
en 250 ml de disolucioacuten estaacuten contenidos 40 g de NaOH
en 100 ml de disolucioacuten estaraacuten contenidos x g de NaOH
Noacutetese que las unidades de masa y volumen no son arbitrarias pues para ser consecuentes con el con-
cepto de m-V eacutestas siempre deben expresar la masa de soluto (en gramos) contenida en 100 mL de
disolucioacuten
El por ciento masa-volumen (m-V) es la forma de expresar la concentracioacuten de medicamentos cuya
presentacioacuten es en forma liacutequida como por ejemplo los colirios y las soluciones toacutepicas
532 b) Por ciento masa-masa m-m
El por ciento masa-masa (m-m) se define como los gramos del constituyente a cuantificar (analito)
contenidos en 100g de muestra y puede calcularse a partir de la siguiente expresioacuten
[14]
El m-m es una expresioacuten comuacutenmente empleada para expresar la concentracioacuten de analitos en mues-
tras soacutelidas Por tanto es la forma de expresar el de pureza de las materias primas que se emplean
en la industria farmaceacuteutica
El m-m es tambieacuten la forma de expresioacuten de la pureza de algunos reactivos comercializados en solu-
ciones altamente concentradas como por ejemplo los aacutecidos sulfuacuterico clorhiacutedrico niacutetrico y el amoniacuteaco
Noacutetese que en este caso el soluto no es un soacutelido El de pureza de tales reactivos se encuentra es-
pecificado en la etiqueta del frasco o envase de presentacioacuten y es un dato de mucha utilidad cuando se
requiere preparar soluciones a partir de ellos lo cual seraacute explicado detalladamente en el Capiacutetulo 3
[ 1 3]100)D(V
)x(m100x
disolucioacutendevolumen
solutodelmasaVm
mLenresadoexp
genresadaexp
disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40)NaOH(
16disolucioacutendemL100NaOHg16100mL250
g40NaOHdegx
100)muestra(m
)analito(mmm
genresadaexp
genresadaexp
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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533 c) Por ciento volumen- volumen V-V
El por ciento volumen-volumen se define como los mL de soluto liacutequido contenido en 100 mL de disolu-
cioacuten y puede calcularse seguacuten
[15]
El por ciento volumen-volumen tambieacuten se emplea para expresar el grado alcohoacutelico de soluciones de
etanol pero de todas las expresiones de concentracioacuten es la de menos utilizacioacuten en anaacutelisis farmaceacuteu-
tico
Existen tambieacuten otras dos formas de expresar la concentracioacuten que se aplican a soluciones de uso fre-
cuente en la quiacutemica cuantitativa Ellas son las expresiones de concentracioacuten molar y concentracioacuten
molar del equivalente
54 Concentracioacuten molar c(x)
La concentracioacuten molar representa el nuacutemero de moles de soluto contenidos en un litro de disolucioacuten Se
expresa en unidades de molL y puede calcularse seguacuten
[16]
donde
n(x) es expresada en mol y V(D) en litros
La cantidad de sustancia n(x) puede calcularse por
siendo m(x) la masa de sustancia expresada en gramos y M(x) su masa molar expresada en gmol Por
tanto
Asiacute por ejemplo si se disuelven 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4 2H2O) en agua hasta com-
pletar 500 mL de disolucioacuten la concentracioacuten molar de esta uacuteltima seraacute
100x)D(V
)x(V100
disolucioacutendevolumen
)x(liacutequidosolutodelvolumenVV
)D(V
)x(n
disolucioacutendevolumen
ciatansusdecantidad)x(c
[ 17])x(M
)x(m)x(n
[ 1 8])D(V
)x(M
)x(m
)x(c
Lmol10L50
molg126
g36
)OH2OCH(c 2422
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Noacutetese que en definitiva la concentracioacuten molar expresa la cantidad de moles de una sustancia dada en
un litro de disolucioacuten
55 Concentracioacuten molar del equivalente c (xz)
La concentracioacuten molar del equivalente expresa la cantidad de sustancia en moles equivalentes de solu-
to contenidos en un litro de disolucioacuten Se expresa en molL y puede calcularse a traveacutes de la siguiente
expresioacuten
[19]
donde
n(xz) es expresada en mol y V(D) en litros
Cabe recordar que z es el nuacutemero de equivalentes intercambiados en una reaccioacuten quiacutemica es decir es
el nuacutemero de iones H+ iones OH
- cargas positivas cargas negativas o electrones que aporta requiere o
intercambia la sustancia considerada en una reaccioacuten dada
La diferencia entre esta expresioacuten y la concentracioacuten molar radica en el concepto de cantidad de sustan-
cia del equivalente (n(xz)) la cual se define como el nuacutemero de moles quiacutemicamente equivalentes de
una sustancia en una reaccioacuten quiacutemica dada
La (n(xz)) puede calcularse seguacuten [110]
donde
m(x) es la masa de sustancia expresada en gramos y M(xz) es la masa molar del equivalente expresa-
da en gmol que resulta del cociente entre la masa molar M(x) y el nuacutemero de equivalencia (z) de la
sustancia en la reaccioacuten dada
Asiacute por ejemplo en la reaccioacuten entre el aacutecido oxaacutelico y el hidroacutexido de sodio representada seguacuten
H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4 + 2H2O
un mol de H2C2O4 requiere de dos moles de NaOH para completar la reaccioacuten por cuanto son dos los
iones H+ que requieren ser neutralizados y cada mol de NaOH aporta solo un ioacuten OH
-
Conforme a la definicioacuten antes indicada el nuacutemero de equivalente (z) para el H2C2O4 y para el Na2C2O4
seraacute igual a 2 en tanto para el NaOH seraacute igual a 1
Entonces las masas molares equivalentes de estas tres sustancias pueden calcularse de la siguiente
forma
)D(V
)zx(n
disolucioacutendevolumen
eequivalentciatansusdecantidad)zx(c
)zx(M
)x(m)zx(n
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Por tanto para la solucioacuten preparada por disolucioacuten de 63 g de aacutecido oxaacutelico dihidratado (H2C2O4
2H2O) en agua destilada hasta completar 500 mL la concentracioacuten molar del equivalente seraacute igual a
Noacutetese que la magnitud de la concentracioacuten molar del equivalente del aacutecido oxaacutelico es el doble de la
magnitud de su concentracioacuten molar [02 molL = 2(01 molL)] puesto que un mol de sustancia de
H2C2O4 representa dos moles equivalentes de aacutecido Por tanto la concentracioacuten molar del equivalente
puede tambieacuten obtenerse seguacuten
c(xz) = c(x) x z [111]
Para el caso considerado del aacutecido oxaacutelico quedariacutea
De forma anaacuteloga la concentracioacuten molar de la solucioacuten de Na2C2O4 seraacute la mitad de la magnitud de su
concentracioacuten molar del equivalente pero para la solucioacuten de NaOH ambas concentraciones tendraacuten el
mismo valor por cuanto su nuacutemero de equivalencia es igual a 1
La Unioacuten Internacional de Quiacutemica Pura y Aplicada (IUPAC) instituyoacute a principios de la deacutecada de los
antildeos 80 como parte del Sistema Internacional de Unidades los teacuterminos de concentracioacuten molar y con-
centracioacuten molar del equivalente Sin embargo en la praacutectica cientiacutefica estos teacuterminos auacuten no se han
generalizado y en la mayoriacutea de los textos y publicaciones actuales (incluso las farmacopeas) se siguen
empleando las viejas denominaciones de NORMALIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar del
equivalente) y MOLARIDAD (para referirse a la concentracioacuten molar) Estas denominaciones no indican
de forma expliacutecita (aunque siacute impliacutecitamente) las unidades (molL) en que se expresan ambas formas de
concentracioacuten
molg632
molg126
2
OH2OCHM
z
OH2OCHM 2422
2422
molg672
molg134
2
OCNaM
z
OCNaM 422
422
molg401
molg40
1
NaOHM
z
NaOHM
Lmol20L50
molg63
g36
2
O2H24O2C2Hc
zx)OH2OCH(cz
OH2OCHc 2422
2422
2xLmol102
OH2OCHc 2422
Lmol202
OH2OCHc 2422
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Asiacute una solucioacuten de HCl de concentracioacuten molar equivalente igual a 01 molL se representa como 01 N
(01 Normal) y una de concentracioacuten molar igual a 01 molL se representa como 01 M (01 Molar)
Con el objetivo de que los estudiantes se familiaricen con ambas terminologiacuteas en este texto se emple-
araacuten indistintamente los teacuterminos de concentracioacuten molar del equivalente o normalidad y concentracioacuten
molar o molaridad
Como ejemplo de las formas en que puede expresarse la concentracioacuten para una misma disolucioacuten to-
maremos la que resulta de disolver 158 g de permanganato de potasio (KMnO4) en agua destilada has-
ta completar un volumen total de 250 mL La concentracioacuten podraacute ser expresada en
a) por ciento masa ndash volumen
en unidades de concentracioacuten maacutesica
en unidades de concentracioacuten molar
en unidades de concentracioacuten molar del equivalente
El MnO4- es un agente oxidante fuerte que en medio aacutecido se reduce a Mn
2+ intercambiando 5 electro-
nes seguacuten
MnO4- + 8H
+ + 5e Mn
2+ + 4H2O
por lo que el nuacutemero de equivalencia de KMnO4 es igual a 5 entonces
100x)D(V
)KMnO(mvm 4
630100xmL250
g581vm
mLg00630mL250
g581
)D(V
)KMnO(m)KMnO( 4
4
ppm6300Lmg6300mLmg36Lg36mLg00630)KMnO( 4
M040Lmol040L250
molg158
g581
)D(V
)KMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)KMnO(n)KMnO(c 4
4
44
)D(V
)zKMnO(M
)KMnO(m
)D(V
)zKMnO(n
z
KMnOc
4
4
44
gmol3165
gmol158
5
)(KMnOM
z
KMnOM 44
a igual seriacutea solucioacuten la de z
KMnOc lay 4
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Las diferentes formas de expresar la concentracioacuten y la conversioacuten entre ellas deben ser de total domi-
nio de todo profesional farmaceacuteutico
6 EQUILIBRIO QUIMICO
Dada la importancia que presenta el equilibrio quiacutemico en el anaacutelisis quiacutemico cuantitativo seraacute necesario
retomar este concepto en muacuteltiples oportunidades durante el desarrollo de los diferentes meacutetodos que
seraacuten abordados en el presente texto No obstante en este capiacutetulo se recordaraacuten algunos aspectos
esenciales
En primer lugar debe tenerse siempre presente que las reacciones quiacutemicas no son completas sino que
se desarrollan hasta que la relacioacuten entre las concentraciones molares entre los productos y reaccionan-
tes es constante Esta relacioacuten numeacuterica llamada constante de equilibrio es de gran importancia
praacutectica en el estudio y aplicacioacuten de los meacutetodos cuantitativos de anaacutelisis
Si se tiene en cuenta que en los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo se desarrolla general-
mente una reaccioacuten quiacutemica que involucra directa o indirectamente el analito y que debe asegurarse que
tales reacciones ocurran de la forma maacutes completa posible para garantizar resultados que realmente
reflejen la cantidad del mismo presente en la muestra todo lo relacionado con el alcance del equilibrio
quiacutemico de tales reacciones resulta de sumo intereacutes para el analista
Si consideramos como ecuacioacuten general de un sistema en equilibrio
a A + b B d D + e E
donde A y B son los reaccionantes C y D los productos y las letras minuacutesculas sus respectivos coefi-
cientes estequiomeacutetricos la constante de equilibrio quedaraacute expresada seguacuten
[112]
Para el caso de las reacciones que ocurren en fase gaseosa en la expresioacuten de la constante de equili-
brio aparecen las presiones parciales
Las expresiones de las constantes de equilibrio para las diferentes reacciones permiten predecir la direc-
cioacuten en que ocurre una reaccioacuten y en queacute medida estaacute favorecida esa direccioacuten pero no ofrecen infor-
macioacuten sobre la velocidad con que se desarrollaraacute hasta alcanzar la condicioacuten de equilibrio El valor
numeacuterico de la constante de equilibrio dependeraacute de la temperatura y es independiente del camino por
el cual el equilibrio ha sido alcanzado
N20Lmol20L250
molg631
g581
5
KMnOc 4
ba
ed
eq)B(c)A(c
)E(c)D(cK
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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capitulo1 b y fdocx
finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Como ya se ha mencionado al estudiar los diferentes tipos de reacciones de intereacutes en el anaacutelisis cuanti-
tativo se haraacute referencia a estos aspectos y se precisaraacuten aquellos que son de particular aplicacioacuten en
los mismos
7 ACIDOS Y BASES
El concepto del comportamiento aacutecido ndash base de una sustancia dada en solucioacuten fue propuesto por
Brnsted y Lowry en el antildeo 1923 El concepto propuesto por ellos expresa lo siguiente
ldquoun aacutecido es una sustancia capaz de ceder un protoacuten y una base es una sustancia que puede aceptar un
protoacuten Para ello deberaacute estar presente un aceptor o donador de protones respectivamenterdquo
Este concepto incluye que cada aacutecido tiene asociada una base conjugada y cada base un aacutecido conju-
gado
Muchos disolventes son aceptores o dadores de protones y por tanto inducen el comportamiento aacutecido o
baacutesico en solutos disueltos en ellos
El agua es un solvente anfiproacutetico tiacutepico capaz de comportarse como dador o aceptor de protones en
dependencia del soluto presente lo cual puede ejemplificarse seguacuten
NH3 + H2O NH4 +
+ OH -
base aacutecido aacutecido conjugado base conjugada
HNO2 + H2O NO2 -
+ H3O+
aacutecido base base conjugada aacutecido conjugado
Puede observarse que un aacutecido despueacutes de ceder un protoacuten se convierte en su base conjugada la que
a su vez se comporta como aceptora de protones (aacutecido) para volver a la forma aacutecida original Similar-
mente ocurre con la base y su aacutecido conjugado
A su vez el agua es un solvente anfiproacutetico o sea sufre su propia disociacioacuten o autoprotoacutelisis para for-
mar un par de especies ioacutenicas mediante una reaccioacuten aacutecido ndash base Otros ejemplos de solventes an-
fiproacuteticos lo constituyen el metanol y el amoniacuteaco
H2O + H2O H3O+ + OH
ndash
CH3OH + CH3OH CH3OH2 + + CH3O
ndash
NH3 + NH3 NH4 + + NH2
ndash
Para el caso del agua el catioacuten producido se denomina ldquoioacuten hidroniordquo Esta es la especie maacutes estable de
todas las que pueden formarse por enlaces covalentes del protoacuten con los pares de electrones no com-
partidos del oxiacutegeno por lo que se utiliza para simbolizarlas a todas No obstante en ocasiones se pre-
fiere utilizar el siacutembolo H+ para simplificar la expresioacuten de las ecuaciones en las que intervienen estos
protones
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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8 CONSTANTE DEL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD
Si consideramos una solucioacuten acuosa de una sal poco soluble AB el equilibrio de esta reaccioacuten puede
describirse mediante la siguiente ecuacioacuten
AB(S) A++ B
-
donde AB(S) representa la fase soacutelida
Esto es un equilibrio dinaacutemico que existe entre un compuesto de escasa solubilidad y sus iones en solu-
cioacuten mediante el cual la sal poco soluble AB(s) estaacute sometida a un constante proceso de disolucioacuten asiacute
como de formacioacuten Como las velocidades de estos dos procesos son iguales en el estado de equilibrio
el sistema no experimenta ninguacuten cambio apreciable en su composicioacuten siendo constante la concentra-
cioacuten de los iones en la solucioacuten Asiacute pues el equilibrio entre la sal AB(s) y sus iones puede describirse
mediante la siguiente expresioacuten
[113]
en la que las concentraciones se expresan como concentraciones molares
Ahora bien esta foacutermula puede simplificarse si se tiene en cuenta que la posicioacuten de equilibrio no se ve
afectada por la cantidad de soacutelido es decir la cantidad de precipitado presente no afecta las concentra-
ciones de la soluciones saturadas puesto que su concentracioacuten (maacutes exactamente actividad) es constan-
te o sea para este caso c(AB(S)) = constante
Entonces puede escribirse
Keq x c(AB (s)) = Kps = c (A+) x c (B
-) [114]
La constante de equilibrio (Keq) se denomina constante del producto de solubilidad (Kps) y puede defi-
nirse como ldquoel valor (maacuteximo y constante) del producto de las concentraciones de los iones en solucioacuten
en equilibrio con su precipitadordquo
Cuando la sustancia poco soluble es del tipo AyBz la expresioacuten 114 toma la forma
Kps = c (A)y x c (B)
z [115]
Noacutetese que la constante del producto de solubilidad (algunos autores la representan tambieacuten con la letra
Se define la condicioacuten de equilibrio en teacuterminos de concentraciones de los iones en solucioacuten que proce-
den del soacutelido Noacutetese ademaacutes que el valor de Kps se define para cada precipitado como ldquomaacuteximo y
constanterdquo de lo que se deduce que un precipitado comenzaraacute a formarse en una solucioacuten una vez que
el producto de las concentraciones de sus iones en solucioacuten alcance o supere el valor numeacuterico de la
Kps y que no ocurriraacute precipitacioacuten en soluciones en que este producto sea numeacutericamente inferior al
valor de Kps del soacutelido
Asiacute por ejemplo para el caso del AgCl
)AB(c
)B(cx)A(cKeq
)S(
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Ag+
+ Cl- AgCl (S)
Kps AgCl = c (Cl-) x c (Ag
+) = 18 x 10
-10
En una solucioacuten que contenga iones Cl- a una determinada concentracioacuten y a la cual se adiciona una
solucioacuten que contenga iones Ag+ el precipitado de AgCl no comenzaraacute a formarse hasta tanto el produc-
to de las concentraciones de los iones Cl- y los iones Ag
+ (c(Cl
-) x c(Ag
+)) en solucioacuten no alcance el valor
de 182 x 10-10
A partir de este momento la sucesiva adicioacuten de iones Ag+
contribuiraacute al incremento de la
cantidad de precipitado de AgCl(S) y la del producto de las concentraciones de los iones Cl- y Ag
+ seraacute
siempre de 18 x 10-10
De ahiacute que el valor de Kps se defina como ldquomaacuteximo y constanterdquo
Es de vital importancia comprender que la Kps se aplica solamente a una solucioacuten saturada que estaacute en
contacto con un exceso de soacutelido sin disolver Los valores numeacutericos de la Kps dependen de la tempera-
tura Una relacioacuten de estos valores para diferentes precipitados puede observarse en la opcioacuten Apeacutendi-
ces
La gran utilidad de la Kps radica en que permite calcular la concentracioacuten de un ioacuten en solucioacuten en equi-
librio con su precipitado si se conoce la concentracioacuten del otro ioacuten lo cual constituye una importante
herramienta en anaacutelisis quiacutemico cuando se desea deducir el orden de precipitacioacuten de varios iones pre-
sentes en una solucioacuten
9 CLASIFICACION DE LOS METODOS CLASICOS DE ANALISIS
CUANTITATIVOS
Como se ha mencionado antes los meacutetodos claacutesicos de anaacutelisis quiacutemico cuantitativo generalmente se
basan en una reaccioacuten quiacutemica en la que interviene el componente de la muestra que se desea deter-
minar Basaacutendose en la naturaleza de la medida final del anaacutelisis cuya magnitud es proporcional a la
cantidad de analito en la muestra estos meacutetodos se subdividen en
91 Meacutetodos de anaacutelisis gravimeacutetrico
En los que la determinacioacuten del analito se realiza midiendo directa o indirectamente su masa En la
mayoriacutea de los casos es el producto de una reaccioacuten quiacutemica el que se separa de la solucioacuten por filtra-
cioacuten y se pesa despueacutes de secar En otros pocos casos no es necesaria una reaccioacuten quiacutemica para
realizar la determinacioacuten cuantitativa
92 Meacutetodos de anaacutelisis volumeacutetrico
En los que la determinacioacuten se realiza mediante la medida exacta del volumen de solucioacuten consumido
durante una reaccioacuten total en la que estaacute involucrado el analito Si el producto de la reaccioacuten es un gas
el meacutetodo recibe el nombre particular de gasomeacutetrico
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Existe tambieacuten otra clasificacioacuten de los meacutetodos claacutesicos que se basa en la cantidad de muestra que se
toma para la determinacioacuten y que los divide en tres grupos los macroanaacutelisis (gt 01 g) los semimicro-
anaacutelisis (001 ndash 01 g) y los microanaacutelisis (1 mg ndash 10 mg) Esta clasificacioacuten es de menor importancia y
soacutelo se utiliza cuando es importante hacer eacutenfasis en el tamantildeo de muestra de la que se parte
10 ETAPAS DE UN ANALISIS QUIMICO CUANTITATIVO
El Anaacutelisis Quiacutemico ha experimentado en los uacuteltimos 20 antildeos un gran desarrollo En la actualidad tanto
los laboratorios analiacuteticos dedicados a la investigacioacuten como los vinculados a la industria se enfrentan
diariamente a problemaacuteticas mucho maacutes complejas que las de hace algunas deacutecadas
El surgimiento de nuevos materiales implica la consideracioacuten de nuevas matrices y nuevos analitos Si se
enfoca esta realidad desde el punto de vista quiacutemico esos nuevos materiales pueden representar un
reto analiacutetico de gran envergadura si se tiene en cuenta lo siguiente
pueden estar constituidos por un nuacutemero pequentildeo o elevado de sustancias quiacutemicas con estructuras
similares o muy diferentes
pudiera interesar la determinacioacuten analiacutetica de uno varios o todos sus componentes
los componentes pueden encontrarse en un amplio rango de concentraciones
Lo ideal seriacutea contar con un meacutetodo analiacutetico simple raacutepido y de bajo costo con adecuados criterios de
calidad que permita determinar simultaacuteneamente todos los analitos de intereacutes y que ademaacutes requiera
de una miacutenima cantidad de muestra En la praacutectica eso es imposible en la casi totalidad de los casos
aunque cuando se disentildea un procedimiento para resolver un determinado problema analiacutetico todos esos
requerimientos deben ser tomados en cuenta
En muchos casos la literatura reporta suficiente informacioacuten y soacutelo resta aplicar la metodologiacutea descrita
En otros se hace necesario elaborar o disentildear el procedimiento analiacutetico que se considera maacutes apropia-
do lo que no resulta una tarea faacutecil incluso para analistas de vasta experiencia pues ademaacutes de tenerse
que considerar un gran nuacutemero de detalles inherentes a la matriz de la muestra y especies quiacutemicas de
intereacutes se debe demostrar que los resultados que ofrece el meacutetodo o procedimiento propuestos son
suficientemente confiables
A todo lo anteriormente considerado debe sumarse la evaluacioacuten que debe hacerse sobre la duracioacuten y
el costo del anaacutelisis En ocasiones se exigen resultados raacutepidos pero en muchos casos la rapidez impli-
ca un mayor costo Meacutetodos maacutes novedosos y raacutepidos pueden resultar incomparablemente maacutes caros
que otros tradicionales sencillos y baratos y que pudieran resultar apropiados en igual medida Tampoco
debe invertirse tiempo y recursos en lograr una exactitud no requerida
Lo ideal es lograr un balance entre todos los factores anteriormente mencionados siempre que se garan-
tice la calidad de los resultados No menos importante es tener en cuenta que el camino que conduce al
conocimiento de la composicioacuten total o parcial de una matriz depende indiscutiblemente del esfuerzo
intelectual aptitud experiencia intuicioacuten y sobre todo de un adecuado criterio quiacutemico analiacutetico de la
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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persona o el colectivo que tengan a su cargo el disentildeo y realizacioacuten de una determinacioacuten cuantitativa
dada Este criterio tiene muchas veces maacutes peso que la disponibilidad de modernos y costosos instru-
mentos
La solucioacuten es llegar a una metodologiacutea analiacutetica que permita transformar el material (matriz) en una
muestra apta para ser analizada y que a la vez proporcione resultados confiables Para conseguir estos
objetivos debe centrarse la atencioacuten tanto en las especies a analizar como en la matriz de la muestra y
plantearse una serie de interrogantes que deben ser resueltas al enfrentar un problema analiacutetico Algu-
nas de esas interrogantes son
iquestCuaacutel especie quiacutemica seraacute objeto de estudio en la muestra y cuaacuteles son sus propiedades
(Puede tratarse de maacutes de una especie quiacutemica)
iquestEn queacute rango de concentraciones puede encontrarse esa especie
iquestEn queacute matriz se encuentra y cuaacuteles son sus caracteriacutesticas
iquestCon queacute nivel de precisioacuten y exactitud deben reportarse los resultados
iquestQueacute reporta la literatura sobre el anaacutelisis de este tipo de matriz
iquestQueacute operaciones o procesos quiacutemicos fiacutesicos o bioloacutegicos pueden afectar la concentracioacuten o la
estabilidad de la especie objeto de estudio
iquestQueacute meacutetodos analiacuteticos pudieran ser aplicados y cuaacutel resultariacutea maacutes apropiado
iquestQueacute componentes propios de la matriz pueden constituir interferencias en el anaacutelisis
iquestQueacute materiales y equipos se necesitan para ejecutar el proyecto
iquestQueacute costo pudiera tener el procedimiento propuesto y de queacute forma pudiera disminuirse eacuteste
sin afectar la calidad de los resultados que se obtengan
De la respuesta a estas interrogantes (o de muchas maacutes especialmente si son varias las especies a
investigar) depende la elaboracioacuten o disentildeo del procedimiento analiacutetico a seguir
En cualquier caso un procedimiento analiacutetico es disentildeado mediante el cumplimiento de una serie de
etapas que aunque pueden ser bien definidas individualmente guardan una estrecha interdependencia
entre siacute Tales etapas son
Definicioacuten de los objetivos
Seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestreo
Preparacioacuten de la muestra
Determinacioacuten analiacutetica
Caacutelculos reporte e interpretacioacuten de los resultados
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Cada una de estas etapas seraacuten explicadas brevemente y son vaacutelidas tanto para el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico como para el instrumental
101 DEFINICION DE LOS OBJETIVOS
El objetivo de cualquier anaacutelisis es el de obtener la respuesta maacutes concluyente en el menor tiempo posi-
ble Esto exige en primer lugar saber exactamente lo que se busca y su finalidad
El analista debe primero diagnosticar la situacioacuten y decidir queacute debe hacer para resolverla Para ello
debe conocer y saber manejar las viacuteas y meacutetodos maacutes convenientes para obtener los datos necesarios
calcular los resultados y presentarlos con el grado de exactitud que el problema requiera Lo fundamen-
tal es definir exactamente queacute hay que investigar o queacute problemaacutetica hay que resolver y para queacute se
necesitan los resultados que se obtengan
Para analistas experimentados esta etapa pudiera parecer trivial sin embargo para los estudiantes o
analistas de poca experiencia es sumamente importante diferenciar entre el objetivo analiacutetico y el pro-
blema experimental a resolver Indiscutiblemente de la correcta definicioacuten de los objetivos del anaacutelisis
depende en gran medida el eacutexito de la determinacioacuten
102 SELECCIOacuteN DEL METODO ANALITICO
La seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico siempre ha sido considerada como una de las etapas de mayor impor-
tancia ante un problema analiacutetico a resolver Esta seleccioacuten es frecuentemente difiacutecil requiere expe-
riencia y tambieacuten algo de intuicioacuten por parte del analista puesto que debe tenerse en cuenta no soacutelo la
exactitud que hay que lograr sino tambieacuten el costo total del procedimiento Por ejemplo uno de los as-
pectos es el nuacutemero de muestras a analizar porque cuando eacuteste es considerable deben evitarse aque-
llos procedimientos cuyas etapas preliminares son muy largas y laboriosas
Para la correcta seleccioacuten de un meacutetodo de anaacutelisis es necesario dar respuesta a todas las interrogantes
planteadas al inicio Para ello deberaacuten estudiarse cuidadosamente las caracteriacutesticas del (o los) anali-
to(s) de la matriz y de los meacutetodos analiacuteticos a emplear a partir de la literatura especializada disponible
1021 Caracteriacutesticas del analito (o los analitos)
Debe buscarse toda la informacioacuten posible sobre la naturaleza quiacutemica y las propiedades fiacutesicas quiacutemi-
cas y fiacutesico-quiacutemicas de cada uno de las especies a cuantificar No existe ninguacuten meacutetodo analiacutetico uni-
versal para todo tipo de analito Por tanto debe tenerse en cuenta si lo que se va a determinar es la con-
centracioacuten de un compuesto inorgaacutenico u orgaacutenico si se trata de una moleacutecula pequentildea o de gran tama-
ntildeo cuaacutel es su caraacutecter aacutecido-base si puede dar lugar a precipitados si es quiacutemicamente estable ante
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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factores atmosfeacutericos o cambios de pH etc Sin embargo no basta tener en cuenta las caracteriacutesticas
del analito pues tambieacuten es importante conocer las caracteriacutesticas de la matriz que lo contiene
1022 Caracteriacutesticas de la matriz
Al seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que preguntarse si eacuteste puede ser aplicado al analito dentro de la
matriz que lo contiene Obviamente entre las caracteriacutesticas importantes a considerar estaacute el estado de
agregacioacuten y la complejidad de la matriz El procedimiento a seguir variacutea si se parte de una muestra soacuteli-
da o liacutequida o si lo que se analiza es el ambiente de un laboratorio o industria Mientras maacutes compleja es
la matriz es decir mientras mayor sea el nuacutemero de componentes que posea o mayor similitud estructu-
ral presenten estos entre siacute (u otros factores) maacutes especiacutefico deberaacute ser el meacutetodo seleccionado y maacutes
complejo seraacute el procedimiento de preparacioacuten de la muestra a fin de eliminar las posibles interferencias
durante el anaacutelisis Para las matrices con un reducido nuacutemero de componentes la seleccioacuten del meacutetodo
puede resultar mucho maacutes faacutecil
1023 Caracteriacutesticas de los meacutetodos analiacuteticos
Los meacutetodos analiacuteticos presentan una serie de caracteriacutesticas relacionadas con el grado de incertidum-
bre que presenta la medicioacuten de la magnitud fiacutesica o fiacutesico-quiacutemica que los distingue Por ejemplo la
masa y el volumen son las magnitudes fiacutesicas que se miden cuando se aplican los meacutetodos claacutesicos de
anaacutelisis cuantitativo Otras son las magnitudes que corresponden a los meacutetodos instrumentales
Cuando se va a seleccionar un meacutetodo analiacutetico hay que disponer de una informacioacuten lo maacutes completa
posible sobre los mismos En primer lugar debe revisarse toda la literatura quiacutemica en general y far-
maceacuteutica en particular en la que esteacute recogida la experiencia de otros cientiacuteficos Si ya existe un meacuteto-
do reportado debe evaluarse la posibilidad de su aplicacioacuten a la muestra objeto de estudio en caso con-
trario deberaacute disentildearse un procedimiento que pudiera tomar elementos de los que aparecen en la biblio-
grafiacutea consultada o ser totalmente nuevo
Los meacutetodos reportados en la literatura pueden ser utilizados si han sido suficientemente validados esto
es si se demuestra en queacute medida los resultados obtenidos son confiables Tal requisito surge como
consecuencia de que toda medicioacuten de una magnitud fiacutesica presenta un determinado grado de incerti-
dumbre que en el mejor de los casos puede ser disminuido hasta un nivel aceptable tomando una serie
de precauciones y medidas durante su elaboracioacuten y ejecucioacuten El disentildeo de un procedimiento analiacutetico
incluye por tanto determinacioacuten de ese grado de incertidumbre para que pueda ser considerado o
aceptado como vaacutelido para el cumplimento de un objetivo dado
El teacutermino validacioacuten estaacute directamente relacionado con la palabra calidad En teacuterminos generales la
validacioacuten es el meacutetodo cientiacutefico que proporciona la evidencia documental para demostrar la confiabili-
dad reproducibilidad y efectividad de cualquier operacioacuten o proceso De hecho pueden ser validados los
meacutetodos analiacuteticos los instrumentos el personal el proceso productivo etc Internacionalmente cada
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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diacutea son maacutes las exigencias sobre la validacioacuten de todos aquellos factores involucrados en el asegura-
miento de la calidad de un producto o un servicio dado
103 Validacioacuten del meacutetodo analiacutetico
En este epiacutegrafe se abordaraacuten brevemente algunas generalidades sobre la validacioacuten de los meacutetodos
analiacuteticos debido a que esta temaacutetica seraacute tratada en cursos posteriores con mayor amplitud
La validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico es el proceso mediante el cual queda establecido por estudios de
laboratorio que las caracteriacutesticas de ejecucioacuten de un meacutetodo cumplen los requerimientos para las apli-
caciones analiacuteticas a que es destinado Este proceso incluye el anaacutelisis estadiacutestico de todos los datos
obtenidos mediante el cual se determinan las variables que proporcionan la informacioacuten sobre las posibi-
lidades de aplicacioacuten del procedimiento analiacutetico seleccionado
Hay importantes razones para validar los meacutetodos de anaacutelisis Desde el punto de vista comercial los
productos reactivos materias primas etc cuya calidad estaacute sustentada en meacutetodos correctamente
validados son aceptados favorablemente por los compradores facilitaacutendose con ello las transacciones
comerciales entre las empresas Para la fabricacioacuten importacioacuten y exportacioacuten de medicamentos y de
las materias primas utilizadas en la industria farmaceacuteutica se exige la existencia de meacutetodos validados
mediante los cuales se pueda comprobar la calidad de los diferentes productos o insumos realizar estu-
dios de estabilidad almacenamiento toxicidad y otros de intereacutes farmaceacuteutico
Para proceder a la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos debe tenerse en cuenta el objetivo que se persi-
gue con el anaacutelisis con vistas a seleccionar el procedimiento a seguir La diversidad existente en la lite-
ratura especializada tanto sobre definiciones teacuterminos y paraacutemetros a considerar como sobre la meto-
dologiacutea a seguir para evaluar estos ha ocasionado muchos inconvenientes a los cientiacuteficos que intentan
demostrar que el procedimiento propuesto para una determinacioacuten cuantitativa dada ofrece resultados
confiables es decir que intentan validar un meacutetodo analiacutetico En aras de unificar criterios diversas enti-
dades y organismos internacionales de reconocidos prestigio y autoridad en la materia han elaborado
una serie de documentos que en cierta medida facilitan el trabajo de los especialistas A su vez los
centros reguladores nacionales establecen las normas que regulan de forma oficial los procesos de
validacioacuten de meacutetodos analiacuteticos que deben ser aplicados en las diversas ramas de la ciencia la produc-
cioacuten y los servicios
Los principales productores de medicamentos se basan en lo posible (seguacuten sus criterios) en los docu-
mentos publicados por la Conferencia Tripartita Internacional sobre Armonizacioacuten (Tripartite International
Conference on Harmonisation (ICH) en relacioacuten con los procedimientos analiacuteticos glosario de teacuterminos y
otros aspectos relacionados con la validacioacuten de los meacutetodos analiacuteticos en el campo farmaceacuteutico Otras
fuentes contienen informacioacuten al respecto como por ejemplo la documentacioacuten que emite la Organiza-
cioacuten Mundial de la Salud
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Por tanto para proceder a validar un meacutetodo analiacutetico debe definirse queacute seraacute evaluado y coacutemo es de-
cir cuaacuteles criterios de calidad seraacuten evaluados y mediante queacute procedimiento experimental (variables a
considerar reacuteplicas a realizar etc) y estadiacutestico seraacute realizada dicha evaluacioacuten Todo ello dependeraacute
de una serie de factores relacionados con las caracteriacutesticas de la matriz complejidad del meacutetodo analiacute-
tico propuesto exactitud y precisioacuten con que deban expresarse los resultados aplicacioacuten que tendraacute el
meacutetodo propuesto entre otros aspectos
Los criterios de calidad de los meacutetodos analiacuteticos que deben ser evaluados durante un proceso de vali-
dacioacuten a continuacioacuten tomando como referencia lo publicado en los documentos de la ICH y en algunas
farmacopeas que asumen en general salvo algunas diferencias puntuales los mismos criterios Tales
teacuterminos y definiciones con algunas precisiones o particularidades son tambieacuten asumidos por los labo-
ratorios de produccioacuten y control de la calidad de la industria farmaceacuteutica de Cuba La metodologiacutea a
seguir para su determinacioacuten tambieacuten descrita en tales documentos no seraacute incluida en el presente
texto por cuanto seraacuten explicadas en cursos posteriores
1031 Especificidad-
Es la capacidad para determinar inequiacutevocamente el analito en presencia de componentes que proba-
blemente se encuentren presentes (impurezas productos de degradacioacuten y los propios componentes de
la matriz) La carencia de especificidad de un procedimiento analiacutetico individual puede ser compensada
por otros procedimientos analiacuteticos de apoyo (Otras organizaciones internacionalmente reconocidas
(IUPAC AOAC) han preferido el teacutermino ldquoselectividadrdquo reservando el de ldquoespecificidadrdquo para aquellos
procedimientos que son completamente selectivos)
1032 Exactitud-
Expresa el grado de concordancia entre el valor aceptado como un valor verdadero convencional o un
valor aceptado de referencia y el valor hallado
1033 Precisioacuten-
Expresa el grado de concordancia entre una serie de mediciones obtenidas de muacuteltiples muestreos de la
misma muestra homogeacutenea bajo las condiciones prescritas La precisioacuten de un meacutetodo analiacutetico es
usualmente expresada como la desviacioacuten estaacutendar o la desviacioacuten estaacutendar relativa (coeficiente de
variacioacuten) de una serie de mediciones La precisioacuten puede ser una medida del grado de reproducibilidad
o de repetibilidad de un meacutetodo analiacutetico bajo condiciones operacionales normales En este contexto la
reproducibilidad se refiere al uso del procedimiento analiacutetico en diferentes laboratorios mediante un estu-
dio colaborativo La precisioacuten intermedia expresa la variacioacuten dentro del laboratorio como son diferentes
diacuteas analistas o diferente equipamiento dentro de un mismo laboratorio La repetibilidad se refiere al
uso del procedimiento analiacutetico en un mismo laboratorio dentro de un corto periacuteodo de tiempo usando el
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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mismo analista con el mismo equipamiento Cada uno de estos teacuterminos aparece individualmente defini-
do de la siguiente forma
1034 Liacutemite de deteccioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser detectada pero no necesariamente cuan-
tificada como un valor exacto
1035 Liacutemite de Cuantificacioacuten-
Es la menor cantidad de analito en una muestra que puede ser cuantitativamente determinada con preci-
sioacuten y exactitud apropiados El liacutemite de cuantificacioacuten se expresa como la concentracioacuten de analito (ej
por ciento partes por billoacuten) en la muestra
1036 Linealidad-
Es la habilidad del procedimiento analiacutetico para obtener resultados de ensayos que sean directamente
proporcionales a la concentracioacuten del analito en la muestra dentro de un rango dado
1037 Rango-
Es el intervalo entre la concentracioacuten maacutes baja y maacutes alta del analito en la muestra (incluidas estas con-
centraciones) para las cuales ha sido demostrado que el procedimiento analiacutetico tiene un nivel de preci-
sioacuten exactitud y linealidad apropiados
1038 Robustez-
Es la medida de la capacidad de un procedimiento analiacutetico de no sufrir afectaciones ante pequentildeas
pero deliberadas variaciones en los paraacutemetros del meacutetodo y da una indicacioacuten de su confiabilidad du-
rante su uso normal
Algunas o todas estas caracteriacutesticas de los meacutetodos de anaacutelisis cuantitativo deben ser evaluadas
seguacuten corresponda Los procedimientos para llevar a cabo esta evaluacioacuten estaacuten descritos para cada
una de ellas y tambieacuten en algunos casos seguacuten se trate de una materia prima de un producto termina-
do de una muestra bioloacutegica etc
Toda la documentacioacuten correspondiente al proceso de validacioacuten de un meacutetodo analiacutetico (experimentos
resultados procesamiento estadiacutestico variables calculadas etc) debe constar en un expediente debi-
damente organizado el cual deberaacute mostrarse a todas aquellas personas autorizadas que lo soliciten La
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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validacioacuten en cuestioacuten debe ser repetida perioacutedicamente especialmente cuando se ha producido alguacuten
cambio en las condiciones para las cuales fue realizada
104 MUESTREO
El muestreo se define como un proceso de seleccioacuten de una muestra para ser analizada de forma tal
que sea representativa del conjunto del material del cual se ha tomado y sea ademaacutes congruente con la
definicioacuten del problema analiacutetico dicho de otro modo la concentracioacuten del analito en la porcioacuten de la
muestra que se analiza debe ser igual a la concentracioacuten del analito en la poblacioacuten (lote partida fluido
bioloacutegico etc) de la cual se ha tomado la muestra De nada serviriacutea realizar un anaacutelisis perfecto cuando
la muestra no es representativa ya que estos resultados no representariacutean la composicioacuten de todo el
material de donde fue tomada la muestra y por tanto los resultados que se obtendriacutean no proporcionariacutean
una informacioacuten verdadera
En teacuterminos generales los quiacutemicos analiacuteticos no siempre le han dado la importancia que en los resul-
tados analiacuteticos puede tener y de hecho tiene a la etapa de seleccioacuten de la muestra o muestreo Con
frecuencia un analiacutetico entrenado puede olvidar algunas de las reglas baacutesicas del muestreo o puede
aplicar eacutestas de forma incorrecta con la consecuencia anteriormente expresada
En realidad el analista no ha sido entrenado en el muestreo En la mayoriacutea de los casos el analista no
tiene responsabilidad en las fases de disentildeo y realizacioacuten del muestreo sino que el primer contacto que
tiene con la muestra se produce cuando eacutesta llega al laboratorio detalladamente identificada
Sin embargo si el analista debe proponer la forma de realizar el muestreo es importante que tenga
sentido de la incertidumbre involucrada en esta etapa del anaacutelisis Esta incertidumbre determina en gran
medida la variabilidad que puede ser permitida pues conociendo el error potencial de un muestreo se
conoce maacutes de las dos terceras partes del error total del anaacutelisis
Los procedimientos de muestreo pueden ser totalmente diferentes para cada tipo de producto pues de-
penden del estado de agregacioacuten de la sustancia y de sus caracteriacutesticas particulares
El muestreo no debe estar dirigido con la intencioacuten de lograr el resultado deseado Debe ser realizado
siguiendo estrictamente las normas establecidas para ello seguacuten las caracteriacutesticas y factores que de-
terminan el ldquotamantildeo de muestrardquo y la forma de realizar el muestreo Para cada tipo de material analizado
existen instrucciones especiales que establecen como debe realizarse el muestreo y queacute cantidad de
muestra debe ser tomada Estas instrucciones aparecen en manuales de anaacutelisis teacutecnicos conocidos
como Normas de Muestreo y seraacuten tratadas en cursos posteriores
El principio general de cualquier procedimiento de muestreo consiste en que la muestra representativa
debe estar compuesta del mayor nuacutemero posible de porciones tomadas de manera absolutamente arbi-
traria (al azar) de diversos lugares de la ldquopoblacioacutenrdquo que se estudia (partida lote enfermos personas
sanas fluidos bioloacutegicos etc) Cuanto mayor nuacutemero de porciones se escojan al azar tanto mayor seraacute
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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la probabilidad de que todas las desviaciones eventuales del promedio se compensen y la composicioacuten
de la muestra se acerque a la composicioacuten media del total de la poblacioacuten que se analiza Para garanti-
zar la representatividad de la muestra el muestreo debe ser aleatorio y estratificado
Muestreo aleatorio- Cuando se realiza totalmente al azar es decir todas las unidades pueden ser
igualmente seleccionadas
Muestreo estratificado- Cuando todos los niveles en que puede encontrarse el material a analizar estaacuten
representados (diferentes ubicaciones diferentes cuartos estantes pisos etc)
Usualmente la muestra representativa primaria no se emplea directamente en el anaacutelisis debido a que
auacuten es muy grande (varios kg) y heterogeacutenea Por eso se toma soacutelo una porcioacuten de eacutesta y se tritura (en
los casos en que es procedente) para aumentar su homogeneidad
En este sentido deben diferenciarse los teacuterminos muestra y porcioacuten de ensayo La muestra es la porcioacuten
del material tomado de la poblacioacuten inicial (lote de un proceso de produccioacuten de medicamentos almaceacuten
de materias primas o formas terminadas etc) que llega al laboratorio analiacutetico y debe ser de un tamantildeo
adecuado (entre 50 g y 1 Kg o maacutes) La porcioacuten de ensayo es la cantidad de muestra tomada en el labo-
ratorio por el analista para realizar el anaacutelisis y su tamantildeo depende de las caracteriacutesticas del meacutetodo y
de los objetivos del anaacutelisis Usualmente estos teacuterminos no se distinguen y se habla de forma general de
muestra pero el analista debe tener presente la diferencia
El muestreo consta de dos fases fase de disentildeo y fase de implementacioacuten En la fase de disentildeo el ana-
lista aplica los principios estadiacutesticos para generar un plan de muestreo Dicho plan intenta minimizar las
diferencias entre las propiedades estimadas para una muestra y las propiedades de la poblacioacuten en su
totalidad La fase de implementacioacuten involucra la realizacioacuten fiacutesica de la toma de las porciones estadiacutesti-
camente disentildeadas En esta etapa hay que considerar la instrumentacioacuten del muestreo los recipientes
para las muestras asiacute como el almacenamiento y la conservacioacuten de las mismas
105 PREPARACION DE LA MUESTRA
La etapa de preparacioacuten de la muestra es una de las etapas que puede considerarse criacutetica en una me-
todologiacutea analiacutetica De forma general en la literatura cientiacutefica suele daacutersele mayor importancia a la eta-
pa de seleccioacuten del meacutetodo analiacutetico que a la etapa de preparacioacuten de la muestra Sin embargo en los
uacuteltimos antildeos diversos autores han llamado la atencioacuten con respecto a la importancia de esta uacuteltima
La mayoriacutea de las determinaciones analiacuteticas requiere de una preparacioacuten previa de la muestra debido
principalmente a las siguientes razones
Alta complejidad de la matriz lo que aumenta la posibilidad de la presencia de interferencias En este
sentido se debe recordar que la complejidad de una matriz estaacute relacionada con diferentes criterios y no
solamente con el alto nuacutemero de componentes Debe destacarse que pocas propiedades quiacutemicas o
fiacutesicas importantes en anaacutelisis quiacutemico son exclusivas de una especie quiacutemica en particular Por el
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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contrario las reacciones usadas y las propiedades medidas son caracteriacutesticas de un grupo de elemen-
tos o compuestos Esta carencia de reacciones y propiedades especiacuteficas complica grandemente el
trabajo del analista el cual debe incluir dentro del procedimiento analiacutetico aquellos pasos que garantizan
el aislamiento de la especie de intereacutes o la separacioacuten de las interferencias nombre con el que identifi-
can las sustancias que afectan la medida directa de la concentracioacuten del analito (o su deteccioacuten)
Muestras muy diluidas es decir el o los analitos se encuentran en bajas concentraciones en la muestra
original pudiendo encontrarse por debajo del liacutemite de deteccioacuten del meacutetodo analiacutetico
Muestras muy concentradas para las que el meacutetodo analiacutetico no proporciones respuestas satisfactorias
En el caso maacutes simple bastariacutea realizar un proceso de dilucioacuten para resolver este problema
Las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de la muestra (matriz) no son compatibles con el meacutetodo analiacutetico
Por ejemplo el meacutetodo puede exigir que el analito se encuentre en disolucioacuten y estaacute contenido en una
muestra soacutelida En el caso maacutes sencillo bastariacutea seleccionar el disolvente adecuado para preparar una
disolucioacuten de la muestra
Por tanto el objetivo central del proceso de preparacioacuten de la muestra es proporcionar las condiciones
oacuteptimas para que el analito pueda ser analizado dicho de otro modo obtener muestras enriquecidas en
las sustancias de intereacutes analiacutetico y asegurar la deteccioacuten yo cuantificacioacuten eficiente del o los analitos
asiacute como la compatibilidad con el sistema analiacutetico lo cual estaacute obviamente relacionado con el eacutexito del
anaacutelisis
La siguiente tabla muestra una estimacioacuten del tiempo promedio que se invierte en las etapas de un pro-
ceso analiacutetico las cuales han sido condensadas en 4 grandes grupos
Tabla 13 Tiempo utilizado en diferentes etapas del proceso analiacutetico
Gestioacuten de datos 27
Muestreo 6
Preparacioacuten de la muestra 61
Determinacioacuten 6
Noacutetese que el mayor tiempo es consumido justamente en la etapa de preparacioacuten de la muestra
De lo anteriormente expresado se infiere que la etapa de preparacioacuten de la muestra requiere de un di-
sentildeo y planificacioacuten riguroso tomando en consideracioacuten la informacioacuten sobre lo siguiente
Naturaleza quiacutemica del analito
Concentracioacuten del analito en la matriz
Caracteriacutestica de la matriz (homogeneidad o heterogeneidad estabilidad volatilidad solubilidad)
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Naturaleza quiacutemica de las posibles sustancias interferentes
Caracteriacutesticas del meacutetodo analiacutetico seleccionado
Como sub-etapas de la preparacioacuten de la muestra se consideran la preparacioacuten de la muestra y
la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
1051 Preparacioacuten de la muestra
Constituye un proceso de tratamiento de la muestra aunque en ocasiones no resulta necesario Estaacute
dirigido a propiciar las condiciones necesarias para aplicar el procedimiento analiacutetico seleccionado de
manera que eacuteste pueda garantizar la representatividad de los resultados Se realiza como su nombre lo
indica a la muestra que llega al laboratorio antes de proceder a tomar la parte de eacutesta (masa o volumen)
que seraacute utilizada finalmente en el anaacutelisis Usualmente el procedimiento de preparacioacuten de la muestra
aparece descrito en normas que regulan e indican como debe realizarse esta sub-etapa en funcioacuten de
las caracteriacutesticas de la matriz Asiacute por ejemplo en el anaacutelisis de tabletas se procede a la trituracioacuten y
homogenizacioacuten de la cantidad indicada en el ensayo correspondiente
1052 Preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Esta etapa se inicia invariablemente con la medicioacuten exacta de la porcioacuten de la muestra homogenizada
puesto que los resultados finales del anaacutelisis se expresan en unidades de concentracioacuten o sea cantidad
de analito en funcioacuten de la cantidad de muestra tomada para el anaacutelisis (por ciento mgg mgL mg100
g etc) como se veraacute maacutes adelante
Una vez medida exactamente la porcioacuten de ensayo se realizan diferentes tratamientos con una serie de
pasos que dependeraacuten de la complejidad de la matriz y posible interferencia de algunos de los compo-
nentes de la misma que persiguen la separacioacuten del analito o de las sustancias interferentes para facili-
tar la cuantificacioacuten
A partir del anaacutelisis de estos aspectos se disentildea una estrategia analiacutetica la cual puede enfocarse desde
dos puntos de vista
A partir de la matriz original se realizan las operaciones quiacutemicas necesarias que permiten eliminar las
interferencias (Proceso de limpieza o ldquoclean uprdquo)
A partir de la matriz original se extraen selectivamente los compuestos de intereacutes (analitos) (Proceso de
extraccioacuten)
No es posible ofrecer pautas generales que permitan la eliminacioacuten del efecto de las interferencias pre-
sentes en una muestra pues para ello deben tenerse en cuenta las caracteriacutesticas propias de la matriz
del analito y de la determinacioacuten que va a ser aplicada Existen muy diversos meacutetodos de separacioacuten
que pueden abarcar desde la simple adicioacuten de un agente enmascarante filtracioacuten o extraccioacuten con
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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solvente hasta un sofisticado meacutetodo instrumental Dado el enorme nuacutemero de posibilidades que se
pueden presentar soacutelo seraacuten brevemente descritos algunos de los procedimientos de separacioacuten y de
preparacioacuten de la muestra (porcioacuten de ensayo) maacutes comuacutenmente empleados en el anaacutelisis cuantitativo
claacutesico
1053 Dilucioacuten
Se emplea para muestras liacutequidas en las cuales el analito se encuentra en altas concentraciones o en
productos fuertemente coloreados cuya coloracioacuten interfiere en el anaacutelisis Es uno de los procedimientos
maacutes simples de preparacioacuten
1054 Extraccioacuten soacutelido-liacutequido
Consiste en la extraccioacuten del analito a partir de una matriz soacutelida empleando un disolvente adecuado
capaz de disolver el componente en estudio Este procedimiento de extraccioacuten soacutelido-liacutequido puede ser
relativamente sencillo o involucrar varias etapas con diferentes solventes y otras operaciones engorro-
sas
1055 Clarificacioacuten
Consiste en eliminar las interferencias por precipitacioacuten o floculacioacuten empleando un agente precipitante
adecuado
1056 Destilacioacuten
El analito o alguacuten producto obtenido cuantitativamente a partir de eacutel se separa del resto de los compo-
nentes que pueden interferir en el anaacutelisis aplicando un procedimiento de destilacioacuten
1057 Incineracioacuten
La incineracioacuten es el proceso de combustioacuten de la materia orgaacutenica que deja un residuo de material in-
orgaacutenico conocido como cenizas En algunas determinaciones de compuestos de naturaleza inorgaacutenica
se requiere eliminar primeramente el material orgaacutenico para facilitar el anaacutelisis
1058 Digestioacuten
Es un proceso de hidroacutelisis (aacutecida fundamentalmente) de la materia orgaacutenica que puede incluso en fun-
cioacuten de las condiciones de tratamiento producir agentes oxidantes que transforman la materia orgaacutenica a
dioacutexido de carbono vapor de agua y otros compuestos volaacutetiles La determinacioacuten de nitroacutegeno total por
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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el meacutetodo Kjeldahl incluye una etapa de digestioacuten que transforma el nitroacutegeno orgaacutenico en sulfato de
amonio con el empleo de aacutecido sulfuacuterico concentrado y calor en presencia de un catalizador de sulfato
de cobre En esta determinacioacuten se realiza ademaacutes una posterior destilacioacuten por lo que constituye un
ejemplo en que se combinan varios procedimientos con vistas a transformar el analito en una sustancia
faacutecilmente cuantificable
Los procedimientos arriba explicados constituyen tan solo unos pocos ejemplos de las numerosas ope-
raciones que pueden emplearse como parte de la preparacioacuten de la muestra Esta etapa deberaacute realizar-
se con mucha profesionalidad y rigor cientiacutefico pues de lo contrario los resultados analiacuteticos seriacutean des-
astrosos y considerable el despilfarro de tiempo y recursos materiales que tendriacutea lugar
La etapa de preparacioacuten de muestras no ha avanzado a la par del desarrollo de los meacutetodos analiacuteticos
Muchos de los meacutetodos empleados son considerados claacutesicos y se utilizan desde hace mucho tiempo
Sin embargo con la introduccioacuten de la extraccioacuten en fase soacutelida comenzoacute un proceso de desarrollo de
los meacutetodos de preparacioacuten de muestra en los uacuteltimos antildeos que se ha visto incrementado con el empleo
de los fluidos supercriacuteticos y las microondas
1059 Caacutelculos relacionados con la etapa de preparacioacuten de la muestra
El proceso de preparacioacuten de la muestra involucra siempre un tratamiento de la matriz que produce en
la mayoriacutea de los casos una variacioacuten de la masa yo la concentracioacuten del analito contenido inicialmente
en la matriz
En otras palabras los procesos de dilucioacuten clarificacioacuten destilacioacuten extraccioacuten etc a que es sometida
la matriz con el objetivo de facilitar la determinacioacuten cuantitativa del analito traen como resultado que la
masa de este uacuteltimo que se encuentra en la solucioacuten final que se va a ser analizada difiera de la masa
contenida inicialmente en la porcioacuten de ensayo a partir
de la cual se comenzoacute el procedimiento
Por ejemplo si para la determinacioacuten del contenido de
principio activo en una muestra de locioacuten toacutepica Linda-
no al 1 se aplica el procedimiento siguiente
Se toman exactamente 25 mL del medicamento se
diluyen con agua destilada hasta completar 250 mL de
disolucioacuten y se transfiere una aliacutecuota de 10 mL exac-
tos a un vaso de precipitados para realizar el cuantifi-
cacioacuten del analito
A partir de esa descripcioacuten puede interpretarse que los
25 mL de locioacuten inicialmente tomados constituiraacuten la
porcioacuten de ensayo y a la vez la solucioacuten inicial de la
cual se parte para el anaacutelisis Esta solucioacuten inicial sufre un proceso de dilucioacuten hasta 250 mL de la que
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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finalmente se toman soacutelo 10 mL para realizar la determinacioacuten Estos 10 mL constituiraacuten la solucioacuten final
o solucioacuten de ensayo pues a partir de eacutesta no se hacen nuevas diluciones ni se toman nuevas aliacutecuotas
Paralelamente debe realizarse el siguiente razonamiento
al tomar una aliacutecuota de 25 mL de locioacuten se estaacute tomando una masa determinada de principio activo
(seguacuten el fabricante la locioacuten de Lindano al 1 contiene 1 gramo de principio activo por cada 100 mL de
disolucioacuten por lo que al tomar 25 ml de locioacuten supuestamente se estaraacuten tomando 025 gramos del
principio activo)
al diluir los 25 mL de locioacuten hasta un volumen de 250 mL se estaacute variando la concentracioacuten de la solu-
cioacuten pero no se estaacute produciendo ninguacuten cambio en la masa de analito tomada
al transferir una aliacutecuota de 10 mL de la solucioacuten preparada al vaso de precipitados se estaacute tomando
parte de la masa total contenida en la misma pero no se estaacute produciendo cambio alguno en su concen-
tracioacuten
Entonces cabe preguntarse
iquesten queacute medida varioacute la concentracioacuten del analito durante ese procedimiento
iquestqueacute parte de la masa inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo o solucioacuten inicial se encuentra
realmente en la solucioacuten final
a) Caacutelculo de las veces que varioacute la concentracioacuten durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
Al diluir 25 mL de la locioacuten toacutepica hasta 250 mL de disolucioacuten la concentracioacuten del principio activo ob-
viamente ha disminuido 10 veces lo cual puede calcularse seguacuten
donde fd es el factor de dilucioacuten y 10 las veces que resultoacute diluida la solucioacuten original
Es decir la concentracioacuten de lindano en los 250 mL de disolucioacuten es 10 veces maacutes pequentildea que la exis-
tente en el medicamento original y por supuesto en los 25 mL de medicamento inicialmente tomados
(porcioacuten de ensayo)
Debe notarse que durante el proceso de dilucioacuten no ha ocurrido cambio en la masa de principio activo
soacutelo ha cambiado su concentracioacuten entre las respectivas soluciones
b) Caacutelculo de las veces que varioacute la masa durante la preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo
La aliacutecuota de 10 mL extraiacuteda de la solucioacuten preparada en el volumeacutetrico de 250 mL posee la misma
concentracioacuten que esta uacuteltima sin embargo contiene soacutelo parte de la masa total del principio activo pre-
sente en el volumeacutetrico Para conocer cuaacutentas veces disminuyoacute la masa durante todo el procedimiento
se calcularaacute el factor de variacioacuten de la masa (fvm)
10
1
solucioacutendemL250
omedicamentdemL25df
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Por consiguiente la masa de lindano contenida en la aliacutecuota de 10 mL es 25 veces menor que la ini-
cialmente presente en los 25 mL de medicamento tomados para el anaacutelisis
El ejemplo mostrado es un caso muy sencillo de preparacioacuten de la porcioacuten de ensayo Como se explicoacute
al desarrollar los aspectos concernientes a la etapa de ldquoPreparacioacuten de la muestrardquo la mayoriacutea de las
veces este procedimiento puede constar de numerosos pasos que involucran sucesivas operaciones
quiacutemicas y quiacutemico-fiacutesicas
11 DETERMINACION ANALITICA
La etapa de determinacioacuten analiacutetica consiste en aplicar el meacutetodo analiacutetico propiamente dicho en el anaacute-
lisis de la solucioacuten final o solucioacuten de ensayo Al igual que durante la preparacioacuten de la muestra se debe
seguir minuciosamente la metodologiacutea de trabajo establecida en la teacutecnica analiacutetica Es necesario tener
presente que los resultados del anaacutelisis son vaacutelidos soacutelo si se cumplen rigurosamente todas las condicio-
nes planteadas en la metodologiacutea descrita pues eacutesta ha sido comprobada y validada estrictamente para
estas condiciones Cualquier cambio en relacioacuten con la metodologiacutea original (sustitucioacuten de alguacuten reacti-
vo por otro modificacioacuten en los voluacutemenes adicionados o en la concentracioacuten de alguna de las solucio-
nes empleadas etc) puede conducir a errores y disminuir apreciablemente la precisioacuten y exactitud del
meacutetodo
12 CALCULOS INFORME E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS
El resultado final del anaacutelisis cuantitativo se calcula a partir de los datos obtenidos experimentalmente
(pesadas realizadas mediciones de voluacutemenes sentildeal que se obtiene de un equipo instrumental etc)
Los caacutelculos de los resultados del anaacutelisis son una parte integrante del procedimiento analiacutetico al igual
que cualquier otra operacioacuten del mismo de ahiacute que un error en esta etapa entrantildee las mismas conse-
cuencias que un error cometido en cualquiera de las otras etapas u operaciones experimentales
Al realizar los caacutelculos una vez realizada la determinacioacuten analiacutetica por el meacutetodo seleccionado deben
tenerse en cuenta el factor de dilucioacuten yo el de variacioacuten de masa (seguacuten se haya efectuado el proceso
de preparacioacuten de la muestra) para a partir de la concentracioacuten o masa hallada en la solucioacuten final cal-
cular la concentracioacuten o masa de analito en la solucioacuten inicial
Entonces volviendo al ejemplo de la Locioacuten de Lindano al 1 utilizado al explicar la etapa de ldquoPrepara-
cioacuten de la muestrardquo y considerando que la masa de lindano determinada en la solucioacuten final fue de
00099g puede calcularse el contenido del principio activo en el medicamento utilizando cualquiera de
las viacuteas siguientes
Calculando la masa en la solucioacuten inicial utilizando el factor de variacioacuten de la masa
25
1
solucioacutendemL250
extraiacutedosmL10mvf
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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O lo que es lo mismo
donde W representa las veces que varioacute la masa
Finalmente si se desea expresar el resultado en por ciento se calcula el contenido del principio activo
(expresado en ) en la solucioacuten inicial o porcioacuten de ensayo (25 mL) que como se recordaraacute tiene igual
concentracioacuten que la locioacuten por constituir una aliacutecuota de la misma Para ello se utiliza la expresioacuten
Si por el contrario se toma en consideracioacuten que los criterios de calidad establecidos para materias pri-
mas y medicamentos especifican un rango dentro del cual puede considerarse vaacutelido el resultado obteni-
do y que para la locioacuten Lindano al 1 eacuteste es de 10 + 3 mgmL entonces el resultado final podriacutea cal-
cularse utilizando la expresioacuten
donde (x) = concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial
Por tanto
(x) = 99
mgmL
g24750)a(m
25g00990251
00990)a(m
masaladeiacioacutenvardefactor)a(m)a(m
INICIALSOLUCION
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
g24750)a(m
25xg00990))a(m
Wx)a(m)a(m
INICIALSOLUCIOacuteN
INICIALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteNINICIALSOLUCIOacuteN
100)D(V
solutodemasaVm
100V
)a(m
FINALSOLUCION
FINALSOLUCION
9920100mL25
g2480Vm
)D(V
)x(m
disolucioacutendevolumen
xsolutodelasam)x(
mLmg99mL25
mg5247
V
)a(m)x(
FINALSOLUCIOacuteN
FINALSOLUCIOacuteN
m-V = 099
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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capitulo1 b y fdocx
rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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capitulo1 b y fdocx
Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 42 de 42
capitulo1 b y fdocx
analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
Bioquiacutemica y Farmacia QUIMICA ANALITICA I Paacutegina 36 de 42
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El resultado final permite comprobar que el contenido de principio activo en el medicamento se encuentra
dentro del rango que establece el criterio de calidad para el mismo (103 mgmL)
b) Calculando la concentracioacuten de analito en la solucioacuten inicial utilizando el factor de dilucioacuten
Como la concentracioacuten maacutesica (en mgmL) del analito en la solucioacuten final se calcula seguacuten
la concentracioacuten maacutesica de analito en la solucioacuten inicial seriacutea
El contenido en por ciento es igualmente calculado en la solucioacuten final
y a partir de eacuteste el correspondiente a la solucioacuten inicial dividiendo por el factor de dilucioacuten como ante-
riormente o multiplicando por las veces que varioacute la concentracioacuten (10 en este caso)
en la solucioacuten inicial
Mediante el ejemplo anterior se han mostrado diferentes viacuteas para llegar al mismo resultado cualquiera
de las cuales puede utilizarse indistintamente aunque el estudiante debe saber seleccionar las adecua-
das en dependencia de la forma en que deba expresar el resultado final
Igualmente se demuestra la enorme importancia que tiene el caacutelculo correcto de los factores de dilucioacuten
o variacioacuten de la masa durante el proceso de preparacioacuten de la muestra para poder llegar correctamente
al resultado final
Un segundo ejemplo corresponde al siguiente procedimiento que incluye tanto la preparacioacuten de la
muestra como la de la porcioacuten de ensayo
Para la determinacioacuten de un principio activo X en caacutepsulas de 50 mg se vertioacute el contenido de 20
caacutepsulas en un vaso de precipitados homogenizaacutendolo adecuadamente Posteriormente se pesoacute exac-
tamente una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo disolvieacutendola en agua destilada
hasta completar 100 mL Se filtroacute la solucioacuten y se tomaron 20 mL del filtrado para trasvasarlos a un vo-
lumeacutetrico de 50 mL enrasando con agua destilada De esta solucioacuten se transfirieron 25 mL a un vaso de
precipitados para proceder a la determinacioacuten cuantitativa Se conoce que el contenido de principio acti-
vo en las caacutepsulas debe encontrarse entre el 93 y el 107 de la cantidad declarada
Cuando se va a ejecutar esta teacutecnica primeramente hay que calcular la masa de polvo que se debe pe-
sar es decir la ldquomasa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo ldquo Para ello debe tomarse en
cuenta la cantidad declarada por el fabricante o sea 50 mg por caacutepsula
mLmg990mL10
mg99)x(
FINALSOLUCIOacuteN
mLmg9910x990101
990
df
mLmg990)x(
INICIALSOLUCIOacuteN
0990100mL
g00990Vm
99010x0990Vm
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Entonces si una caacutepsula contiene 50 mg de principio activo 20 caacutepsulas deberaacuten contener 1000 mg de
principio activo
De lo anterior se deduce que para desarrollar la teacutecnica deberaacute tomarse la mitad de la masa total de
polvo contenido en las 20 caacutepsulas lo que equivale a decir que se estaraacute tomando la masa de polvo
(porcioacuten de ensayo) correspondiente a 10 caacutepsulas
Entonces si se considera que la
masa final (mf) de principio activo
(analito) determinada experimental-
mente en la solucioacuten final o solucioacuten
de ensayo fue de 00498 y si se
calcula el factor de variacioacuten de la
masa seguacuten el procedimiento ya
explicado (ver Caacutelculos relacionados
con la etapa de preparacioacuten de la
muestra)
puede afirmarse que la masa varioacute
10 veces es decir la masa de analito presente en la aliacutecuota de 25 mL (00498 g) es 10 veces maacutes pe-
quentildea que aqueacutella inicialmente contenida en la porcioacuten de ensayo Entonces
Este resultado corresponde a un 986 de la cantidad declarada (500 mg de principio activo supuesta-
mente contenidos en la porcioacuten de ensayo que representan el 100 ) Debe tenerse en cuenta que se
parte de una masa de polvo equivalente a 500 mg de principio activo asumiendo que el contenido de
cada caacutepsula es de 50 mg seguacuten declara el fabricante
Igualmente puede considerarse que si en la porcioacuten de ensayo (muchas veces denominada tambieacuten
como ldquomuestrardquo) hay 498 mg de X el contenido de principio activo en cada caacutepsula es de 498 mg (498
mg 10 caacutepsulas) Seguacuten este anaacutelisis el 100 seriacutean los 50 mg supuestamente contenidos en cada
caacutepsula y 498 mg hallados como contenido real el 986 de la cantidad declarada Seguacuten este resul-
tado puede decirse entonces que el medicamento cumple con el criterio de calidad establecido para el
contenido de principio activo
En un proceso de produccioacuten de medicamentos el resultado del anaacutelisis frecuentemente se utiliza para
orientar y corregir el proceso tecnoloacutegico inmediatamente despueacutes de recibir los resultados del laborato-
10
1
50
25
100
20mvf
mg498g4980)analito(mm
10g04980101
g04980m
mvfmm
ENSAYODEPORCIOacuteNLAENi
i
fi
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capitulo1 b y fdocx
rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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capitulo1 b y fdocx
Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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rio de control de calidad Es evidente que en este caso un error de caacutelculo podriacutea acarrear graviacutesimas
consecuencias
121 Interpretacioacuten de los resultados
De nada valdriacutea realizar correctamente los caacutelculos si no se sabe interpretar el resultado obtenido ni
tomar decisiones sobre las acciones que deben acometerse a partir del mismo Algunas de las interro-
gantes que pudieran derivarse del resultado de un anaacutelisis quiacutemico cuantitativo en el campo farmaceacuteutico
podriacutean ser
iquestLa concentracioacuten de analito determinada en un medicamento indica un deterioro del producto que pue-
de resultar dantildeino a la salud iquestSe rechaza el producto y se retira del mercado iquestSe mantiene el pro-
ducto en el mercado por un corto periacuteodo de tiempo iquestSe puede concluir que las condiciones de alma-
cenamiento no fueron adecuadas que hubo negligencia del personal a cargo iquestEl resultado obtenido
pudiera deberse a errores experimentales durante el anaacutelisis en el laboratorio iquestSe tuvieron en cuenta
todas las posibles fuentes de error iquestSe preparoacute adecuadamente una formulacioacuten en el dispensario de
la farmacia iquestSe ha incorporado la cantidad establecida de principio activo en la formulacioacuten iquestSe ha
detectado una falla en el proceso tecnoloacutegico Estas y otras muchas son las interrogantes que pue-
den aflorar de un resultado analiacutetico que como puede apreciarse puede tener importantes consecuen-
cias de diversa iacutendole De ahiacute lo esencial que resulta el desarrollo de un trabajo experimental riguroso y
la realizacioacuten cuidadosa de todos los caacutelculos desde el inicio hasta la obtencioacuten del resultado final El
profesional de la rama farmaceacuteutica podraacute dar respuestas acertadas si ademaacutes de ello es capaz de
realizar una correcta interpretacioacuten de los resultados obtenidos
13 Errores en el anaacutelisis cuantitativo
Por maacutes minuciosamente que se efectuacutea una determinacioacuten cuantitativa el resultado obtenido siempre
difiere algo del contenido verdadero Ademaacutes de resultar teoacutericamente imposible de conocer el valor
verdadero de una magnitud fiacutesica debido a la inconmesurabilidad de la cantidad medida y de la unidad
en que se expresa hay errores que inevitablemente estaacuten presentes durante el trabajo experimental o
como consecuencia de las reglas de aproximacioacuten y redondeo que invariablemente deben ser aplicadas
al realizar los caacutelculos correspondientes Por tal motivo hay un liacutemite en la exactitud con que puede
hacerse una observacioacuten o una medicioacuten
No obstante muchos de los posibles errores que afectan un resultado analiacutetico pueden y deben ser
reducidos al miacutenimo Para lograr esto lo primero que debe conocer un analista son las posibles fuentes
de error cuaacuteles pueden ser eliminadas y de queacute forma Igualmente debe conocer coacutemo utilizar las cifras
durante la realizacioacuten de los caacutelculos es decir cuaacutentos diacutegitos debe mantener cuaacutendo y coacutemo debe
redondear los datos yo resultados parciales y queacute error puede ocasionar el desconocimiento o incum-
plimiento de tales aspectos en el resultado final
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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Cuando se mide una magnitud con la mayor exactitud de que son capaces el equipamiento y el meacutetodo
y con el mayor cuidado y habilidad que pueda desplegar un analista siempre ocurre que los resultados
de sucesivas mediciones realizadas con las mismas condiciones difieren entre siacute en mayor o menor
grado Posiblemente ninguno o soacutelo algunos pocos de los valores obtenidos sean correctos Por tal
motivo se acepta como el maacutes probable el valor medio de una serie de mediciones Generalmente el
valor medio no seraacute el valor real De toda esta incertidumbre en los resultados de un anaacutelisis se ha deri-
vado la obligatoriedad actual de validar los meacutetodos analiacuteticos si se pretende adoptarlos como meacutetodos
oficiales para el control de la calidad o para cualquier otro fin relacionado con la produccioacuten o los servi-
cios tanto en el campo farmaceacuteutico como en cualquier otro campo que asiacute lo demande
Por su caraacutecter los errores de anaacutelisis se dividen en errores determinados o sistemaacuteticos y errores inde-
terminados o accidentales
131 Errores determinados o sistemaacuteticos
Son los errores del mismo signo originados por causas definidas que influyen en el resultado aumentan-
do o disminuyeacutendolo Estos errores generalmente se pueden prever y eliminar haciendo las correccio-
nes correspondientes Los errores determinados pueden clasificarse atendiendo al tipo de causa que los
originan como
132 Errores del meacutetodo
Se deben a las particularidades del meacutetodo utilizado por ejemplo reacciones que no son suficientemen-
te cuantitativas solubilidad parcial de un precipitado coprecipitacioacuten de diversas impurezas descompo-
sicioacuten o volatilizacioacuten parcial del precipitado durante la calcinacioacuten caraacutecter higroscoacutepico del precipitado
calcinado reacciones secundarias que se producen simultaacuteneamente con la reaccioacuten principal etc Los
errores de meacutetodo constituyen la causa maacutes grave de la alteracioacuten de los resultados en las determina-
ciones cuantitativas y son maacutes difiacuteciles de eliminar
133 Errores debido a los instrumentos y a los reactivos empleados
En esta categoriacutea se incluyen por ejemplo los errores debido a la insuficiente precisioacuten de la balanza o
al empleo de recipientes para la medicioacuten exacta de voluacutemenes mal calibrados etc Forman parte de la
misma categoriacutea los errores debidos a la contaminacioacuten de la solucioacuten con productos de destruccioacuten del
vidrio o la porcelana con los que estaacuten fabricados los recipientes utilizados errores debido a la presencia
en los reactivos empleados
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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capitulo1 b y fdocx
analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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134 Errores de operacioacuten
Estos se deben al incumplimiento de las teacutecnicas establecidas para la realizacioacuten de las operaciones
analiacuteticas En esta categoriacutea entran por ejemplo un lavado insuficiente de los precipitados o un lavado
excesivo una calcinacioacuten insuficiente o excesivamente prolongada de los precipitados el traslado no
cuantitativo de los precipitados del vaso al crisol la incorrecta manipulacioacuten de las pipetas buretas vo-
lumeacutetricos balanzas etc
Los errores operativos son comunes cuando el analista que efectuacutea la operacioacuten es poco experimentado
De hecho estos son los errores que con mayor frecuencia cometen los estudiantes durante el proceso
de aprendizaje
135 Errores personales
Estos errores dependen de las particularidades de cada analista por ejemplo de su incapacidad de
apreciar con exactitud el cambio de color en una valoracioacuten etc Entre estos deben clasificarse tambieacuten
los llamados errores psicoloacutegicos debido a cierta idea preconcebida que tienen frecuentemente algunos
analistas en relacioacuten con los datos que podriacutean proporcionar mejores resultados Por ejemplo durante
las pesadas o valoraciones repetidas puede existir la tendencia a elegir entre dos divisiones vecinas de
la escala de la balanza o de la bureta aqueacutella que se corresponde mejor con las determinaciones prece-
dentes o con la que resulta maacutes conveniente para la obtencioacuten de un buen resultado en lugar de la que
realmente debe ser elegida Se sobrentiende que esto no soacutelo disminuye la precisioacuten de los resultados
del anaacutelisis sino que en ocasiones puede hacerlos absolutamente inaceptables Por tal motivo se
debe tomar como regla ser lo maacutes objetivo posible y no admitir ninguna opinioacuten preconcebida al realizar
el experimento o evaluar los resultados finales
Los errores ocasionados por los instrumentos y reactivos empleados los de operacioacuten y los personales
pueden ser detectados y su magnitud disminuida al miacutenimo
136 Errores indeterminados o accidentales
Asiacute se denominan los errores indeterminados por su valor y signo que se cometen sin regularidad algu-
na Pueden ocasionarlos por ejemplo un cambio de temperatura la humedad del aire peacuterdidas even-
tuales de la sustancia etc
Los errores accidentales se cometen en toda medicioacuten por maacutes cuidadosamente que se realice Estos
errores se manifiestan en las pequentildeas diferencias de los resultados de determinaciones repetidas de
una misma sustancia efectuadas por un mismo meacutetodo por la misma persona y con los mismos cuida-
dos y precauciones
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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A diferencia de los errores determinados los indeterminados no se pueden detectar ni eliminar Sin
embargo es posible disminuirlos apreciablemente aumentando el nuacutemero de determinaciones paralelas
La influencia de los errores indeterminados en los resultados del anaacutelisis se pueden tener en cuenta teoacute-
ricamente elaborando los resultados obtenidos de una serie de determinaciones
Muchos errores determinados pueden evitarse o al menos reducirse aplicando diferentes procedimien-
tos A continuacioacuten de describen dos de los maacutes utilizados en anaacutelisis quiacutemico cuantitativo
14 El ensayo en blanco
Como ya se ha mencionado la etapa de preparacioacuten de la muestra y de la porcioacuten de ensayo persigue
como objetivo lograr que el analito se encuentre en condiciones de ser sometido con eacutexito al meacutetodo de
cuantificacioacuten seleccionado Sin embargo aun cuando se lleve a cabo una cuidadosa preparacioacuten de la
muestra el gran nuacutemero de etapas operaciones recipientes y reactivos que pueden estar involucrados
pueden introducir interferencias y por ende errores en la determinacioacuten
Precisamente con el objetivo de eliminar la influencia de interferencias no provenientes de la matriz se
realiza un ensayo en blanco
Pero iquestqueacute es un ensayo en blanco
Un ensayo en blanco es una determinacioacuten que se realiza de forma paralela y exactamente en las mis-
mas condiciones (etapas operaciones reactivos etc) que el anaacutelisis principal pero sin la inclusioacuten de la
muestra Con los resultados de la determinacioacuten o ensayo en blanco se puede realizar la correccioacuten
oportuna del resultado del anaacutelisis de la muestra siempre y cuando no impliquen un valor muy grande
que haga muy incierto el valor final que deba obtenerse
Tanto en los anaacutelisis gravimeacutetricos como en los volumeacutetricos es recomendable realizar un ensayo en
blanco La forma de utilizar el resultado del ensayo en blanco para realizar la correccioacuten de los resulta-
dos correspondientes a la muestra se explicaraacute cuando se describan los procedimientos generales de
trabajo en ambos tipos de anaacutelisis
141 Determinaciones en paralelo
Nunca es recomendable realizar una determinacioacuten aislada sino que la costumbre adoptada por los
analistas es la de realizar siempre dos determinaciones en las mismas condiciones y simultaacuteneamente
sobre dos muestras semejantes o sobre dos aliacutecuotas de la disolucioacuten de la muestra Las determinacio-
nes asiacute realizadas se conocen como determinaciones en paralelo o reacuteplicas del anaacutelisis
Si los resultados de ambas determinaciones coinciden dentro de un margen aceptable (03 para valo-
res de porcentaje pequentildeos) indica que es buena la precisioacuten del anaacutelisis No obstante la obtencioacuten de
los dos resultados coincidentes no evita la posibilidad de que el anaacutelisis esteacute mal efectuado porque
puede estar presente un mismo error constante Esta es la causa por la cual la precisioacuten de un meacutetodo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo
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analiacutetico no es criterio suficiente para evaluar la confiabilidad de los resultados y tengan que ser conside-
rados ademaacutes otros paraacutemetros o criterios al respecto
Por otra parte si los resultados de las reacuteplicas son apreciablemente diferentes significa que debe revi-
sarse todo el procedimiento tanto desde el punto de vista teoacuterico como experimental y de manipulacioacuten
y tomar la decisioacuten que corresponda antes de efectuar otras dos determinaciones en paralelo