检测限和定量限
检出限和定量限
方法检出限系指样品中的被分析物能被检测到的最低量,一般就是作为定性检出用。
定量限系指样品中的被分析物能够被定量测定的最低量,其检测结果应具有一定的准确度与精密度,一般就是做定量分析用。
因此,如果数据在检出限与定量限之间的,如果就是需要准确定量的应以定量限判定就是否检出。
检出限、测定限(定量限))与检测限检出限(detection limit,limit of detection)、测定限(determinationlimit,limit of determination)与检测限(detectability)就是分析化学中常见的名词术语,近年来,国内外一些文献多有论述[1~6]。
但目前国内出版物中对三者的定义、使用仍存在一些混乱现象,有时甚至将三者混为一谈,使深入讨论或比较数据产生困难。
一、检出限与测定限查“detection limit”或“limit ofdetection”对应的中文,有“检测极限[7~13]”,“测定范围[14]”,“检测限[15~17]”,“检出(下)限[15]”,“检测下限[15]”,“检出极限[18]”等多种译法;查“determinationlimit”或“limit ofdetermination”对应的中文,有“定量下限[10]”,“定量界限[10]”,“定量测定下限[19]”,“测定下限[20]”等译法。
实际上,文献[20~25]曾对检出限与测定限的名称、定义展开过讨论。
1991年8月,全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》[26]规定了检出限(detectionlimit,编号03、0090)与测定限(determinationlimit,编号03、0091),并得到认可[12,13,27~29]。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)1997年通过,1998年发表的《分析术语纲要》(IUPAC Compendium ofAnalyticalNomenclature)[30]中规定:“检出限以浓度(或质量)表示,就是指由特定的分析步骤能够合理地检测出的最小分析信号xL求得的最低浓度cL(或质量qL)”。
检出限和定量限
检出限和定量限3倍信噪比是检出限，10倍信噪比是定量限，这个有必要知道。
除此之外，检出限表示方法能测出该物质时的最低浓度。
定量限则表示方法能准确定量出该物质的最低浓度。
具体来讲：检测限：分析方法在规定实验条件下所能检出被测组分的最低浓度或最低量；定量限：分析方法可定量测定样品中待测组分的最低浓度或最低量。
※两者的区别在于：检测限：检测限指试样在确定的实验条件下，被测物能被检测出的最低浓度或含量。
它是限度检验效能指标，无需定量测定，只要指出高于或低于该规定浓度即可。
非仪器分析目视法：用已知浓度的被测物，试验出能被可靠地检测出的最低浓度或量。
信噪比法：用于能显示基线噪音的分析方法（仪器分析方法），将已知低浓度试样测出的信号与空白样品测出的信号进行比较，算出能被可靠检测出的最低浓度或量。
一般以信噪比3∶1或2∶1时的相应浓度或注入仪器的量确定检测限也可采用标准差法：空白值＝0时；①定背景10次以上，求出标准差σ。
②将σ乘以三倍；③在工作曲线上求出3σ相对应的浓度X，即为方法的检出值；空白值不等于0；定量限：1、指样品中被测物能被定量测定的最低量，结果应具有一定准确度和精密度要求。
2、常用信噪比法确定定量限，一般以信噪比（S/N）为10∶1时相应的浓度或注入仪器的量进行确定，也可用仪器所测空白背景响应标准差（SD）的10倍为估计值，再经试验确定方法的实际测定下限。
方法检出限和定量限标准做法什么时候需要进行测定？检出限（LOD）或定量限（LOQ）的测定通常是在目标物的含量接近于“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）。
检出限值和定量限值的确定
确定检出限值和定量限值的协议1.范围此文件明确了确定临床检验方法的最低检出限值，确认所声明的限值，以及合理使用和解释这些限值的建议。
同时，还提供了根据实验室在低值方面的目标来确定最低定量限值的方法。
EP17可以应用于所有测量程序（包括定量检测），尤其是对于那些在较低值上才能做出医学鉴定的程序。
此文件的预期用户是临床实验室管理人员和体外诊断试剂生产厂家。
2.背景介绍在实验室测量中，存在许多方法来确定最低检出限值和最低定量限值的方法。
本文并不准备对所有这些方法做一个总结，也不准备找出它们之间一致的地方。
临床实验室的需求很特别因为所建议的方法必须适用于在特定的实验室条件下所使用的分析设备。
通常情况下，这意味按照厂家或其代表原来安装的状态使用这些设备。
测量检出限值和定量限值最常用的方法，包括ISO11843，假设单纯靠仪器的输出可能会得到负的浓度值。
这些方法也假设空白样本所产生的信号是在一个很低的平均值周围分布的（通常是0值）。
但是，许多常见的临床实验室仪器都仅仅能够产生正的信号,此外，最原始的检测信号是无法从仪器里提取出来的，因此优先的参数模型是不适用的。
此协议是用于结果以质量或浓度为单位的方法的。
尤其是那些在临床上有必要测量很低浓度的情况。
EP17的预期是适用于所有测量程序的，但是更加适用于那些得出0浓度或正值浓度的测量程序。
对于能够获得仪器最原始信号的厂家，应该考虑选择参考ISO11843-1和ISO11843-2或11843-3（这两者的选择取决于校准关系是否为线性）。
上述的这些文件描述国际公认的测量检出限值的方法。
通常情况下，EP17所描述的协议应该和ISO文件产生同样的检出限值，但是ISO方法所得到的值会有更加低的不确定度。
然而，必须要注意的是ISO方法要求在所有的检测水平（包括空白样本）上都是正态分布的。
对ISO方法的恰当使用还要求有较高的统计学水平，这一水平是大多数实验室达不到的。
EP17的目的就是让大多数实验室在现有资源的前提下能够得以应用和理解。
理化分析方法的检测限、定量限和耐用性验证及案例
理化分析方法的检测限、定量限和耐用性验证及案例检测限和定量限检测限定义为样品中被分析物能够检出但无需准确定量的最低量。
检测限常常与方法的灵敏度相混淆，灵敏度是以响应值对被分析物的浓度或质量作图所得校正曲线的斜率。
定量限（LOQ）定义为能够以适当的精密度和准确度对样品中的被分析物进行定量测定的最低量。
定量限和检测限测定方式包括：a) 视觉判断通过测定待测成分浓度已知的样品，并确定该成分能被可靠检出的最低水平来计算检测限。
如重金属测定法。
b) 信噪比法通过比较测得的已知低浓度的样品信号和空白样品的信号，建立能够监测的被测物的最低浓度所得到的方法。
如色谱法。
c) 基于空白的响应值标准偏差通过分析适当数量的空白样品并计算所得响应值的标准偏差来测量分析背景响应值的大小。
如光谱法。
检测限数据须用含量相近的样品进行验证。
应附测定图谱，说明试验过程和检测限结果；定量限数据还应包括准确度和精密度验证数据。
图1 通过信噪比评价检测限和定量检测限和定量限测定方法（信噪比法）示例：在最灵敏的仪器状态下,测定至少四个空白样品,洗脱时间需覆盖整个样品中所有组分的流出，计算平均噪声水平；然后按信噪比大于2而小于6 配制所有组分的样品溶液，每个样品进样三次,计算该组分的最小检测限；然后按信噪比等于10.0±0.5 配制样品溶液，连续进样三次计算组分的最小定量限。
耐用性耐用性系指在测定条件有小的变动时，测定结果不受影响的承受程度，为所建立的方法用于日常检验提供依据。
确定方法的耐用性时，使一系列的方法参数在一定的范围内变动，测定这些变动对结果的量化影响。
常见的耐用性考察因素示例如下表。
如果参数的影响在预先设定的允许范围内，则证实方法在该参数范围内耐用。
表1 常见耐用性考察因素耐用性试验可以确定分析方法的关键参数及其允许的容量范围，并可以帮助评估一种或某种参数变化后方法是否需要重新验证。
在方法开发阶段应考虑通过风险评估的方式确定耐用性试验因素设计，这也是“质量源于设计”（QbD）在方法开发中的体现。
方法学验证 定量限与检测限积分
方法学验证定量限与检测限积分一、概述在临床和科学研究中，定量分析方法的验证是非常重要的。
其中，定量限（QL）和检测限（DL）是两个用于评估分析方法性能的关键参数。
本文将对方法学验证中的定量限和检测限进行深入探讨，并分析其在定量分析中的应用。
二、定量限与检测限的定义1. 定量限（QL）定量限是指分析方法能够准确和可靠地测定目标分析物浓度的最低限度。
通常情况下，定量限的确定需要考虑测量仪器的灵敏度、信噪比、精密度等因素。
定量限通常由标准曲线的斜率和截距计算得出，可以用于确定测定结果的可靠性和准确性。
2. 检测限（DL）检测限是指分析方法可以识别目标分析物存在的最低浓度，即测定结果具有可信度的最低限度。
检测限通常由仪器检测峰的信噪比及基线偏移计算得出，可以用于评估分析方法的灵敏度和可靠性。
三、定量限与检测限的计算方法1. 定量限的计算方法定量限的计算通常采用以下公式：QL = 10 * （标准差 / 斜率）其中，标准差为分析方法的重复测定结果的标准偏差，斜率为标准曲线的斜率。
2. 检测限的计算方法检测限的计算通常采用以下公式：DL = 3.3 * （标准差 / 斜率）其中，标准差和斜率的含义同定量限的计算方法。
四、方法学验证中的应用1. 定量限和检测限在质量控制中的作用定量限和检测限是质量控制中常用的参数，可以有效地评估分析方法的性能，确保分析结果的准确性和可靠性。
在药品生产和质量检验中，定量限和检测限通常用于确定分析方法的灵敏度和可靠性，以确保产品的质量符合标准。
2. 定量限和检测限在实验设计中的应用在科学研究中，定量限和检测限也起着至关重要的作用。
科研人员可以通过确定定量限和检测限，来评估实验方法的可行性和可靠性，从而确保实验结果的科学性和可信度。
3. 定量限和检测限在环境监测中的作用在环境监测领域，定量限和检测限也具有重要意义。
通过确定分析方法的定量限和检测限，可以有效地监测环境中微量污染物的存在和浓度变化，为环境保护和污染治理提供科学依据。
最新检测限和定量限
检测限和定量限S/N=3时的浓度是检测限，也就是峰高约在基线噪音高的3倍S/N=10是定量限，也就是峰高约在基线噪音高的10倍时首先，配制一个较低浓度的对照品溶液，注入液相色谱仪，观察其峰高比基线噪音高多少倍（假设X倍），将该溶液稀释到X/3倍，基本即为该物质的检测限，将该溶液稀释到X/10倍，基本即为该物质的定量限。
在Agilent的Chemstation中，可以选择report中system adaptablity选项中的set noise range 参数，自己选择一段时间（图谱中平坦的时间段）填入，以此作为噪音信号。
如果不设置这个参数，在报告中是不会出现S/N的。
在新的“指导原则”中提到了检测限和定量限，以检测限为例：“检测限系指试样中的被分析物能够被检测到的最低量，但不一定要准确定量。
”“无论用何种方法，均应用一定数量的样品，其浓度为近于或等于检测限，进行分析，以可靠地测定检测限。
”ICH Q2B里头罗列了三种方法：(LOD=检测限，LOQ=定量限）1. 肉眼观测(用此方法报告LOD或LOQ时要附上色谱图）2. S/N (LOD = 3, LOQ =10)3. LOD = 3.3*standard deviation/slope, LOQ = 10*standard deviation/slope具体方法可以在/MediaServer.jser?@_ID=418&@_MODE=GLB 找到化学药物质量控制分析方法验证技术指导原则.pdf1：检测限度根据直观评价（用于仪器或非仪器）根据信噪比（用于有基线噪音的方法）已知低浓度被测物的信号 3 或 2/空白样品的信号/ 1 、1根据响应值的标准偏差和斜率检测限度（DL）= 3.3σ/sσ：响应值的标准偏差（通过空白样品测背景响应值或Y轴截距）s ：校正曲线的斜率（通过被测物的校正曲线求得）8：定量限度直观评价在准确度和精密度符合要求的前提下，能测得的最小量根据信噪比（用于有基线噪音的方法）已知低浓度被测物的信号10、空白样品的信号、 1根据响应值和斜率的标准偏差定量限度（QL）= 10σ/sσ：响应值的标准差（通过一组空白样品的分析或根据校正曲线）s ：校正曲线的斜率申报数据定量的限度定量限度的测定方法分析一些已知接近限度或限度上的样品来证实医院双向转诊管理制度一、转诊指征（一）上转指征根据患者病情，基层医疗卫生机构应将下列情形的病例及时转至二级及以上医院（含专科、中医、中西结合等医院）和妇幼保健院。
方法检出限和定量限
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LODVisual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）。
检出限定量限仪器检出限方法检出限对比
检出限，定量限，仪器检出限，方法检出限对比定义仪器检出限：对较低的标准溶液进行测量，用重复测量7次的数据计算仪器检出限IDL：IDL=1.645*SD，SD就是标准偏差用GC-MS对计算所得的仪器检测限浓度进行分析加以确认，同时信噪比应接近或大于3:1。
方法检出限：估计方法检出限浓度约为2-5倍IDL，向测量对象（如：涂层、塑胶、金属等）中加入预估方法检出限浓度的标准溶液，根据标准测试方法进行处理，重复测量7次。
在99%的置信概率下，方法检出限MDL为：MDL=3.14*SD。
最低检测限：是在给出的仪器条件下所能测出的最低限度；最低定量限：样中的被分析物能够被定量测定的最低量；简单的说，S/N=3时的浓度是检测限，也就是峰高约在基线噪音高的3倍，S/N=10是定量限，也就是峰高约在基线噪音高的10倍时。
首先，配制一个较低浓度的对照品溶液，注入液相色谱仪，观察其峰高比基线噪音高多少倍（假设X倍），将该溶液稀释到X/3倍，基本即为该物质的检测限，将该溶液稀释到X/10倍，基本即为该物质的定量限。
计算公式和方法：计算公式为：D=3N/S（1）式中：N——噪音；S——检测器灵敏度；D——检测限而灵敏度的计算公式为：S=I/Q（2）式中：S——灵敏度；I——信号响应值；Q——进样量将式（1）和式（2）合并，得到下式：D=3N×Q/I (3)式中：Q——进样量；N——噪音；I——信号响应值。
I/N即为该进样量下的信噪比（S/N），该信噪比可通过工作站对图谱进行自动分析获得，一般的色谱或质谱工作站都可进行信噪比分析计算。
这样检测限的计算方法就变得非常方便了。
实际计算的两种检出限表示实际计算时，检出限有2种表示方法：一种是进样瓶中样品检测限，一种是针对原始样品的方法检出限。
1、对第一种检测限，只要知道进样量和信噪比即可计算。
如进样瓶中样品浓度为1mg/L,在此浓度下的信噪比为300(由工作站分析获得)，则其检测限为：D=（3×1mgL-1）/300=0.01mg/L。
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LOD/LOQ（检测限制/定量限制）确定测试用于计算用户方法的最低分析物浓度。
该测试测定用户的方法能够检测出特定分析物的最低浓度值，以及用户的方法能够定量该分析物所需的最低浓度值。
要确定特定分析物的LOD 和LOQ，必须定义以下测试参数：
要求：
•从“线性”测试生成 LOD/LOQ 结果时，该“线性”测试必须具有与“LOD/LOQ 确定”测试相同的“组份”类型。
•创建测试配置参数对其适用的样品组时，必须选中所有相关行的“LOD/LOQ 确定测试”复选框。
也可在数据采集结束后，通过选择“附加到所选测试的数据”表中的样品组并单击“改变样品”来选中“LOD/LOQ 确定测试”复选框。
进行所需的更改并保存样品组后，必须处理改变后的样品组。
提示：对靠近或处于 LOQ 的样品进行单独的准确度、重复性和/或中间精度测试，可以确定检测限制 (LOD) 和/或定量限制 (LOQ) 结果值。
采集要求
附加到此认证测试的所有样品组方法必须完全满足用户定义的采集要求，样品组才能反映状态。
采集要求表参数：
允许多次准备和多次进样
（在选择“信噪比”作为“LOD/LOQ 方法”时可用）选中此复选框后，认证测试结果便可通过包含多次准备和多次进样组合的结果组计算得出。
对重复准备结果和重复进样结果一起求平均值，以使所得的误差统计结果混合了准备间误差和进样间误差。
由于得出的混合误差统计结果既不是实际准备间误差的真实度量，也不是实际进样间误差的真实度量，因此准备间误差和进样间误差不能被独立刻画出来。
选中此复选框后（且没有数据覆盖），认证结果可通过包含多次准备或多次进样的结果组（但不能同时包含两者）计算得出。
在此情况下，对重复结果（准备或进样）一起求平均值，且得出的误差统计结果仅适用于准备间误差或进样间误差。
缺省情况下，未选中此复选框。
级别数表参数：
在“组份类型”表中，可以定义生成认证结果时“方法认证管理器”使用的组份类型。
“组份类型”表参数：
接受判据
在“每组份类型的接受判据”表中，可以为“组份类型”表中的组份类型定义要求。
在认证处理过程中，未达到用户要求的结果将被剔除。
要求：接受判据中的各项必须始终包含至少一个字段类型、字段名和下列字段之一：目标、上限或下限。
指定上限或下限后，不满足此判据的结果在限制值处出错。
如果启用“目标处出错”字段，且仅指定一个目标值，则不满足此判据的结果将在目标值处出错。
提示：无需接受判据。
如果“组份类型”表中存在某个组份类型项且该组份类型出现在附加的结果组中，则仍会创建认证结果。
“每组份类型的接受判据”表参数：
参数说明
字段类型可用于认证结果的“字段名”列的字段类型通过认证结果表进行组织。
另请参阅：有关认证结果表及其包含字段的详细信息，请参阅测试结果主题。
字段名必须满足接受要求的认证结果字段。
目标可选字段，在其中设置该字段的理想值。
提示：只要指定了字段类型、字段名称和上限或下限，便可将“目标”字段保留为空。
% 范围可选值，指定字段可以改变目标值的绝对百分比。
它应用于目标值，以设定上限和下限。
提示：更改“% 范围”或“目标”值，限制也会变化。
务必单击表格以更新这些值。
下限 (LL) 可选值，指定结果字段的下限。
要改写下限，请单击该字段并清除当前的输入内容或输入自己的值。
提示：
•只要指定了字段类型、字段名称和上限或目标值，便可将下限保留为空。
•更改“% 范围”或“目标”值，限制也会变化。
务必单击表格以更新这些值。
上限 (UL) 可选值，指定结果字段的上限。
要改写上限，请单击该字段并清除当前的输入内容或输入自己的值。
提示：
•只要指定了字段类型、字段名称和下限或目标值，便可将上限保留为空。
•更改“% 范围”或“目标”值，限制也会变化。
务必单击表格以更新这些值。
标处出错如果希望“方法认证管理器”检查生成结果中的目标值是否与“目标”字段中指定的值完全匹配，则选中此复选框。
设置后，如果结果中的值不完全匹配指定的“目标”值，则“结果”表中的“出错”字段将标记该结果出错。
清除此复选框禁用出错检查。