4. STUDY 2: ACT-R modeling of workload transition in AF-MATB tasks
4.1. Phase I: Workload transition effects in multitasking
Linealidad
Teniendo en cuenta que el objetivo de la técnica era determinar cuantitativamente el contenido de flavonoides totales en base a quercetina en sólidos pulverulentos de la planta de Psidium guajava L. fue necesario demostrar la linealidad para la quercetina por ambos métodos. A continuación se exponen, por separado, los resultados para cada uno de los métodos planteados anteriormente.
Método indirecto:
La Figura 3.6 muestra la curva de calibración obtenida al evaluar la linealidad en la espectrofotometría utilizada para la determinación cuantitativa de flavonoides, en base a quercetina en la muestra. Los criterios estadísticos utilizados para evaluar el parámetro aparecen en la Tabla II.
Si se comparan los valores obtenidos en cada parámetro con los criterios establecidos por las normas (ICH, 1996), se puede afirmar que en todos los casos se encuentran dentro del intervalo especificado. La ecuación de la recta obtenida para la quercetina patrón fue Y = 0,1195x – 0,0192 con un coeficiente de correlación de 0,99, un coeficiente de variación de los factores respuesta 3,73 % (inferior al 5%) y una desviación estándar de la pendiente de 0,001%, que es menor que el 2%. Con vistas a corroborar los resultados anteriores se realizó un análisis de varianza en el cual se obtuvo un valor de F= 3853,04 (F mucho mayor que el F crítico [1,82E-17]), estadísticamente significativo. Por lo que se puede plantear que el método es lineal en el intervalo de concentración evaluado.
Curva de calibración de la quercetina y = 0,1195x - 0,0192 R2 = 0,9966 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Concentración (mg\mL) Á re a s
Figura 3.6. Curva de calibración para la determinación de quercetina patrón por espectrofotometria UV método indirecto.
Tabla II. Resultados de los criterios estadísticos utilizados para evaluar la linealidad en la técnica de espectrofotometría UV-VIS indirecta para flavonoides.
Concentración del patrón
(mg/L)
Ecuación de la recta Curva 1 Curva 2 Curva 3
1,5 0,165 0,169 0,173 Y = 0,1195X – 0,0192 3 0,317 0,325 0,331 4,5 0,528 0,532 0,536 6 0,673 0,682 0,682 7,5 0,897 0,878 0,888 Coeficiente de correlación múltiple R2 ajustado Error típico C.V.F (%) Sbrel % 0,99 0,99 0,001 3,73 0,002
Análisis de varianza Grados de libertad Suma de cuadrados Promedio de los cuadrados F Valor crítico de F Regresión 1 0,96 0,96 3853,04 1,82246E-17 Residuos 13 0,003 0,0003 Total 14 0,97
Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad
Coeficiente de calidad (%) Intercepción -0,0192 0,010 -2,00 0,066214552 0 Variable X 1 0,12 0,010 62,07 1,82246E-17 Criterios establecidos:
ri; Coeficiente de correlación (ri ≥ 0,99)
C.V.F: Coeficiente de variación de los factores de respuestas (C.V.F ≤ 5%) Sbrel %: Desviación estándar relativa de la pendiente. (Sbrel %≤ 2%) Error típico de la regresión(0 ≤ Error típico ≤ Sy (Sy desviación Standard de Y)
Método directo:
La Figura 3.7 muestra la curva de calibración elaborada al evaluar la linealidad en la espectrofotometría UV utilizada para la determinación cuantitativa de flavonoides en base a quercetina en la muestra. Los criterios estadísticos utilizados para evaluar el parámetro aparecen en la Tabla III.
Al ser comparados los valores obtenidos en cada parámetro con los criterios establecidos por las normas ICH, 1996, se puede afirmar que en todos los casos se encuentran dentro del intervalo especificado: La ecuación de la recta obtenida para la quercetina como patrón fue Y= 0,0796x + 0,0003 con un coeficiente de correlación de 0,99 un coeficiente de variación de los factores respuesta 4,34 % (inferior al 5%) y una desviación estándar de la pendiente de 0,002 % que es menor que el 2%. Con vistas a corroborar los resultados anteriores se realizó un análisis de varianza en el cual se obtuvo un valor de F = 1425,29 (F mucho mayor que el F crítico [1,13E-14]) estadísticamente significativo.
y = 0,0796x + 0,0003 R2= 0,991 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 2 4 6 8 10 Á re a s Concentración (mg\mL) Curva de calibración de la quercetina
Figura 3.7. Curva de calibración para la determinación de quercetina patrón por espectrofotometria UV método directo.
Tabla III. Resultados de los criterios estadísticos utilizados para evaluar la linealidad en la técnica de espectrofotometría UV-VIS directa para flavonoides. Concentración
del patrón (mg/L)
Ecuación de la recta Curva 1 Curva 2 Curva 3
3 0,25 0,224 0,253 Y = 0,0796X + 0,0003 4,5 0,33 0,335 0,37 6 0,45 0,449 0,45 7,5 0,58 0,59 0,585 9 0,7 0,7 0,7 Coeficiente de correlación múltiple R2 ajustado Error típico C.V.F (%) Sbrel % 0,99 0,99 0,002 4,34 0,002 Análisis de varianza Grados de libertad Suma de cuadrados Promedio de los cuadrados F Valor crítico de F Regresión 1 0,43 0,43 0,0003 1,12967E-14 Residuos 13 0,010 0,0003 Total 14 0,43
Coeficientes Error típico Estadístico t Probabilidad Coeficiente de calidad (%) Intercepción 0,0003 0,01 0,02 0,98 0 Variable X 1 0,08 0,002 37,75 1,12967E-14 Criterios establecidos:
ri; Coeficiente de correlación (ri ≥ 0,99)
C.V.F: Coeficiente de variación de los factores de respuestas (C.V.F ≤ 5%) Sbrel %: Desviación estándar relativa de la pendiente. (Sbrel %≤ 2%)
Error típico de la regresión(0 ≤ Error típico ≤ Sy (Sy desviación Standard de Y)
Precisión
Este parámetro incluye los términos repetibilidad y precisión intermedia. Para el primer caso la técnica se repitió sin alterar las condiciones, mientras que en el segundo la técnica se desarrolló en diferentes días. Este parámetro también fue evaluado en ambos métodos tanto el directo como el indirecto.
Método indirecto.
La Tabla IV, muestra los resultados estadísticos obtenidos al evaluar ambos parámetros para la muestra obtenida de la extracción realizada al material vegetal. El coeficiente de variación obtenido para la repetibilidad de la muestra fue de 0,84%, que resultó ser menor que el establecido para este ensayo cuando es realizado a ingredientes farmacéuticos activos (≤1,5%) lo que indica que la técnica posee buena repetibilidad. Por su parte en la precisión intermedia se obtuvo un coeficiente de variación de 1,82 %, también inferior al establecido (≤ 3%). Además, se evaluaron otros parámetros estadísticos que garantizan la veracidad de los resultados y cuyos estadígrafos aparecen también reflejados en la misma tabla.
Tabla IV. Resultados estadísticos obtenidos al evaluar el parámetro precisión en la técnica de espectrofotometría UV-VIS indirecta para flavonoides.
REPETIBILIDAD C. (%) Parámetros estadísticos 0,943 Media = 0,936 0,926 SD= 0,008 0,943 CV (%)= 0,84 0,937 0,929 PRECISIÓN INTERMEDIA Equipo I Día I. C. (%) Equipo II Día II C. (%) 0,943 0,937 Media= 0,945 0,926 0,946 SD= 0,017 0,943 0,988 CV (%) = 1,82 0,937 0,946 Horwitz = 4,03 0.929 0,952
Entre los Grupos S = 0,004% ; CV(%) = 0,47% Cochrans (C calculada)= 0,45918237
Cochrans (C crítica) =0,59
Finalmente, el coeficiente de variación entre los grupos CV (%) = 0,47 resultó ser menor que el valor obtenido para el coeficiente de variación de Horwitz (4,03 %) ratificando con esto la veracidad del resto de las pruebas.
Los resultados obtenidos en ambos parámetros permiten asegurar que la técnica de espectrofotometría UV-VIS indirecta para la determinación de flavonoides totales en la planta de Psidium guajava L. es “precisa”.
Método directo:
La Tabla V, muestra los resultados estadísticos obtenidos al evaluar ambos parámetros (repetibilidad y precisión intermedia) a partir del análisis repetido de la
muestra. El coeficiente de variación obtenido para la repetibilidad fue de 0,82 %, que resultó ser menor que el establecido para este ensayo (≤1,5%) lo que indica que la técnica posee buena repetibilidad. Por su parte en la precisión intermedia se obtuvo un coeficiente de variación de 2,85 %, inferior al establecido (≤ 3%). Además, se evaluaron otros parámetros estadísticos que garantizan la veracidad de los resultados y cuyos estadígrafos aparecen también reflejados en la misma tabla. Tabla V. Resultados estadísticos obtenidos al evaluar el parámetro precisión en la técnica de espectrofotometría UV-VIS directa para flavonoides.
REPETIBILIDAD C. (%) Parámetros estadísticos 1,02 Media = 1,018 1,02 SD= 0,008 1,03 CV (%)= 0,82 1,01 1,01 PRECISIÓN INTERMEDIA Equipo I Día I. C. (%) Equipo II Día II C. (%) 1,07 1,05 Media= 1,035 1,08 1,06 SD= 0,030 1,02 1,01 CV (%) = 2,85 1,04 1,02 Horwitz = 3,98 1,01 0,99
Entre los Grupos S = 0,020% ; CV(%) = 1,96 Cochrans (C calculada)= 0,45918237
Cochrans (C crítica) =0,59
Finalmente, el coeficiente de variación entre los grupos CV (%) = 1,96 % resultó ser menor que el valor obtenido para el coeficiente de variación de Horwitz (3,98 %) ratificando con esto la veracidad del resto de las pruebas.
Los resultados logrados en ambos parámetros permiten afirmar que la técnica de espectrofotometría UV-VIS directa para la determinación de flavonoides totales en la planta de Psidium guajava L. es “precisa”.
Exactitud Método indirecto.
Las concentraciones añadidas de quercetina pura (patrón) y las recuperaciones obtenidas se recogen en la Tabla VI. El porcentaje de recuperación promedio fue de 99,81 %. Luego de calcular el recobrado medio, a los tres niveles de concentración, se realiza una prueba t-Student en la cual se obtuvo como resultados una t
calc. <
t
crit., lo que permite corroborar que el recobrado obtenido no es significativamente diferente de 100%.
Tabla VI. Resultados estadísticos obtenidos al evaluar el parámetro exactitud en la técnica de espectrofotometría UV-VIS indirecta para flavonoides.
Conc añadida (mg/L) Resp.exp. Patrón añadido Yp antes Resp.exp. Patrón añadido + Muestra Resp.exp. Patrón recuperado Recupe- ración (R) Media de R 1,5 1,54 2,95 1,56 101,52 99,81 1,5 1,57 3,03 1,65 104,68 1,5 1,61 3,00 1,62 100,42 3,0 2,81 4,18 2,80 99,64 3,0 2,88 4,27 2,89 100,23 3,0 2,93 4,18 2,79 95,37 4,5 4,58 5,86 4,48 97,77 4,5 4,61 5,94 4,56 98,88 4,5 4,59 5,96 4,58 99,82 Resp.exp. Muestra Ym antes 1,38 (media)
Estos valores demuestran una elevada exactitud en las determinaciones de flavonoides en base a quercetina en las muestras de Psidium guajava L. con el procedimiento utilizado.
Método directo.
Las concentraciones añadidas de quercetina pura (patrón) y las recuperaciones obtenidas se recogen en la Tabla VII. El porcentaje de recuperación promedio fue de 99,20. Luego de calcular el recobrado medio, a los tres niveles de concentración, se realiza una prueba t-Student en la cual se obtuvo como resultados una t
calc. < tcrit., lo que permite corroborar que el recobrado obtenido no es significativamente diferente de 100%.
Tabla VII. Resultados estadísticos obtenidos al evaluar el parámetro exactitud en la técnica de espectrofotometría UV-VIS directa para flavonoides.
Conc añadida (mg/L) Resp.exp. Patrón añadido Yp antes Resp.exp. Patrón añadido + Muestra Resp.exp. Patrón recuperado Recuperación (R) Media de R 3,0 3,46 7,51 3,39 97,93 99,20 3,0 3,21 7,38 3,25 101,31 3,0 3,07 7,27 3,15 102,61 4,5 4,25 8,48 4,35 102,48 4,5 4,35 8,46 4,34 99,80 4,5 4,43 8,49 4,37 98,66 6,0 5,63 9,74 5,62 99,85 6,0 5,68 9,50 5,38 94,72 6,0 6,06 9,91 5,78 95,47 Resp.exp. Muestra Ym antes 4,12 (media)
Estos valores demuestran una elevada exactitud en las determinaciones de flavonoides en base a quercetina en las muestras de Psidium guajava L. con el procedimiento utilizado.
Sensibilidad. Límite de detección (LD) y de cuantificación (LC).
Método indirecto.
Los resultados del LD y LC para la quercetina se expresan a continuación, como límite de detección para la quercetina se obtuvo un valor de 0,04 mg/L y como límite de cuantificación 0,14 mg/L, valores que se encuentran por debajo del valor más bajo de concentración evaluado en la técnica y otros datos pueden analizarse en la tabla VIII.
Tabla VIII. Resultados estadísticos obtenidos al evaluar el parámetro sensibilidad en la técnica de espectrofotometría UV-VIS indirecta para flavonoides. Resp. Blanco (absorbancia) Media Desv. estándar Límite de detección (LD) (mg/L) Límite de cuantificación (LC) (mg/L) 0,002 0,004 0,001 0,04 0,14 0,004 0,004 0,004 0,004 Método directo.
Los resultados del LD y LC para la quercetina se recogen a continuación, como límite de detección para la quercetina se obtuvo un valor de 0,086 mg/L y como Límite de Cuantificación 0,26 mg/L. Valores que se encuentran por debajo del valor más bajo de concentración evaluado en la técnica y otros datos pueden consultarse en la tabla IX.
Tabla IX. Resultados estadísticos obtenidos al evaluar el parámetro sensibilidad en la técnica de espectrofotometría UV-VIS directa para flavonoides. Resp. Blanco (absorbancia) Media Desv. estándar Límite de detección (LD) (mg/L) Límite de cuantificación (LC) (mg/L) 0,066 0,070 0,002 0,086 0,26 0,070 0,067 0,070 0,071 Especificidad:
Los métodos desarrollados y validados se caracterizan por ser inespecíficos, al tratarse de determinaciones espectrofotométricas, independientemente de que se puede lograr una mayor especificidad en la determinación a través del método indirecto.
Con los resultados obtenidos en los parámetros de validación se puede afirmar que la técnica de espectrofotometría UV-VIS evaluada para la determinación de flavonoides en base a quercetina, presentes en las hojas de la planta de Psidium guajava L. es fiable.
Una vez validada la técnica se determinó la concentración promedio de flavonoides totales en base a quercetina por el método directo resultó ser 1,018 ± 0,008 %, mientras que por el método indirecto el resultado es 0,936 ± 0,008 %. Ambos valores son relativamente cercanos; el hecho de que para el método indirecto la concentración sea ligeramente menor puede deberse a que, bajo las condiciones de este análisis, la absorbancia está menos sujeta a la influencia de sustancias interferentes pues solo los flavonoides forman el complejo de color amarillo y se ha demostrado, a través de los análisis por CCD que la quercetina es el metabolito mayoritario dentro de ellos.
CONCLUSIONES:
La espectrofotometría UV-VIS fue adecuada, tanto en su forma directa como indirecta, para la para la cuantificación de flavonoides en base a quercetina en las hojas de Psidium guajava L.
Las técnicas espectrofotométricas UV-VIS desarrolladas resultaron ser fiables, al ser lineales, precisas, exactas y suficientemente sensibles para determinar cuantitativamente el contenido de flavonoides en base a quercetina en las hojas de Psidium guajava L.
RECOMENDACIONES:
Determinar los límites de especificación respecto al contenido de flavonoides en los sólidos pulverulentos de las hojas de Psidium guajava L. mediante la técnica espectrofotométrica desarrollada y validada, con vistas a su inclusión en la monografía de control de calidad.
Aplicar la técnica desarrollada y validada en el control de calidad de los sólidos pulverulentos de las hojas de Psidium guajava L.
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