Detekční schopnost analytické metody, mez detekce, mez stanovitelnosti
Technické články | 2011 | EurachemInstrumentace
Stanovení detekční schopnosti analytické metody je klíčové pro zajištění správné interpretace nízkých koncentrací analytu. Odhad meze detekce (LOD) a meze stanovitelnosti (LOQ) je součástí validace metod a umožňuje posoudit, zda výsledek měření indikuje přítomnost složky a jaký je kvantifikační potenciál měřicího systému.
Metodický list analyzuje různé přístupy k určení LOD a LOQ, shrnuje terminologii a navrhuje statisticky správné postupy podle IUPAC, ISO a dalších standardů. Cílem je sjednotit způsob výpočtu a upozornit na experimentální předpoklady potřebné pro spolehlivé vyhodnocení detekční schopnosti.
Pro zjištění detekčních mezí se využívají dvě hlavní experimentální cesty:
Volba metody závisí na detekčním systému a dostupných datech z kalibrace.
Text zdůrazňuje:
Správné určení detekčních schopností analytické metody vyžaduje kombinaci pečlivě provedených experimentů a statisticky korektního výpočtu. Dodržení doporučení IUPAC, ISO či CLSI přispívá k transparentnosti a spolehlivosti výsledků, což je nezbytné pro rozhodování v mnoha oblastech aplikované chemie.
Ostatní
ZaměřeníVýrobceSouhrn
Význam tématu
Stanovení detekční schopnosti analytické metody je klíčové pro zajištění správné interpretace nízkých koncentrací analytu. Odhad meze detekce (LOD) a meze stanovitelnosti (LOQ) je součástí validace metod a umožňuje posoudit, zda výsledek měření indikuje přítomnost složky a jaký je kvantifikační potenciál měřicího systému.
Cíle a přehled studie / článku
Metodický list analyzuje různé přístupy k určení LOD a LOQ, shrnuje terminologii a navrhuje statisticky správné postupy podle IUPAC, ISO a dalších standardů. Cílem je sjednotit způsob výpočtu a upozornit na experimentální předpoklady potřebné pro spolehlivé vyhodnocení detekční schopnosti.
Použitá metodika a instrumentace
Pro zjištění detekčních mezí se využívají dvě hlavní experimentální cesty:
- Odhad variability signálu slepých vzorků (blanků) a výpočet LOD z průměru a směrodatné odchylky blanku.
- Stanovení koncentrace analytu podle poměru signálu k šumu (S/N), běžně s poměrem 3:1.
Volba metody závisí na detekčním systému a dostupných datech z kalibrace.
Použitá instrumentace
- Spektrofotometry a další kontinuálně registrující detektory (bloková spektrometrie).
- Chromatografické systémy s funkcí výpočtu poměru signálu k šumu (S/N).
- Laboratorní vybavení pro přípravu a opakovaná měření blanků.
- Statistické nástroje a software pro výpočet směrodatné odchylky, Studentova t-rozložení a testování hypotéz dle IUPAC/ISO.
Hlavní výsledky a diskuse
Text zdůrazňuje:
- Nepřímé odvození LOD z kalibrační přímky vyžaduje splnění předpokladu komutability standardů a skutečné rovnosti rozptylů blanku a kalibračních dat.
- Jednoduchá empirická formule y_MD = y0 + 3·s0 je široce rozšířená, ale statisticky nekompletní, neboť nezohledňuje β-chybu (falešně negativní výsledky).
- Podle IUPAC je vhodné použít testování hypotéz s chybami I. a II. druhu (α = β = 0,05), což vede k vztahům LC = 1,645·σ0 a LD = 3,29·σ0 pro normální rozdělení a konstantní rozptyl.
- ISO a CLSI poskytují alternativní přístupy a terminologii (limit of blank, limit of detection, limit of quantitation) vhodné i pro netradiční datové rozdělení.
Přínosy a praktické využití metody
- Zarovnání metodických postupů podporuje konzistentní uvádění LOD a LOQ v dokumentaci laboratoří.
- Statisticky podložené výpočty snižují riziko falešně pozitivních i falešně negativních rozhodnutí.
- Standardizace postupu je klíčová v oborech jako environmentální monitoring, farmaceutická kontrola kvality a klinická analýza.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metodiky pro nerovnoměrná a nelineární rozdělení dat v blízkosti LOD.
- Integrace strojového učení pro automatické odhady rozptylů a detekčních parametrů.
- Využití pokročilých softwarových nástrojů pro on-line validaci detekčních mezí během běžného měření.
- Sjednocení mezinárodních standardů se zaměřením na přístupnost a srozumitelnost pro běžné analytické laboratoře.
Závěr
Správné určení detekčních schopností analytické metody vyžaduje kombinaci pečlivě provedených experimentů a statisticky korektního výpočtu. Dodržení doporučení IUPAC, ISO či CLSI přispívá k transparentnosti a spolehlivosti výsledků, což je nezbytné pro rozhodování v mnoha oblastech aplikované chemie.
Reference
- Currie, L. A.: Nomenclature in evaluation of analytical methods including detection and quantification capabilities. Pure Appl. Chem. 67 (10) 1699 (1995).
- International vocabulary of metrology – VIM. TNI 01 0115:2009.
- DIN 32645:2008. Chemical analysis – Decision limit, detection limit and determination limit under repeatability conditions.
- ČSN ISO 11843-1 až 4. Detekční schopnost.
- CLSI EP17-A2: Protocols for determination of limits of detection and limits of quantitation; Clinical Laboratory Standard Institute (2012).
- ČSN P ISO/TS 13530:2010. Jakost vod – Návod na řízení kvality chemického rozboru vod.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Uvádění a hodnocení výsledků v okolí meze detekce
2011||Technické články
Metodický list 8 EURACHEM-ČR 2011 Editor: Zbyněk Plzák ([email protected]) Uvádění a hodnocení výsledků v okolí meze detekce Charakterizace detekční schopnosti analytické měřící metody je jedním z důležitých znaků analytického měřicího systému, zejména pro stanovení nízkých hodnot. Jak jsme uvedli v…
Klíčová slova
hodnotu, hodnotukonfidenční, konfidenčníuvádět, uvádětnejistoty, nejistotymeze, mezeeurachem, eurachemodhad, odhadchce, chcenebo, nebodetekce, detekcečíselný, číselnýúdaj, údajměřicího, měřicíhouvádí, uvádípotenciálu
Odhad směrodatné odchylky preciznosti z duplicitních výsledků
2016||Technické články
Metodický list 15 EURACHEM-ČR 2016 Editor: Zbyněk Plzák ([email protected]) Odhad směrodatné odchylky preciznosti z duplicitních výsledků Mezi základní charakteristiky výkonnosti analytického měřícího postupu patří preciznost. Charakterizuje se směrodatnou odchylkou, která se často vyhodnocuje analýzou dat z opakovaných měření. V laboratoři…
Klíčová slova
duplicitních, duplicitních𝑠𝐷, 𝑠𝐷eurachem, eurachemsměrodatnou, směrodatnousměrodatné, směrodatnéodchylky, odchylkyrozdílů, rozdílůrozmezí, rozmezípro, proodhad, odhadrelativní, relativníeditoru, editoruspolečnou, společnouodchylku, odchylkulze
KVANTITATIVNÍ ANALÝZA S VYUŽITÍM HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE
2020||Vědecké články
Chem. Listy 114, 179−186 (2020) Referát KVANTITATIVNÍ ANALÝZA S VYUŽITÍM HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Michael Volný chemické kinetiky a potažmo tedy jeden z pilířů fyzikální chemie, ale také v plné míře poukázala na důležitost velmi přesné kvantitativní chemické analýzy v širším kontextu…
Klíčová slova
hmotnostní, hmotnostníspektrometrii, spektrometriimez, meznebo, neboreferát, referátanalytu, analytudetekce, detekcesignálu, signálukvantitativní, kvantitativníproudu, prouduspektrometrie, spektrometriekalibrační, kalibračnípro, procitlivost, citlivostvzorku
Mezilaboratorní experiment – proč a jak
2018||Technické články
Metodický list 5 EURACHEM-ČR 2018 Editor: Zbyněk Plzák ([email protected]) Mezilaboratorní experiment – proč a jak Mezilaboratorní experiment se používá k mnoha účelům. Tento metodický list jednotlivé druhy mezilaboratorních experimentů roztřiďuje a zaměřuje se na nejčetnější provedení – zkoušení způsobilosti. Zkoušení…
Klíčová slova
laboratoře, laboratořezpůsobilosti, způsobilostieurachem, eurachemzkoušení, zkoušenívýsledků, výsledkůprogramu, programuuspokojivý, uspokojivýkompetence, kompetencelaboratořím, laboratořímmezilaboratorní, mezilaboratornídefinované, definovanéskóre, skóreprogramů, programůjejich, jejichpro