Analisi dei diversi approcci al Limite di Rilevabilità e di Quantificazione nei metodi analitici

1. Rilevabilità e Quantificazione dei
Metodi Analitici
Riccardo Narizzano
Fulvia Risso
Alfredo Magherini

2. Il contenuto della presentazione può non riflettere necessariamente
la posizione ufficiale di ARPAL

4. Limite di rilevabilità (LdR)
•Eurachem: la più piccola concentrazione di analita in un campione che può essere
rilevata, ma non necessariamente quantificata nelle condizioni definite dal metodo di
misura.
•IUPAC: il LdR, espresso come concentrazione o quantità, deriva dalla più piccola misura
che può essere rilevata con ragionevole certezza per una data procedura analitica.
•VIM3: valore misurato, ottenuto da una data procedura di misura, per il quale la
probabilità di falso negativo è b, data una probabilità a di falso positivo.

5. 10 maggio 2013
Le seguenti tabelle sono tratte dalla Guida Eurachem
Limite di rilevabilità (LdR)
Cosa analizzare Cosa calcolare dai dati ottenuti
a) Misurare, ognuno una volta, 10 campioni
indipendenti di bianco.
oppure
b) Misurare, ognuno una volta, 10 campioni
indipendenti di bianco fortificati alla più bassa
concentrazione accettabile.
Deviazione standard del campione (s) dei:
a) valori dei campioni di bianco,
o
b) valori dei campioni di bianco fortificati.
LdR espresso come la concentrazione di analita
corrispondente a:
a) valore medio dei campioni di bianco + 3s,
o
b) 0+3s.
c) Misurare, ognuno una volta, 10 campioni
indipendenti di bianco fortificati.
Deviazione standard del campione (s) dei valori dei
campioni di bianco fortificati.
LdR espresso come la concentrazione di analita
corrispondente al valore “nominale” del bianco + 4.65s
La concentrazione minima accettabile è considerata la concentrazione più bassa alla quale si può raggiungere un
grado di incertezza accettabile.
Se le misure sono svolte in condizioni di ripetibilità, queste danno anche una misura della precisione di ripetibilità.

6. Limite di rilevabilità (LdR) – Misure qualitative
Cosa analizzare
Fare aggiunte di analita nei campioni di
bianco entro un range di livelli di
concentrazione.
Per ogni livello di concentrazione, sarà
necessario effettuare 10 repliche
indipendenti. Le misure delle repliche ai
vari livelli devono essere randomizzate.
Cosa calcolare dai dati ottenuti
Costruire una curva nella quale si
metteranno in relazione le risposte %
positive o negative con i livelli di
concentrazione. Dall’analisi di questa
curva sarà poi possibile determinare la
concentrazione soglia sotto la quale il test
diventa inattendibile.

7. Riassumendo ….LdR =
•3 x std dev (bianco)
•3 x std dev (bianco + aggiunta analita)
•Valor medio (bianco) + 3 x std dev (bianco)
•Valor nominale (bianco + aggiunta analita) + 4.65 x std dev (bianco + aggiunta analita)
•S/N >3 (segnale/rumore def. ICH)
Segnale/Rumore
N (rms) N (p-p)
Noise (rms) = 0,35 Noise(p-p)

8.  Limite di rilevabilità:
PCB 52
metodologia di
determinazione
del LdR
LdR (ng/L)
Senza
identificazione
LdR (ng/L)
Con identificazione
S/N 0,001 0,100
3dev.std 0,000 0,040
media+3dev.std 0,160 0,260
la più piccola concentrazione di analita in un campione che può essere rilevata, ma non
necessariamente quantificata nelle condizioni definite dal metodo.
• S/N
• 3 x dev.std
• media + 3 x dev.std
0
2000
4000
6000
8000
29.6 29.9 30.2 30.5
0
2000
4000
6000
8000
29.6 29.9 30.2 30.5
0
20
40
60
80
100
0
20
40
60
80
100
identificazione
0
2000
4000
6000
8000
29.6 29.9 30.2 30.5
?Segnale generato
dall’analita d’interesse
non identificazione

9. PCB 77 0.001ng/ml 0.05ng/ml 0.1ng/ml 0.2ng/ml 0.5ng/ml 1ng/ml
Ripetizioni S/N identif S/N identif S/N identif S/N identif S/N identif S/N identif
1 nf no 0.13 si 0.14 si 0.26 si 0.52 si 0.9 si
2 0.11 no 0.14 no 0.15 no 0.21 si 0.5 si 0.96 si
3 0.11 no 0.13 si 0.15 si 0.24 si 0.52 si 0.94 si
4 nf no 0.14 si 0.14 si 0.24 si 0.46 si 0.87 si
5 nf no 0.12 no 0.18 si 0.28 si 0.54 si 0.88 si
6 0.11 no 0.13 si 0.17 no 0.22 si 0.44 si 1.01 si
7 nf no 0.12 no 0.14 no 0.25 si 0.51 si 0.96 si
8 nf no 0.12 no 0.17 no 0.24 si 0.52 si 0.92 si
9 0.11 no 0.13 no 0.17 si 0.27 si 0.5 si 0.95 si
10 0.11 no 0.13 no 0.17 si 0.27 si 0.51 si 0.99 si
3*std 0.00 0.02 0.05 0.07 0.09 0.14
vm+3*std 0.11 0.15 0.20 0.32 0.59 1.07

11. Limite di quantificazione (LdQ)
Def. la più piccola concentrazione di analita in un campione che può essere determinata
con un accettabile livello di precisione ed esattezza (incertezza).
LdQ = 6 x std dev (2 x LdR)
= 10 x std dev (5 x LdR)
= S/N > 10
A differenza dell’LdR, non ci sono basi statistiche per le convenzioni utilizzate per la
stima del LoQ.
Generalmente viene proposto un valore di concentrazione di analita corrispondente
al valore del bianco maggiorato di 5, 6 o 10 deviazioni standard della media dei
campioni di bianco.
Il Vocabolario Internazionale di Metrologia 3° ed. (VIM3) non riporta la definizione di LdQ
Queste "metodologie operative" soddisfano la definizione?

12. expected abs calcolato diff%
208 0.826 208 -0.1
139 0.547 138 -0.4
87 0.343 87 0.5
35 0.133 35 -0.2
17.3 0.062 16.9 -2.8
10.4 0.034 9.9 -5.3
6.9 0.021 6.6 -4.8
3.5 0.01 3.9 11.1
2.1 0.006 2.9 37.0
diff%=(calc-expct)/expect*100
CrVI
CrVI
R2
= 1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 50 100 150 200 250
conc (ug/L)
abs
expected abs calcolato diff%
17.3 0.062 17.6 1.4
10.4 0.034 10.0 -3.8
6.9 0.021 6.5 -6.4
3.5 0.01 3.5 1.4
2.1 0.006 2.4 17.0
crVI
R2
= 0.9964
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0
conc(ug/L)
abs
Oppure: punto più basso della retta di calibrazione….???