儀器檢出限和方法檢出限

儀器檢出限(IDL)和方法檢出限(MDL)

對(duì)于多數(shù)現(xiàn)代的分析方法來(lái)說(shuō)，檢出限(LOD)可分為兩個(gè)部分，儀器檢出限(Instrumental Detection Limit,IDL)和方法檢出限(Method Detection Limit,MDL)

a）儀器檢出限(IDL)：

為用儀器可靠地將目標(biāo)分析物信號(hào)從背景(噪音)中識(shí)別出來(lái)時(shí)分析物的最低濃度或量，該值表示為儀器檢出限(IDL)。隨著儀器靈敏度的增加，儀器噪音也會(huì)降低，相應(yīng)IDL也降低。

b）方法檢出限(MDL)：

為用特定方法可靠地將分析物測(cè)定信號(hào)從特定基質(zhì)背景中識(shí)別或區(qū)分出來(lái)時(shí)分析物的最低濃度或量。即MDL就是用該方法測(cè)定出大于相關(guān)不確定度的最低值。確定MDL時(shí)，應(yīng)考慮到所有基質(zhì)的干擾。

方法的檢出限(LOD)不宜與儀器最低響應(yīng)值相混淆。使用信噪比可用來(lái)考察儀器性能但不適用于評(píng)估方法的檢出限(LOD)

儀器定量限方法定量限

與檢出限(LOD)相類似，定量限(LOQ)也可以分成兩個(gè)部分，儀器定量限(Instrumental Quantification Limit,IQL)、

方法定量限(Method Quantification Limit,MQL)

a) 儀器定量限(IQL)

可定義為儀器能夠可靠檢出并定量被分析物的最低量。

b) 方法定量限(MQL)

可定義為在特定基質(zhì)中在一定可信度內(nèi)，用某一方法可靠地檢出并定量被分析物的最低量。

需要評(píng)估檢出限(LOD)和定量限(LOQ)的情況

通常情況下，只有當(dāng)目標(biāo)分析物的含量在接近于“零”的時(shí)候才需要確定方法的檢出限(LOD)或定量限(LOQ)。當(dāng)分析物濃度遠(yuǎn)大于LOQ時(shí)，沒(méi)有必要評(píng)估方法的LOD和LOQ。

但是對(duì)于那些濃度接近于LOD與LOQ的痕量和超痕量檢測(cè)，并且報(bào)告為“未檢出”時(shí)，或需要利用檢出限或定量限進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或法規(guī)決策時(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)確定LOD和LOQ。不同的基質(zhì)可能需要分別評(píng)估LOD和LOQ

確定檢出限的方法

確定檢出限的方法很多，除下面所列方法外，其他方法也可以使用。

a) 目視評(píng)價(jià)法評(píng)估

LOD目視評(píng)價(jià)法是通過(guò)在樣品空白中添加已知濃度的分析物，然后確定能夠可靠檢測(cè)出分析物最低濃度值的方法。即在樣品空白中加人一系列不同濃度的分析物，隨機(jī)對(duì)每一個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)行約7次的獨(dú)立測(cè)試，通過(guò)繪制陽(yáng)性(或陰性)結(jié)果百分比與濃度相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)曲線確定閾值濃度。該方法也可用于定性方法中檢出限的確定。

b) 空白標(biāo)準(zhǔn)偏差法評(píng)估LOD

通過(guò)分析大量的樣品空白或加人最低可接受濃度的樣品空白來(lái)確定LOD。獨(dú)立測(cè)試的次數(shù)應(yīng)不少于10次(n>10)，計(jì)算出檢測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差(S)，計(jì)算方法參見表

樣品空白值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差均受樣品基質(zhì)影響，因此最低檢出限也因受樣品基質(zhì)種類的影響而不同。如果利用此條件進(jìn)行符合性判定時(shí)，需要定期用實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)更新精密度數(shù)值。

c) 校準(zhǔn)方程的適用范圍評(píng)估LOD

如果在LOD或接近LOD的樣品數(shù)據(jù)無(wú)法獲得時(shí)，可利用校準(zhǔn)方程的參數(shù)評(píng)估儀器的LOD。如果用空白平均值加上空白的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差，儀器對(duì)于空白的響應(yīng)即為校準(zhǔn)方程的截距a，儀器響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差即為校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)誤差(Sy/x)。

故可利用方程：

則：

此方程可廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)。然而由于此方法為外推法，所以當(dāng)濃度接近于預(yù)期的LOD時(shí)，結(jié)果就不如由實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果可靠，因此建議分析濃度接近于LOD的樣品，應(yīng)確證在適當(dāng)?shù)母怕氏卤环治鑫锬軌虮粰z測(cè)出來(lái)。

d) 信噪比法評(píng)估LOD

對(duì)于定量方法來(lái)說(shuō)，由于儀器分析過(guò)程都會(huì)有背景噪音，常用的方法就是利用已知低濃度的分析物樣品與空白樣品的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行比較，確定能夠可靠檢出的最小的濃度。典型的可接受的信噪比是2：1或3：1。對(duì)于定性方法來(lái)說(shuō)，低于臨界濃度時(shí)選擇性是不可靠的。該臨界值會(huì)隨著試驗(yàn)條件中的試劑、加標(biāo)量、基質(zhì)等不同而變化。確定定性方法的LOD時(shí)，可以通過(guò)往空白樣品中添加幾個(gè)不同濃度水平的標(biāo)液，在每個(gè)水平分別隨機(jī)檢測(cè)10次，記錄檢出結(jié)果(陽(yáng)性或陰性)，繪制樣品檢出的陽(yáng)性率(%)或陰性率(%)對(duì)添加濃度的曲線，臨界濃度即為檢測(cè)結(jié)果不可靠時(shí)的拐點(diǎn)。定性分析中臨界值的確定可參考表進(jìn)行。

如表示例中，當(dāng)樣品中待測(cè)物濃度低于100μg/g時(shí)，陽(yáng)性檢測(cè)結(jié)果已經(jīng)不具備100%的可靠性。

確定定量限的方法

LOQ的確定主要是從其可信性考慮，如：測(cè)試是否是基于法規(guī)要求、目標(biāo)測(cè)量不確定度和可接受準(zhǔn)則等。

通常建議將空白值加上10倍的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差作為L(zhǎng)OQ；

也可以3倍的LOD或高于方法確認(rèn)中使用最低加標(biāo)量的50%作為L(zhǎng)OQ。

如為增加數(shù)據(jù)的可信性，LOQ也可用10倍的LOD來(lái)表示。

另外在某些特定測(cè)試領(lǐng)域中，實(shí)驗(yàn)室也可根據(jù)行業(yè)規(guī)則使用其他參數(shù)。特定的基質(zhì)和方法，其LOQ可能在不同實(shí)驗(yàn)室之間或在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)由于使用不同設(shè)備、技術(shù)和試劑而有差異。