检测限和定量限
食品分析的检出限和定量限
食品分析中的检出限和定量限在教科书和文献上常常用到检出限这个概念，但说法五花八门，如最常见到有检出限、检测限、最低检出限、最低检测浓度、定量限、定量下限、最低定量浓度、测定限、仪器检出限、方法检出限、样品检出限等，听起来云里雾里，容易被混淆，有必要进行一个梳理。
这里最主要的是两个概念，目前已经基本达成共识：检出限（LOD）和定量限（LOQ）。
早在1991年8月，全国自然科学名词审定委员会公布的《化学名词》规定了检出限（detection limit，编号03.0090）与测定限（determination limit，编号03.0091），并得到认可，而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 of Analytical Nomenclature）中规定：“检出限以浓度（或质量）表示，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）”。
对测定限（determination limit，limit of determination）改称为定量限（quantification limit, 18.4.3.7）或最小定量值（minimum quantifiable value，18.4.3.7）[2]，不同的组织和机构如世界卫生组织（world health organization，WHO）、国际临床化学联合会(international federation of clinical chemistry，IFCC)；生物学标准化专家委员会（expert committee on biological standardization）；美国国家临床实验室标准委员会（national committee on clinical laboratory standards，NCCLS）等,根据各自专业领域的实际情况，对检出限、测定限（定量限）、检测限的定义与IUPAC的规定并不完全相同。
1.检测限和定量限的确定方法
检测限和定量限的确定方法
2020年11月9日
术语和定义
α错误// β错误Alpha(α)error// Beta(β)error
α错误//第I类错误//假阳性 Alpha(α)error//Type I error//False positive 错误地拒绝无效假设（物质不存在）的概率，事实上物质真不存在 β错误//第II类错误//假阴性 Beta(β)error//Type II error//False negative 错误地接受无效假设（物质不存在）的概率，事实上物质在指定的水平 存在
•被用于描述一个检验程序以指定的测量不确定度能测量的被测量最低值。 它也被用来指测定下限、定量下限、测量下限和功能灵敏度
功能灵敏度比定量限无任何优势。由于该术语延续灵敏度的不赞成用法，因此不鼓励它在 体外诊断标示中的使用
定性分析中限值的使用
“检测限”
•一个定性测试的检出限有可能根据经验观测不到其增加，例如，试剂引起 的变化。因为样本中分析物可检测的水平可能低于cutoff值，这可能增加假 阴性结果的比例
LOD
图示
LOD
样本分布
•如果样本中分析物的实际浓度等于LoB，50%的测量值超过LoB（a）。样本 实际浓度等于LoD，（100%-β）（95%）的样本测量值超过LoB(b) •样本不呈Gaussian分布（且不能转换为Gaussian分布），有可能使用非参 数估计LoD，另外，有必要生产浓度接近暂定LoD的样本。用于检查5%或更 低的测量观测值低于LoB的最低水平
LOB
LOB验证举例
•用户进行25次空白测量（5个样本5天测量5次） 目测检查显示空白值呈不对称分布，因此，非参数估计LoB，在观测区的第 24位和第25位之间线性内插法得LoB=19.17 U/L（=18.01+0.25*（22.6518.01））
检测限和定量限用对照品定
检测限和定量限用对照品定检测限（LOD）和定量限（LOQ）是分析方法灵敏度的两个重要指标，它们通常使用对照品来测定。
检测限是指分析方法能够从样品中可靠地检测出被分析物的最低浓度。
通常，检测限被定义为信号与噪声之间的差异，即当分析物的信号超过背景噪声的3倍时，被认为是可检测到的。
在确定检测限时，一般将对照品溶液的浓度设定为预期的检测限浓度的3～5倍，然后通过重复测量7次来计算检测限。
例如，如果预期的检测限浓度为10ng/ml，则配制一个约为30ng/ml的对照品溶液，并将其注入液相色谱仪，观察其峰高比基线噪音高多少倍（假设为3倍），然后将该溶液稀释到3/10倍，基本即为该物质的检测限。
定量限是指分析方法能够准确地定量测定样品中分析物的最低浓度。
这个浓度通常被定义为信噪比为10：1时的浓度。
与检测限类似，在确定定量限时，也需要使用对照品溶液。
具体方法是将对照品溶液的浓度设定为预期的定量限浓度的10倍，然后通过重复测量7次来计算定量限。
例如，如果预期的定量限浓度为10ng/ml，则配制一个约为100ng/ml的对照品溶液，并将其注入液相色谱仪，观察其峰高比基线噪音高多少倍（假设为10倍），然后将该溶液稀释到1/10倍，基本即为该物质的定量限。
需要注意的是，以上计算方法是一种常规做法，具体的
操作方法可能因不同的分析方法和仪器而有所不同。
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和精密度，一般是做定量分析用。
因此，如果数据在检出限和定量限之间的，如果是需要准确定量的应以定量限判定是否检出。
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）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）与测定限（determinationlimit，编号），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，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。
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。
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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.pdf
1：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/s
σ：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/s
σ：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。