方法确认

计算检出限的方法有很多，根据检出限计算方法的原理,可将现 有的方法分为两类：单浓度校正法和标准曲线法。单浓度校正 法是通过计算单个浓度重复实验的标准偏差来计算检出限的。 该方法假设不同浓度下加标测量的标准偏差为常数，美国国家 环境保护署就提出了一个计算检出限的单浓度校正法，即EPA 方法，还有IUPAC方法等。标准曲线法最早是由Andre Hubaux 和Gilbert Vos提出的，它是直接利用分析方法校准曲线的偏差 特性来计算检出限的方法。不同的检出限计算方法处理后得到 的检出限是不同的。下面列出了目前存在的几种较为常用的检 出限计算方法。
n
n
2 ( x x ) k
n

S
k 1
n 1
RSD
s x

ห้องสมุดไป่ตู้
100%
2.重复性r和再现性R
重复性定义：用相同的方法，同一试验材料，在相 同的条件下获得的一系列结果之间的一致程度。相 同的条件是指同一操作者，同一设备，同一实验室 和短暂的时间间隔。 再现性定义：用相同的方法，同一试验材料，在不 同的条件下获得的单个结果之间的一致程度。不同 的条件指不同操作者、不同实验室、不同或相同的 时间。
具体步骤 方法检出限的测定必须包括该分析方法中涉及的所有样品测试 步骤。 1. 根据下述原则之一，并结合经验，估计检出限： (a) 相应于3-5倍仪器信/噪比的浓度值； (b) 将分析物配在空白水中，用仪器重复测定值标准偏差的3倍 所对应的浓度值； (c) 标准曲线在低浓度端的折点（灵敏度明显变化之处）； 2. 空白水（试剂水）中应尽可能不含待测分析物，或其中的待 测物、干扰物低于方法检出限。
应的浓度值为检出限。 ③某些离子选择电极法规定:当校准曲线的直线部分外延的延长 线与通过空白点位且平行于浓度轴的直线相交时，其交点所对 应的浓度值即为该离子选择电极法的检出限。
二.精密度
1.相对标准偏差：对某一水平浓度的样品进行n次平行测定，相 对标准偏差按如下公式进行计算：
x

xk k
1
4. 按照样品分析的全部步骤，最少分析7次样品，用所得的结
果来计算方法检出限，如果需要作空白测定来计算分析物的测 定结果，则每个样品均要作分别的空白测定，在相应的样品测 定值中减去平均空白测定值。 5. 计算平行测定的标准偏差： 6. 计算方法检出限 MDL＝S×t（n-1，0.99）（如果连续分析7个样品，在99%的 置信区间，t（6,0.99）=3.143）其中：S为平行测定的标准偏
DL=k(S/N)
式中S为响应信号，N为仪器噪声。
信噪比方法多是用于色谱分析中，因为从色谱图中能够较清晰 的判定分析方法的信噪比，而其它仪器使用该种方法是很不方 便的。因为信噪比的局限性，所以常常被忽视。计算色谱分析 的信噪比，要经过两个步骤:一、获得最初的色谱图；二、信号 是指信号峰到基线的距离，噪声是基线上最大噪声和最小噪声 之间的距离。使用信噪比方法计算检出限时，要用到系数K， 然而目前对于K值得规定没有统一，选择不同的K值对应了不同 的置信水平，一般K=2或3.
进行加标回收率测定时，还应注意以下几点： （1)加标物的形态应该和待测物的形态相同。 （2)加标量和加标回收率测量的精密度应予以控制，一般情况下 作如下规定： ① 加标量应尽量与样品中待测物含量相等或相近，并应注意对样 品容积的影响； ② 当样品中待测物含量接近方法检出限时，加标量应控制在校准 曲线的低浓度范围； ③ 在任何情况下加标量均不的大于待测物含量的3倍； ④ 加标后的测定值不应超出方法的测量上限的90%； ⑤ 当样品中待测物浓度高于校准曲线的中间浓度时，加标量应控 制在待测物浓度的半量。
Y bx t(1a 2,n 2)S(Yx )
b

xi y i xi
2
运行Hubaux-Vos方法的第一步是得到一个线性回归曲线以及 a=0.01的置信区间。它以横坐标x为加标浓度，纵坐标y为响应 信号。接着，利用数据得到一条标准线性回归曲线，从而得到 回归线和置信区间。一旦得到回归曲线和置信区间，然后从置 信上限与y轴的交点做平行线，直到与置信下限相交。从平行线 与置信下限的交点处向x轴做垂线。该垂线与x轴的交点即为检 出限。为了得到一个好的能提供有意义结果的回归线，在使用 Hubaux-Vos方法时，至少要有3-4个加标浓度。Hubaux-Vos方 法的主要优点就是适用于大部分间接校正的分析方法，而且不 用单独设计实验区获得信号域推算到浓度域时用到的灵敏度。 然而，该方法的数据处理过程较为繁琐。
2.检出限的分类
仪器检出限
检出限
方法检出限
样品检出限
①仪器检出限（instrument detection limit ）指分析仪 器能够检测的被分析物的最低量或最低浓度，是在仪器 正常工作条件下，仪器自身噪音引起测量读数的飘移和 波动。其物理含义是指在一定的置信范围内能与仪器噪 音相区别的最小检测信号对应的浓度值。仪器检出限表 明仪器自身检出能力，是与信噪比有关的指标，是相对 于某一待测组分的灵敏度；仪器检出限一般不用于最终 的数据报告，而主要用于数据的统计分析及不同仪器的 性能比较。
3.(a)若用空白加标的方式作方法检出限，将分析物加到空白水 中配置一个标准浓度样，该浓度值是估计的方法检出限值的1-5 倍。 (b)若方法检出限在实际样品基体中作出，则分析样品，若测定 值在估计检出限的3-5倍范围内,则进行步骤4；若测定值低于估 计检出限，则需要在样品中加入已知量的待测物，使得待测物 的浓度在估计检出限的3-5倍范围内；若测定值高于5倍的估计 检出限，则需重新选择另一个具有同样基体、但浓度水平较低 的实际样品。
③样品检出限，相对于空白可检测样品的最小含量。 样品检出限定义为测量信号等于空白溶液测量信号标 准偏差3 倍时的样品浓度。样品检出限不仅与方法检 出限有关，而且与空白中空白含量及空白波动情况有 关。考虑到样品基质的干扰，针对不同类型的样品基 质，同一种测试方法会具有不同的样品检出限。通常 情况下，样品检出限要比方法检出限大。样品检出限 具有针对性和实用性，是样品测试一个重要的质控指 标，也可用于不同实验室或不同分析方法测定同一类 型样品的优劣比较。
（4）ISO方法 ISO方法认为：在置信水平位95%时，检出目标分析物的最低 浓度或量是检出限。下图是ISO方法计算检出限的原理图。
S Yt VB x b
1
N

1
n

(Yi Y )2

b 2 (X i x )2
i 1
n

SYt X c VB x(x 0) b
1
N
1
三.准确度
2.加标回收率
在测定样品的同时，于同一样品的子样中加入一定量的 标准物质进行测定，将其测定结果扣除样品的测定值， 以计算回收率。
空白加标回收：在没有被测物质的空白样品基质中加入定量的
标准物质，按样品的处理步骤分析，得到的结果与理论值的比 值即为空白加标回收率。 样品加标回收：相同的样品取两分，其中一份加入定量的待测 成分标准物质；两份同时按相同的分析步骤分析，加标的一份 所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准的 理论值之比即为样品加标回收率。 加标回收率= (加标试样测定值－试样测定值)÷加标量×100%.
方法特性指标确定方法
一.检出限 二.精密度
三.准确度
一.检出限
1.检出限的定义 检出限（detection limit，limit of detection）是评价分 析方法及测试仪器性能的重要指标，是指某一特定分 析方法，在给定的显著性水平内，可以定性地从样品 中检出待测物质的最小浓度或最小量，即判断样品中 存有浓度高于空白的待测物质。
举例：
加标浓度/(mg/kg) 样品中4-氨基偶氮苯检出值/(mg/kg) 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值 标准偏差SD/(mg/kg) 方法检出限3*SD/(mg/kg)
10.4
9.2 9.7 10.2 9.6 8.5 9.3 10.6 8.1 9.4 0.77 2.31
（3）Hubaux-Vos方法
31
61
30
60
2.457
2.390
7. 方法检出限合理性判定
一般要求加标样品测定平均值与计算出的方法检出限比值在 3～5之间的化合物数目要大于50％，小于1和大于20的化合物 数目要小于10％，这说明用于测定MDL的初次加标样品浓度比 较合适。 对于初次加标样品测定平均值与MDL比值不在3～5之间的化合 物，要增加或减少浓度，重新进行平行分析，直至比值在3～5 之间。选择比值在3～5之间的MDL作为该化合物的MDL。
3.检出限的计算
目前许多国际组织或机构，如国际纯粹与应用化学联合会 （International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC）、美国化学学会(American Chemical Society,ACS)、 国际标准化组织(International Organization for Standardization, ISO)、美国环境保护署(Environmental Protection Agency,EPA)等，根据各自领域的实际情况，对检出限的定义 的规定和计算方法并不完全相同。
(0 x )2 (X i i
1

n
x )2

XN
SYt 2 VB x(Y Yc ) 2 b
1
N
1
(Yc Y )2
2 ( X x ) i

n

i 1
(5)信噪比（S/N）方法 信噪比方法也是计算检出限的一种方法。信噪比是某一特定样 品的分析信号与仪器背景噪声的相对强队，是一个无良纲值， 并且与检出限紧密相关。信噪比方法计算的检出限可以通过公 示得到：
差， t(n-1,0.99)为置信度为99％、自由度为n－1时的t值。n为
重复分析的样品数。
t值表
测定次数 7 自由度 (n-1) 6 t(n-1,0.99) 3.143
8
9 10 11 16 21 26
7
8 9 10 15 20 25
2.998
2.896 2.821 2.764 2.602 2.528 2.485
②方法检出限（method detection limit）是某分析方法 可检测的待测元素的最小浓度或含量，该过程包括样 品的全部处理和测定，即样品制备和测定。方法检出 限反映了分析方法的检出灵敏度，也是衡量不同的实 验室、分析方法和分析人员效能的一个相对标准，是 分析化学中质量控制的一个重要概念和参数。方法检 出限一般需要在最终的数据报告中提供，用于表示该 数据的不确定性和局限性。
1970年，Andre Hubaux和 Gilbert Vos首次提出了利用统计预测 理论计算检出限的方法。该方法包含了校准曲线的生成及校准 曲线斜率和截距的变化因素。同时，它也把分析者期望的假正 值和假负值概率等因素考虑进检出限的计算中。在这种情况下 ，人们认为在研究的浓度范围内，这些拟合的回归线的偏差的 分布是方差是常数的正态分布。在预期的检出限范围内，用已 知浓度对一系列样品进行加标，通过检验加标样品的实际响应 信号的偏差来确定检出限。
（3)由于加标样和样品的分析条件完全相同，其中干扰物质和
不正确操作等因素所导致的效果相等。当以其测定结果的差值 计算回收率时，常不能确切反映样品测定结果的实际差错。
(6)其它方法
①在《全球环境监测系统水监测操作指南》中规定:给定置信水
平为95%时，样品测定值与零浓度样品的测定值有显著性差异
即为检出限（DL）。这里的零浓度样品是不含待测物质的样品。 DL=4.6δ
式中：δ—空白平行测定标准偏差（重复测定20次以上）。
②在某些分光光度法中，以扣除空白值后的与0.01吸光度相对
加标回收率的测定可以反映测试结果的准确度。当按照平行加 标进行回收率测定时，所得结果既可以反映测试结果的准确度 ，也可以判断其精密度。 在实际测定过程中，有的将标准溶液加入到经过处理后的待测 样品中，这不够合理，尤其是测定有机成分而试样须经预处理 时，或者测定易挥发物等需要蒸馏预处理的成分时，不能反映 预处理过程中的沾污或损失情况，虽然回收率较好，但不能完 全说明数据准确。