표준 편차(SDB) 방법을 사용하여 LOD 및 LOQ 계산

표준 편차(SDB) 방법을 사용하여 LOD 및 LOQ 계산을 설명하는 예시입니다.

 

분광광도법을 사용하여 특정 화합물의 농도를 분석한다고 가정합니다.

 

일련의 빈 샘플을 준비하고 특정 파장에서 흡광도 값을 측정했습니다.

 

이러한 블랭크 측정에서 블랭크의 표준 편차(SDB)를 0.02로 계산합니다.

 

또한 알려진 농도의 화합물로 표준 용액을 준비하고 해당 흡광도 값을 측정하여 검량선을 구성했습니다.

 

교정 곡선의 기울기는 0.08입니다.

 

이제 LOD 및 LOQ를 계산해 보겠습니다.

 

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LOD (검출 한계) 계산 공식

LOD = 3.3 * (Standard Deviation of Blank / Slope of Calibration Curve)

여기서, "Standard Deviation of Blank"는 빈 견본의 표준 편차이고, "Slope of Calibration Curve"는 분석 방법에서 생성된 정량화 곡선의 기울기입니다.

 

LOQ (정량 한계) 계산 공식

LOQ = 10 * (Standard Deviation of Blank / Slope of Calibration Curve)

LOQ는 LOD에 비해 약 3배 높은 값을 가지는 경우가 일반적입니다.

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LOD Calculation

a. Signal-to-Noise (S/N) Method: LOD = 3.3 * (Noise / Slope) 

 

b. Standard Deviation of Blanks (SDB) Method: LOD = 3.3 * (SDB / Slope)

 

LOD 계산: LOD = 3.3*(SDB/기울기) LOD = 3.3 * (0.02 / 0.08) LOD = 0.825

 

따라서 이 분석의 LOD는 0.825 농도 단위입니다.

 

LOQ Calculation

a. Signal-to-Noise (S/N) Method: LOQ = 10 * (Noise / Slope)

b. Standard Deviation of Blanks (SDB) Method: LOQ = 10 * (SDB / Slope)

 

LOD 계산: LOD = 3.3*(SDB/기울기) LOD = 3.3 * (0.02 / 0.08) LOD = 0.825

 

따라서 이 분석의 LOD는 0.825 농도 단위입니다.

 

LOQ 계산: LOQ = 10 * (SDB / 기울기) LOQ = 10 * (0.02 / 0.08) LOQ = 2.5

따라서 이 분석의 LOQ는 농도 단위 2.5입니다.

 

이러한 계산은 블랭크의 표준 편차와 검량선의 기울기를 기반으로 주어진 분석 방법을 사용하여 안정적으로 검출(LOD) 및 정량화(LOQ)할 수 있는 최저 농도의 추정치를 제공합니다.

 

이 예에서 농도 단위는 임의적이며 분석에 사용된 특정 단위에 따라 달라집니다

 

검량선의 기울기를 찾으려면 알려진 분석물의 농도를 사용하여 일련의 표준 용액의 반응(예: 흡광도, 강도, 농도)을 측정하는 검량 실험을 수행해야 합니다. 그런 다음 해당 농도에 대한 응답 값을 플로팅하여 검량선을 구성합니다.

교정 곡선의 기울기

표준 용액 세트 준비

알려진 분석 물질 농도로 표준 용액을 준비합니다. 이러한 농도는 분석과 관련된 범위를 포함해야 합니다.

예를 들어 농도가 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0 등인 솔루션을 준비할 수 있습니다.

 

반응 측정

분석 방법을 사용하여 각 표준 용액의 반응(예: 흡광도)을 측정합니다.

샘플 측정과 동일한 실험 조건에서 측정이 수행되는지 확인하십시오.

검량선을 그립니다.

x축의 해당 알려진 농도에 대해 y축의 측정된 반응 값을 그립니다. 각 데이터 포인트는 표준 솔루션을 나타냅니다.

 

선형 회귀 수행

선형 회귀 분석을 사용하여 교정 곡선의 데이터 포인트에 직선을 맞춥니다. 이렇게 하면 반응과 농도 사이의 관계를 나타내는 가장 적합한 선이 결정됩니다.

 

기울기 구하기

검량선의 기울기는 단위 농도 변화당 반응의 변화를 나타냅니다. 기울기는 선형 회귀 방정식 또는 그래프의 선 기울기에서 직접 결정할 수 있습니다. 기울기 값은 분석에 사용된 농도 및 반응 단위에 따라 달라집니다.

이러한 단계를 따르면 응답 값을 기반으로 미지 샘플의 농도를 정량화하는 데 중요한 매개변수인 검량선의 기울기를 찾을 수 있습니다.

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표준 편차

평균을 계산합니다.
평균 = (10 + 12 + 14 + 15 + 18) / 5 = 13.8

편차를 계산합니다.
편차 1 = 10 - 13.8 = -3.8
편차 2 = 12 - 13.8 = -1.8
편차 3 = 14 - 13.8 = 0.2
편차 4 = 15 - 13.8 = 1.2
편차 5 = 18 - 13.8 = 4.2

편차를 제곱합니다.
편차 제곱 1 = (-3.8)^2 = 14.44
편차 제곱 2 = (-1.8)^2 = 3.24
편차 제곱 3 = (0.2)^2 = 0.04
제곱 편차 4 = (1.2)^2 = 1.44
편차 제곱 5 = (4.2)^2 = 17.64

제곱 편차의 합을 계산합니다.
제곱 편차의 합 = 14.44 + 3.24 + 0.04 + 1.44 + 17.64 = 36.8

분산을 계산합니다.
분산 = 편차 제곱합 / (데이터 포인트 수 - 1)
= 36.8 / (5 - 1) = 9.2

표준 편차를 계산합니다.
표준 편차 = 분산의 제곱근
= √9.2 ≈ 3.03

따라서 주어진 데이터 세트의 표준 편차는 약 3.03g입니다.

 

다시 간단하게

 

교정 곡선의 기울기 = 0.05 블랭크 측정의 표준 편차(SDB) = 0.02 신호에서 관찰된 노이즈의 표준 편차(Noise) = 0.008

앞에서 언급한 공식을 사용하여:

1. LOD 계산: LOD = 3.3*(SDB/기울기) = 3.3 * (0.02 / 0.05) ≈ 1.32

따라서 이 예의 LOD는 약 1.32입니다.

1. LOQ 계산: LOQ = 10 * (SDB / 기울기) = 10 * (0.02 / 0.05) = 4

따라서 이 예의 LOQ는 4입니다.

 

이러한 계산은 주어진 값과 공식을 기반으로 하며 실제 LOD 및 LOQ 값은 특정 분석 및 실험 조건에 따라 다를 수 있습니다.

 

 

표준편차는 엑셀을 이용합시다 ~,~