实验室方法检出限和定量限标准做法
方法檢出限和定量限
檢出限(LOD)或定量限(LOQ)的測(cè)定通常是在目標(biāo)物的含量在接近于“零的時(shí)候才需要進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)方法應(yīng)用于所測(cè)定的分析物濃度要比定量限大的多時(shí),檢出限與定量限評(píng)定就顯的不是非常有必要了。但是對(duì)于那些濃度接近于檢出限與定量限的痕量和超痕量測(cè)試,常報(bào)出“未檢出”時(shí),這時(shí)檢出限或定量限對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或法規(guī)決策則就顯得非常的重要。
不同的基體需要獨(dú)立評(píng)估其檢出限和定量限。
檢出限(LOD)
對(duì)于大多數(shù)現(xiàn)代的分析方法檢出限(LOD)分為兩個(gè)部分,方法檢出限(MDL)和儀器檢出限(IDL)
方法檢出限是在應(yīng)用在某個(gè)具體基體內(nèi)的分析物的測(cè)定。方法檢出限可定義分析物質(zhì)能在可靠將分析物測(cè)定信號(hào)區(qū)別于特定基體背景(噪音)的最低濃度或量。換句話說(shuō),方法檢出限就是方法中測(cè)定出大于相關(guān)不確定度的最低量(Taylor,1989)。在分析方法檢出限(MDL)時(shí)需要靠考慮到所有基體的干擾。?
方法的檢出限不應(yīng)與儀器最低響應(yīng)值相混淆。使用信噪比可作為考察儀器性能的一個(gè)有用的指標(biāo),但不適用于評(píng)估方法檢出限。目前大多數(shù)的分析都是利用設(shè)備進(jìn)行分析,但每個(gè)設(shè)備對(duì)于所檢測(cè)的分析物的量都會(huì)有一定檢出能力。這種檢出能力可用儀器檢出限(IDL)進(jìn)行表示。儀器檢出限可定義為儀器能將目標(biāo)物與設(shè)備背景相區(qū)別或可靠檢測(cè)的最低量(儀器噪音)。隨著靈敏度增加,IDL降低,儀器噪音降低,IDL也降低。
可用多種方法確定檢出限,羅列出應(yīng)用評(píng)定檢出限的一些方法。
1?基于虛擬(visual)評(píng)估LOD
Visual評(píng)估可應(yīng)用于非儀器方法和儀器分析方法,同時(shí)也可應(yīng)用于定性測(cè)試方法的評(píng)估。
通過(guò)在樣品空白中添加已經(jīng)濃度的分析,后評(píng)定能夠可靠被檢測(cè)出的最低濃度值。
在樣品空白中加入一系列不同濃度的分析物。在每一個(gè)濃度點(diǎn)需要進(jìn)行約7次的獨(dú)立測(cè)試。各個(gè)濃度點(diǎn)的重復(fù)性測(cè)試應(yīng)該隨機(jī)性。對(duì)于定性分析,通過(guò)繪制陽(yáng)性百分比(陰性)與濃度之間的響應(yīng)曲線,檢查確定哪個(gè)濃度閾值是不可靠的。
2?空白標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行評(píng)定LOD
通過(guò)分析大量的空白進(jìn)行評(píng)定(推薦20個(gè)以上)。樣品空白獨(dú)立測(cè)試的次數(shù)(n大于10以上),以及加入最低可接受濃度的樣品空白測(cè)試次數(shù)(n大于10次以上)。LOD的可用樣品空白平均值值加上3被標(biāo)準(zhǔn)偏差。(0+3S)
3?基于校準(zhǔn)曲線的LOD評(píng)定
如果LOD數(shù)據(jù)或與LOD相近的數(shù)據(jù)無(wú)法得到,則可利用校準(zhǔn)曲線的參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。用空白加上空白的3倍偏差,儀器對(duì)于空白的響應(yīng)可用方程截距a表示,儀器響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差可用校準(zhǔn)曲線的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sy/x來(lái)表示。故可利用方程yLOD=a+3sy/x=a+bxLOD,則xLOD=3sy/x/b.這個(gè)方程廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)。然而由于這是推斷,當(dāng)濃度接近于期望LOD時(shí),則所測(cè)定的數(shù)據(jù)就會(huì)顯得不那么可靠,建議當(dāng)濃度接近于LOD時(shí),需要證明要在合適的置信區(qū)間內(nèi)能夠被測(cè)定出來(lái)(可靠的被測(cè)定出來(lái))。
4?基于信噪比LOD
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經(jīng)低濃度的分析物與空白樣品的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行比較,確定出能夠可靠測(cè)定出的最小的濃度,最典型的可接受的信噪比是2:1或3:1。
定量限LOQ
定量限同樣是指檢測(cè)限,然而定量限與LOD是有區(qū)別。類(lèi)似于LOD,LOQ也可以分成兩個(gè)部分,方法定量限(MQL)和儀器定量限(IQL)
方法定量限可定義為在特定基體中在某一可信度(acertaindegree)內(nèi)對(duì)分析物能進(jìn)行可靠確認(rèn)和定量的最低濃度值。
儀器定量限可定義為儀器能夠?qū)Ψ治鑫镞M(jìn)行可靠確認(rèn)和定量的最低濃度值。
定量限可以用分析物在樣品中的濃度來(lái)表示(百分比,ppb)表示。多種慣例采用于LOQ的評(píng)估。主要是從其可信性(certainty)考慮(如測(cè)試是否基于法規(guī)目的,測(cè)試不確定度和可接受準(zhǔn)則等),最普遍可接受的是將空白加上10倍的重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)作為L(zhǎng)OQ或3倍的LOD(給出了更大的數(shù))或高于方法確認(rèn)中使用最低加標(biāo)的50%作為L(zhǎng)OQ.為了使數(shù)據(jù)更加的可信性,LOQ可用10的LOD來(lái)表示。在某一特定測(cè)試領(lǐng)域其它因素可以應(yīng)用,那么機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)將那些現(xiàn)行的因素考慮在內(nèi)。
定量限是在特定的基體和方法評(píng)估的,不同機(jī)構(gòu)之間或在同個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)由于不同設(shè)備、技術(shù)和試劑不同而有差異。
報(bào)告檢出限LOR
報(bào)告檢出限是實(shí)際定量限或高于LOQ.
LOD-快速參考
| 分析什么 | 從數(shù)據(jù)中計(jì)算什么 |
| a) 10個(gè)獨(dú)立樣品空白,每個(gè)測(cè)量一次,或 | a)?樣品空白值標(biāo)準(zhǔn)偏差“s”或b)添加后的樣品空白的標(biāo)準(zhǔn)偏差“s” |
| b) 10個(gè)添加了最低可接受濃度的獨(dú)立樣品空白,每個(gè)測(cè)量一次 | 將a)樣品空白平均值+3s;或b)0+3s對(duì)應(yīng)的被分析物濃度表示為L(zhǎng)OD |
| 該方法假定大于樣品空白值3s的信號(hào)來(lái)源于空白(背景)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1%,因此很可能來(lái)自其他地方,如被測(cè)量物。方法a)僅在樣品空白給出非零標(biāo)準(zhǔn)偏差是適用。得到真正的樣品空白可能很困難。 | |
| c) 10個(gè)添加了最低可接受濃度的獨(dú)立樣品空白,每個(gè)測(cè)量一次 | 添加后的樣品空白測(cè)量值標(biāo)準(zhǔn)偏差“s”,用樣品空白平均值+4.65s(來(lái)源于假定檢驗(yàn))對(duì)應(yīng)的被分析物濃度表示LOD. |
| “最低可接受濃度“是指可以獲得可接受程度的不確定度的最低濃度,假定通常分別評(píng)估樣品和空白,并且將樣品信號(hào)對(duì)應(yīng)的被分析物濃度減去空白樣品信號(hào)對(duì)應(yīng)的濃度來(lái)進(jìn)行空白修正。 | |
實(shí)例(以下的實(shí)際測(cè)量數(shù)不與上述一致,供參考):
離子選擇電極測(cè)定氨氮含量AMMONIABYIONSELECTIVEELECTRODE(ISE)(quoted:ANALYTICALDETECTIONLIMITGUIDANCE&LaboratoryGuideforDeterminingMethodDetectionLimits,WisconsinDepartmentofNaturalResourcesLaboratoryCertificationProgram,April1996,PUBL-TS-056-96)
本例子介紹了用認(rèn)可的離子選擇性電極法測(cè)定氨氮的方法檢出限MDL.儀器生產(chǎn)商聲稱其儀器的可以檢出0.05mg/L的氨氮含量,使用3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為1,5,and10mg/L和空白。將0.05mg/L乘以5倍即0.25mg/L作為最初的“最低濃度值)(當(dāng)然選擇的濃度值可以在0.05~0.25mg/L之間),結(jié)果列于表中,為計(jì)算MDL需要根據(jù)自由度,查表得出t值。對(duì)于本例自由度為6,t為3.143(99%概率)。
TABLEI-AMMONIA
Sample ? ?Results%? ? ? ? ? ? ? ?Recovery
sample1 ? ? 0.20 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?80%
sample2 ? ? 0.21 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?84%
sample3 ? ? 0.22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?88%
sample4 ? ? ?0.22 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 88%
sample5 ? ? ?0.24 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 96%
sample6 ? ? ?0.21 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 84%
sample7 ? ? ?0.23 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 92%
Mean=0.2287.4%
StdDev.=0.013
MDL=(s)(t-value)=0.013x3.143=0.040859
修約為0.041mg/L
LOQ=10x(s)=10x0.013=0.13mg/L
利用以下方面進(jìn)行確認(rèn):
1.SpikeLevel(MDLx10>Spike):(0.041)(10)=0.41>0.25ug/L[OK,MeetsCriteri]
2.SpikeLcevel(MDL<Spike): 0.041<0.25ug/L[OK,Meets Criteria]
3.MDL<Req ---[No Requirement]
4.S/NEstimate(ave/sd):0.22/0.013=16.9 [Checkfor Error](2.5-10)
5.Recovery:87.4% [Acceptable]
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的实验室方法检出限和定量限标准做法的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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