zsq326
第1楼2009/09/19
1. 关于检测限(limit of detection, LOD)的定义:
在样品中能检出的被测组分的最低浓度(量)称为检测限,即产生信号(峰高)为基线噪音标准差k倍时的样品浓度,一般为信噪比(S/N)2:1或3:1时的浓度,对其测定的准确度和精密度没有确定的要求。目前,一般将检测限定义为信噪比(S/N)3:1时的浓度。
2. 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。
3. 计算方法: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1 mg/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 =(3×1 mg L-1)/300 = 0.01 mg/L。也可用绝对进样量表示,若进样体积为10 ul,则其检测限为:D = 3×(1 mgL-1×10 ul)/300 = 0.1 ng。
2)对第二种表示方法,需同时考虑原始样品的取样量和提取样品的定容体积。仍按前述样品计算,若取样量为5克,最后定容体积为5 mL,则方法检测限为:D = 0.01 mgL-1×5 mL/5 g = 0.01 mg/kg。即当原始样品中待检物质的浓度为0.01mg/kg时,若取样量为5g,样品经前处理后定容体积为5mL时,进样瓶中样品的浓度可达 0.01mg/L(假定回收率为100%),此时,在其它给定的分析条件下,能产生3倍噪声强度的信号。在实际检测工作中,第二种表示方法更为常见。
4.注意事项
由式(3)可见,信噪比的大小直接关系到检测限的大小。信噪比计算方法的不同,其比值大小有很大不同,这与计算信噪比时基线噪声峰值的定义方式有关,一般有三种不同的定义:
①峰/峰(peak to peak)信噪比,用某一段基线噪声的平均高度;
②峰/半峰(half peak to peak)信噪比, 用某一段基线噪声平均高度的1/2;
③均方根(RMS)信噪比,用某一段基线噪声的均方根值计算。
除此之外,信噪比的计算结果还和所取噪声的位置有很大关系,取信号哪一侧基线的噪声,取多长一段基线上的噪声,计算结果都很不完全相同,有时相差甚远。一般多取样品峰两侧的噪声峰值计算。
zt5518304
第2楼2009/09/21
赞!这么详尽的解答第一次看到,解我多年疑惑,呵呵
专家不是盖的!
风起云飘舞
第3楼2009/09/21
厉害,我从不记得这样多的知识,只是在用的时候才翻下这些资料,用完又忘了
calfstone
第4楼2009/09/21
补充下个人观点。对于顶楼的回答建议如果引用别人的东西,请注明出处。
1、关于定义。检测限是翻译问题,Limit of detection 为IUPAC的定义(见http://goldbook.iupac.org/L03540.html)。建议用检出限这样的翻译。如果用‘在样品中能检出的被测组分的最低浓度(量)称为检测限’这样的定义,这就是EPA的MDL(方法检出限),如果单纯指仪器的定性检出能力,应该是仪器检出限。
2、关于S/N。噪声的计算由色谱工作站完成,建议用空白在目标物质出峰的周围(包含出峰位置)计算noise大小,尽量不用标准溶液的图谱在目标物质出峰的附近计算noise.
3、噪声计算方法,一般采用P-P和RMS:
①峰/峰(peak to peak)信噪比,一段时间最高峰和最低峰谷的距离;
②RMS 为root mean square,一段时间所有数据采集点的均方根。
所以检出限推算中灵敏度的计算用峰高做响应值,因为p-p和RMS出来的响应都是峰高。