Detekční schopnost analytické metody, mez detekce, mez stanovitelnosti

Význam tématu

Charakterizace detekční schopnosti analytických metod je klíčová pro spolehlivé stanovení nízkých koncentrací v různých oblastech chemické analýzy. Při validaci metod určuje, zda naměřené hodnoty lze považovat za prokazatelné a stanovitelné, což je zásadní zejména pro QA/QC a environmentální či klinické aplikace.

Cíle a přehled článku

Metodický list přináší přehled statistických a experimentálních přístupů k určení meze detekce (LOD) a meze stanovitelnosti (LOQ). Zabývá se definicemi dle VIM, IUPAC a ISO, porovnává různé konvence a upozorňuje na nutnost jasné dokumentace použitého postupu v laboratoři.

Použitá metodika a instrumentace

• Variabilita blanku: výpočet směrodatné odchylky ze slepých vzorků nebo extrapolací z kalibrační křivky.
• Poměr signálu k šumu: kontinuální měřicí systémy (chromatografie) využívají poměr S/N = 2–5.
• Statistické testování hypotéz: IUPAC/ISO přístup využívá chyby I. druhu (α) a II. druhu (β) pro stanovení kritické úrovně (LC) a meze detekce (LD).

Hlavní výsledky a diskuse

Dokument definuje:

• Mez detekce LOD dle VIM: hodnota signálu s pravděpodobností β falešné negativy a α falešné pozitiva.
• Kritická úroveň LC = 1,645·σ0 (α = 0,05).
• Mez detekce LD = 3,29·σ0 (α = β = 0,05).
• Konvenční LOD = ȳ0 + 3·s0 se 99,9% spolehlivostí, avšak s 50% pravděpodobností nerozlišení blanku.
• LOQ určená jako bod s RSD 10 %, obvykle ~10·σ0/b.

Upozorňuje se na předpoklady normality, konstantního rozptylu a komutability standardů.

Přínosy a praktické využití metody

Precizní stanovení LOD a LOQ umožňuje:

• Transparentní validaci analytických metod.
• Kvalitativní i kvantitativní rozhodování o přítomnosti analytu.
• Porovnání výkonnosti přístrojů a metod napříč laboratořemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávají se:

• Větší rozšíření doporučení CLSI se zohledněním negaussovské distribuce na nízkých koncentracích.
• Standardizace terminologie mezi ISO, IUPAC a národními předpisy.
• Automatizace výpočtu LOD a LOQ ve softwaru analytických instrumentů.

Závěr

Důsledné a statisticky podložené určení meze detekce a stanovitelnosti je nezbytné pro robustní validaci analytických metod. Laboratoře musí transparentně uvádět svou konvenci výpočtu a splnit předpoklady pro použitou metodiku.

Reference

1. Currie L. A.: Nomenclature in evaluation of analytical methods including detection and quantification capabilities. Pure Appl. Chem. 67(10), 1699–1723 (1995).
2. TNI 01 0115:2009: Mezinárodní metrologický slovník VIM.
3. DIN 32645:2008: Chemical analysis – Decision limit, detection limit and determination limit under repeatability conditions.
4. ČSN ISO 11843-1 až 4 (1998–2005): Detekční schopnost.
5. CLSI EP17-A2: Protocols for determination of limits of detection and limits of quantitation, 2nd ed. (2012).
6. ČSN P ISO/TS 13530:2010: Jakost vod – řízení kvality chemického rozboru vod.