实验室方法检出限和定量限标准做法

方法检出限和定量限

检出限（LOD）或定量限（LOQ）的测定通常是在目标物的含量在接近于“零的时候才需要进行测定。当方法应用于所测定的分析物浓度要比定量限大的多时，检出限与定量限评定就显的不是非常有必要了。但是对于那些浓度接近于检出限与定量限的痕量和超痕量测试，常报出“未检出”时，这时检出限或定量限对于风险评估或法规决策则就显得非常的重要。

不同的基体需要独立评估其检出限和定量限。

检出限（LOD）

对于大多数现代的分析方法检出限（LOD）分为两个部分，方法检出限（MDL）和仪器检出限（IDL）

方法检出限是在应用在某个具体基体内的分析物的测定。方法检出限可定义分析物质能在可靠将分析物测定信号区别于特定基体背景（噪音）的最低浓度或量。换句话说，方法检出限就是方法中测定出大于相关不确定度的最低量（Taylor，1989）。在分析方法检出限（MDL）时需要靠考虑到所有基体的干扰。

方法的检出限不应与仪器最低响应值相混淆。使用信噪比可作为考察仪器性能的一个有用的指标，但不适用于评估方法检出限。目前大多数的分析都是利用设备进行分析，但每个设备对于所检测的分析物的量都会有一定检出能力。这种检出能力可用仪器检出限（IDL）进行表示。仪器检出限可定义为仪器能将目标物与设备背景相区别或可靠检测的最低量（仪器噪音）。随着灵敏度增加，IDL降低，仪器噪音降低，IDL也降低。

可用多种方法确定检出限，罗列出应用评定检出限的一些方法。

1 基于虚拟（visual）评估LOD

Visual评估可应用于非仪器方法和仪器分析方法，同时也可应用于定性测试方法的评估。

通过在样品空白中添加已经浓度的分析，后评定能够可靠被检测出的最低浓度值。

在样品空白中加入一系列不同浓度的分析物。在每一个浓度点需要进行约7次的独立测试。各个浓度点的重复性测试应该随机性。对于定性分析，通过绘制阳性百分比（阴性）与浓度之间的响应曲线，检查确定哪个浓度阈值是不可靠的。

2 空白标准偏差进行评定LOD

通过分析大量的空白进行评定（推荐20个以上）。样品空白独立测试的次数（n大于10以上），以及加入最低可接受浓度的样品空白测试次数（n大于10次以上）。LOD的可用样品空白平均值值加上3被标准偏差。（0+3S）

3 基于校准曲线的LOD评定

如果LOD数据或与LOD相近的数据无法得到，则可利用校准曲线的参数进行评估。用空白加上空白的3倍偏差，仪器对于空白的响应可用方程截距a表示，仪器响应的标准偏差可用校准曲线的标准偏差Sy/x来表示。故可利用方程yLOD=a+3sy/x=a+bxLOD,则xLOD=3sy/x/b.这个方程广泛应用于分析化学。然而由于这是推断，当浓度接近于期望LOD时，则所测定的数据就会显得不那么可靠，建议当浓度接近于LOD时，需要证明要在合适的置信区间内能够被测定出来（可靠的被测定出来）。

4 基于信噪比LOD

由于仪器分析过程都会有背景噪音，常用的方法就是利用已经低浓度的分析物与空白样品的测量信号进行比较，确定出能够可靠测定出的最小的浓度，最典型的可接受的信噪比是2:1或3:1。

定量限LOQ

定量限同样是指检测限，然而定量限与LOD是有区别。类似于LOD，LOQ也可以分成两个部分，方法定量限（MQL）和仪器定量限（IQL）

方法定量限可定义为在特定基体中在某一可信度（acertaindegree）内对分析物能进行可靠确认和定量的最低浓度值。

仪器定量限可定义为仪器能够对分析物进行可靠确认和定量的最低浓度值。

定量限可以用分析物在样品中的浓度来表示（百分比，ppb）表示。多种惯例采用于LOQ的评估。主要是从其可信性（certainty）考虑(如测试是否基于法规目的，测试不确定度和可接受准则等)，最普遍可接受的是将空白加上10倍的重复标准作为LOQ或3倍的LOD（给出了更大的数）或高于方法确认中使用最低加标的50%作为LOQ.为了使数据更加的可信性，LOQ可用10的LOD来表示。在某一特定测试领域其它因素可以应用，那么机构应当将那些现行的因素考虑在内。

定量限是在特定的基体和方法评估的，不同机构之间或在同个机构内由于不同设备、技术和试剂不同而有差异。

报告检出限LOR

报告检出限是实际定量限或高于LOQ.

LOD-快速参考

分析什么	从数据中计算什么
a) 10个独立样品空白，每个测量一次，或	a) 样品空白值标准偏差“s”或b）添加后的样品空白的标准偏差“s”
b) 10个添加了最低可接受浓度的独立样品空白，每个测量一次	将a)样品空白平均值+3s；或b）0+3s对应的被分析物浓度表示为LOD
该方法假定大于样品空白值3s的信号来源于空白（背景）的远远小于1%，因此很可能来自其他地方，如被测量物。方法a)仅在样品空白给出非零标准偏差是适用。得到真正的样品空白可能很困难。
c) 10个添加了最低可接受浓度的独立样品空白，每个测量一次	添加后的样品空白测量值标准偏差“s”，用样品空白平均值+4.65s（来源于假定检验）对应的被分析物浓度表示LOD.
“最低可接受浓度“是指可以获得可接受程度的不确定度的最低浓度，假定通常分别评估样品和空白，并且将样品信号对应的被分析物浓度减去空白样品信号对应的浓度来进行空白修正。

实例（以下的实际测量数不与上述一致，供参考）：

离子选择电极测定氨氮含量AMMONIABYIONSELECTIVEELECTRODE(ISE)（quoted：ANALYTICALDETECTIONLIMITGUIDANCE&LaboratoryGuideforDeterminingMethodDetectionLimits，WisconsinDepartmentofNaturalResourcesLaboratoryCertificationProgram，April1996，PUBL-TS-056-96）

本例子介绍了用认可的离子选择性电极法测定氨氮的方法检出限MDL.仪器生产商声称其仪器的可以检出0.05mg/L的氨氮含量，使用3个标准溶液，浓度分别为1,5,and10mg/L和空白。将0.05mg/L乘以5倍即0.25mg/L作为最初的“最低浓度值）(当然选择的浓度值可以在0.05~0.25mg/L之间)，结果列于表中，为计算MDL需要根据自由度，查表得出t值。对于本例自由度为6，t为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

修约为0.041mg/L

LOQ=10x(s)=10x0.013=0.13mg/L

利用以下方面进行确认：

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]

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