更新更新時(shí)間:2021-10-09
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如何計(jì)算檢出限
上海連橋生物科技有限公司
如何計(jì)算檢出限
?在如何正確或準(zhǔn)確地估算檢出限的問(wèn)題上,國(guó)際分析界一直存有爭(zhēng)議。檢出限的特殊意義在于可以對(duì)一個(gè)給定的分析方法在低濃度水平的檢測(cè)能力進(jìn)行準(zhǔn)確地評(píng)估
,而考察一個(gè)分析方法在低濃度范圍的檢測(cè)性能,可以基于不同的角度或不同的側(cè)重點(diǎn),如可以從最小信號(hào)值與儀器噪音之比來(lái)考察,從方法測(cè)定空白的平均波動(dòng)性來(lái)統(tǒng)計(jì)估算,也可以根據(jù)分析方法校準(zhǔn)曲線的偏差特性來(lái)定量估算等等。檢出限是評(píng)價(jià)一個(gè)分析方法及測(cè)試儀器性能的重要指標(biāo),所謂“檢出"是性檢出,即判定樣品中存在有濃度高于空白的待測(cè)物質(zhì)
。ACS(美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì))對(duì)這一定義作了更簡(jiǎn)明的概括:檢出限是一個(gè)分析方法能夠可靠地檢測(cè)出被分析物濃度
。1、檢測(cè)限(limit of detection, LOD)定義:
在樣品中能檢出的被測(cè)組分濃度(量)稱為檢測(cè)限
,即產(chǎn)生信號(hào)(峰高)為基線噪音標(biāo)準(zhǔn)差k倍時(shí)的樣品濃度,一般為信噪比(S/N)2:1或3:1時(shí)的濃度,對(duì)其測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度沒(méi)有確定的要求。目前,一般將檢測(cè)限定義為信噪比(S/N)3:1時(shí)的濃度。2
、計(jì)算公式為:D=3N/S (1)
式中:N——噪音; S——檢測(cè)器靈敏度
;D——檢測(cè)限而靈敏度的計(jì)算公式為:
S=I/Q (2)
式中:S——靈敏度;I——信號(hào)響應(yīng)值
;Q——進(jìn)樣量將式(1)和式(2)合并
,得到下式:D=3N×Q/I (3)
式中:Q——進(jìn)樣量;N——噪音
;I——信號(hào)響應(yīng)值。I/N即為該進(jìn)樣量下的信噪比(S/N),該信噪比可通過(guò)工作站對(duì)圖譜進(jìn)行自動(dòng)分析獲得,一般的色譜或質(zhì)譜工作站都可進(jìn)行信噪比分析計(jì)算。這樣檢測(cè)限的計(jì)算方法就變得非常方便了。3、計(jì)算方法:
實(shí)際計(jì)算時(shí)
,檢出限有2種表示方法:一種是進(jìn)樣瓶中樣品檢測(cè)限,一種是針對(duì)原始樣品的方法檢出限。A
、對(duì)第一種檢測(cè)限,只要知道進(jìn)樣量和信噪比即可計(jì)算。如進(jìn)樣瓶中樣品濃度為1 mg/L,在此濃度下的信噪比為300(由工作站分析獲得),則其檢測(cè)限為:D =(3×1 mg L-1)/300 = 0.01 mg/L。也可用絕對(duì)進(jìn)樣量表示,若進(jìn)樣體積為10 ul,則其檢測(cè)限為:D = 3×(1 mgL-1×10 ul)/300 = 0.1 ng。B
、對(duì)第二種表示方法,需同時(shí)考慮原始樣品的取樣量和提取樣品的定容體積。仍按前述樣品計(jì)算,若取樣量為5克,最后定容體積為5 mL,則方法檢測(cè)限為:D = 0.01 mgL-1×5 mL/5 g = 0.01 mg/kg。即當(dāng)原始樣品中待檢物質(zhì)的濃度為0.01mg/kg時(shí)
,若取樣量為5g,樣品經(jīng)前處理后定容體積為5mL時(shí),進(jìn)樣瓶中樣品的濃度可達(dá)0.01mg/L(假定回收率為100%),此時(shí),在其它給定的分析條件下,能產(chǎn)生3倍噪聲強(qiáng)度的信號(hào)。在實(shí)際檢測(cè)工作中,第二種表示方法更為常見(jiàn)。4、注意事項(xiàng)
由式(3)可見(jiàn)
,信噪比的大小直接關(guān)系到檢測(cè)限的大小A、峰/峰(peak to peak)信噪比
B
C、均方根(RMS)信噪比
除此之外,信噪比的計(jì)算結(jié)果還和所取噪聲的位置有很大關(guān)系
5
A
L = 4.6Sb
式中:L——方法檢出濃度
。Sb ——測(cè)定次數(shù)為n次的空白平行測(cè)定(批內(nèi))標(biāo)準(zhǔn)差(重復(fù)測(cè)定20次以上)
。B、國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)規(guī)定對(duì)各種光學(xué)分析方法
,可用下式計(jì)算:L = KSb/S
L——方法檢出濃度
Sb——空白多次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差(吸光度)
;S ——方法的靈敏度(即校準(zhǔn)曲線的斜率)
為了評(píng)估 ,空白測(cè)定次數(shù)必須足夠多
,最好能測(cè)20次。國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)極力提倡取k值為3,一般來(lái)說(shuō),取 相應(yīng)的置信水平大約為90%。若 =0
,并不意味著 ,或檢出限無(wú)限小此外
C
L=3.143Sb
D
E
F
由測(cè)得的空白值計(jì)算出的L值不應(yīng)大于分析方法規(guī)定檢出濃度值,如大于方法規(guī)定值時(shí)
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