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灵敏度vs检出限

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-02-12  来源:中华检验医学杂志
核心提示:1.灵敏度:又称分析灵敏度(analytical sensitivity)。国际纯粹和应用化学联合会

1.灵敏度:又称分析灵敏度(analytical sensitivity)。国际纯粹和应用化学联合会(International Union of Pure andApplied Chemistry,IUPAC)将方法的灵敏度定义为被测组分浓度或含量改变1个单位时所引起的分析信号的变化[1]。通过定义,我们可以发现灵敏度就是分析校准曲线的斜率。曲线斜率越大,表示方法的灵敏度越高。这点很好理解,假设在称量范围内我们用电子秤和天平同时称量100克淀粉,如果在被测物里再增加0.1克淀粉,天平可以很容易称量出来精确差异,而电子称却不发生变化。我们就说天平比电子秤灵敏度高。


除此之外,在分析实践中还有针对某一类方法灵敏度的特定表达方式,如对于紫外-可见分光光度法,则用摩尔吸光系数表示。摩尔吸光系数越大,在一定条件下校准曲线的斜率也越大,表示灵敏度越高。


2.检出限: IUPAC将检出限(limit of detection,LoD)定义为给定分析程序具有适当的确定检出分析物的最小浓度或量[1]。若LoD处的分析信号为Xd,则Xd=xB+k·sB。其中k为可靠性系数,IUPAC建议取k=3,xB和sB分别为有限次测量的空白均值和空白标准差。若用校准曲线斜率(m)表示灵敏度,用浓度(Cd)表示检出限,根据校准曲线可知:Xd=xB+m·Cd。又因Xd=xB+k·sB,故Cd=(Xd-xB)/m=k·sB/m。由此可见,当k确定后,若空白的标准差一定,m与Cd呈反比。因此,人们习惯于把具有较低LoD的分析方法说成该方法具有较高的灵敏度(注意:这是一种推论,而不是等价说明)。恰巧是这个现象经常出现在我们的日常生活与工作中,让我们产生一点混淆:低LoD一定伴随高灵敏度甚至有些人认为“低LoD=高灵敏度”。


然而,LoD不仅与灵敏度有关,还与空白信号的标准差有关,空白信号波动范围大,样品中含有较低的分析物浓度时产生的分析信号不易与空白区别,致使检出限增高。因此,减小空白的标准差可使LoD降低,而对方法的灵敏度没有影响,由此可见灵敏度和LoD是完全不同的两个概念。实际上,很多方法本身的灵敏度很高,但由于受空白标准差的影响,LoD很难达到理想的程度。理想的方法应具有高的分析灵敏度和低的LoD。IUPAC定义的LoD实际上就是检出低限双侧99.7%分布范围的上限。



参考文献

[1]察冬梅. 浅议灵敏度、LoD和测定限[J]. 大学化学,2011,26:84-86.

 
 
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