如何分清儀器檢出限、方法檢出限、樣品檢出限

儀器檢出限

指分析儀器能夠檢測的被分析物的zui低量或zui低濃度。儀器檢出限一般用于不同儀器的性能比較。一般通過(guò)多次空白試驗，求得其背景響應的標準差，將三倍空白標準差(即3δ)作為檢測限的估計值。也可用已知濃度的樣品與空白試驗對照，記錄測得的被測樣品信號強度S與噪音(或背景信號)強度N，以能達到S/N=2或S/N=3時(shí)的樣品zui低濃度為LOD(Limit of Detection)。如用非儀器分析方法時(shí)，通過(guò)已知濃度的樣品分析來(lái)確定可檢出的zui低水平作為檢出限。

表示方法常為：1.zui低檢出濃度：滿(mǎn)足zui低檢出限要求時(shí)，進(jìn)樣供試品溶液的濃度，常見(jiàn)單位：mg/mL，ng/mL，mol/L等。2，zui低檢出量：zui低檢出量=zui低檢出濃度×進(jìn)樣量，常見(jiàn)單位：ng，pg，fg等。

方法檢出限

方法檢出限不僅與儀器的噪音有關(guān)，還取決于樣品測定的整個(gè)環(huán)節，如取樣量，提取分離以及測定條件的優(yōu)化等，實(shí)際工作中應注明具體實(shí)驗條件。

例如：檢測某化合物XY時(shí)，方法中規定取樣100mg，經(jīng)提取處理后定容為10ml分析，此時(shí)方法的檢出限為1μg/g。若改變方法使取樣量增加至1g，則方法檢出限為0.1μg/g。若改變方法使取樣量增加至1g且經(jīng)提取處理后定容為1ml，則方法檢出限為0.01μg/g。

樣品檢出限

即單個(gè)樣品的檢出限。分析方法檢出限采用的是一系列標準物質(zhì)，基體各不相同，因此只能是一類(lèi)型樣品的平均檢出限,并非嚴格適用于單個(gè)樣品。對于單個(gè)樣品確定檢出限，必須固定樣品基體，即樣品檢出限的確定應使用樣品本身，采取標準加入法作出和方法檢出限類(lèi)似的曲線(xiàn)，使用外推法進(jìn)行計算。當樣品中待測元素含量較高時(shí)，此類(lèi)檢出限的確定不具有明顯的意義。

檢出限主要取決于3個(gè)方面:

1.分析方法的選擇性和專(zhuān)一性；

2.分析方法的靈敏度；

3.分析方法的精密度。

儀器檢出限不考慮任何樣品制備步驟的影響，一般以溶劑空白測定檢出限，因此其值總是比方法檢出限低。一般以空白測量的3倍標準差為檢出限。 10倍標準差為定量測定下限(LOD，Limit of Determination)。當測定結果不大于檢出*報告為未檢出；當測定結果大于檢出限且不大于定量測定下*，報告為定性檢出；當測定結果大于定量測定下*，報告定量結果。

樣品的定量結果應在標準曲線(xiàn)范圍內，不準外推計算，外推結果沒(méi)有經(jīng)過(guò)方法學(xué)驗證，無(wú)法確定其準確性。樣品太濃應稀釋?zhuān)t應濃縮，使之落在標準曲線(xiàn)范圍內，故準確地說(shuō)定量下限應指標準曲線(xiàn)的zui低濃度點(diǎn)。

測定范圍(也稱(chēng)有效測定范圍)：

指在限定誤差能滿(mǎn)足預定要求的前提下，特定方法的測定下限至測定上限之間的濃度范圍。在此范圍內能夠準確地定量測定待測物質(zhì)的濃度或量。 

測定范圍應小于方法的適應范圍。對測量結果的精密度(通常以相對標準偏差表示)要求越高，相應的測定范圍越小。

方法的線(xiàn)性范圍

方法的線(xiàn)性范圍是指信號與樣品濃度呈線(xiàn)性的工作曲線(xiàn)直線(xiàn)部分。通常把相當于10倍空白的標準偏差相應的濃度定為方法的線(xiàn)性范圍的定量檢測下限。取工作曲線(xiàn)中高濃度時(shí)，彎曲處作為方法的線(xiàn)性范圍的定量檢測上限。好的分析方法要有寬的線(xiàn)性范圍。有的分析方法線(xiàn)性范圍只有一個(gè)數量級，有的分析方法線(xiàn)性范圍可達5～6個(gè)數量級。同一分析方法可用常量、微量、痕量的物質(zhì)分析。

檢出限相關(guān)Q&A(5個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題)

Q：儀器檢出限和方法檢出限都是怎樣求出來(lái)的?儀器檢出限和方法檢出限哪個(gè)低?

A:檢出限，就是一般用的檢測通道測定越來(lái)越小的濃度，直到該元素得不到強度值，為儀器該元素的檢出限。方法的檢出限因為儀器不一樣，計算不同，但是一般可認為方法測定中3倍的空白的SD，可估算為方法的檢出限。方法檢出限是3倍信噪比，儀器檢出限應該是儀器本身的。

當然儀器檢出限要比方法檢出限低，在平時(shí)質(zhì)譜和色譜分析中LOD是指某種物質(zhì)在某種檢測器上的定性檢出限，S/N要大于或等于3；而LOQ是量限，S/N大于或等于10，方法檢出限準確的說(shuō)是MDL，當然也有用LOD的。

儀器檢出限和方法檢出限大小不一定。儀器檢出限指儀器能檢出濃度，方法檢出限是通過(guò)儀器檢出限，以及樣品稱(chēng)樣量和稀釋倍數計算出來(lái)的，是根據方法來(lái)得。單位也不定一樣。比如儀器檢出限為1μg/mL，方法檢出限的方法中，所配樣品濃度為1g/mL，那么方法檢出限為1μg/1g=1ppm；如果樣品濃度為0.1g/mL，測方法檢出限為1μg/0.1g=10ppm。

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Q：檢測方法是氣相色譜，想問(wèn)下大家怎么確定檢出限和線(xiàn)性范圍，還有富集倍數又是如何得到?

A:檢出限是三倍的信噪比，線(xiàn)性范圍可以一個(gè)標準品，看一下新響應值：峰面積或者峰高都可以，在進(jìn)一個(gè)樣品看看，初步估算一下樣品的濃度，再確定范圍。

1.檢出限 信噪比為3時(shí)你能出峰的位置，你只有不停地往下試，知道信噪比低于3，你就不能往下做了。

2.檢出限 下限是檢出限濃度，上限要包含你實(shí)驗中的zui高濃度，稍微比它稍高就可以了。

3.富集倍數 是你萃取后的濃度與初始濃度之比。

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Q：液相色譜、液質(zhì)的方法線(xiàn)性范圍，加標回收率等怎么驗證?

A:1.已知確定濃度的樣品中準確加入一定量的對照(10ppb)，進(jìn)行測定，扣除樣品的已知濃度，計算加入的樣品量。計算得到的量與實(shí)際加入量的比值即為回收率。這種計算方法為加標回收(相對輔料+對照的回收方法)。

2.線(xiàn)性范圍的確定以含量測定的濃度水平?jīng)Q定，以測定的圖譜行為進(jìn)行判斷。一般采用含量測定的濃度上下可以各選幾個(gè)點(diǎn)(線(xiàn)性總數n>6)進(jìn)行測定。如果是殘留或有關(guān)物質(zhì)，含量較低，可以從定量限開(kāi)始進(jìn)行線(xiàn)性考察。

3.就我所知，定量限和檢出限只能不斷稀釋測定。不過(guò)可以預期，開(kāi)始稀釋的倍數盡量大，實(shí)在不行從低濃度向高濃度試驗還可以避免殘留影響。

Q：信噪比、方法zui低檢出限、檢測范圍等，請講解一下這些值的定義?

A:用液相作方法的時(shí)候，常常要注明信噪比、方法zui低檢出限、檢測范圍等。信噪比狹義來(lái)講是指放大器的輸出信號的電壓與同時(shí)輸出的噪聲電壓的比;方法檢出限指3倍儀器背景信號對應被測物濃度值，檢測范圍指zui低與zui高檢測濃度之間范圍;zui低檢出限，是3倍噪音對應的樣品濃度;

一般做方法驗證的時(shí)候，做有關(guān)物質(zhì)的檢測需要做信噪比為3(也有為2)的zui低檢測限實(shí)驗。做定量要做信噪比為10的zui低定量限的檢測。這個(gè)一般儀器里會(huì )有這樣的方法。把樣品按方法稀釋成為一系列的濃度，然后分別進(jìn)樣，選擇沒(méi)有峰出現的基線(xiàn)很平的地方為對照，可以根據儀器的計算得到相應的信噪比，選擇信噪比大于3/10的zui低濃度就是檢測限/定量限。

檢測范圍一般是成線(xiàn)性的濃度范圍。也是稀釋幾個(gè)濃度段(70%~130%)，用得到的峰面積做相關(guān)系數計算。