液質(zhì)聯(lián)用儀的基質(zhì)效應(yīng)研究

左英芳

（焦作市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心，河南 焦作 454003）

1 基質(zhì)效應(yīng)概述

基質(zhì)效應(yīng)（matrix effect，ME）是指在樣品測(cè)試過(guò)程中，由于待測(cè)物以外其他物質(zhì)的存在或者其他的物理、化學(xué)因素，直接或間接影響待測(cè)物響應(yīng)的現(xiàn)象。包括基質(zhì)抑制效應(yīng)和基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。

2 基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的原因

2.1 ESI離子源工作原理

（1）毛細(xì)管加2～4kV高壓，造成氧化還原反應(yīng)形成帶電的小液滴。

（2）溶劑蒸發(fā)小液滴碎裂，電荷密度增大，離子集中到液滴表面。

（3）離子從液滴表面蒸發(fā)出來(lái)形成氣相離子。

2.2 基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的理論

基質(zhì)效應(yīng)源于隨待測(cè)物一起進(jìn)入到離子源的樣品或流動(dòng)相中的基質(zhì)成分與待測(cè)物在霧滴表面離子化過(guò)程的競(jìng)爭(zhēng)（ESI離子源），其競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果會(huì)降低（離子抑制）或增加（離子增強(qiáng)）目標(biāo)離子的生成效率及離子強(qiáng)度，進(jìn)而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。

2.3 基質(zhì)的種類(lèi)

（1）樣品中含有的內(nèi)源性物質(zhì)、體內(nèi)藥物的多個(gè)代謝產(chǎn)物或其他同類(lèi)藥物引起。具體分為以下幾種：①飼料：蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等。②尿液：無(wú)機(jī)鹽。③動(dòng)物組織：蛋白質(zhì)、脂肪、其他內(nèi)源性物質(zhì)等。④血液：蛋白質(zhì)、內(nèi)源性磷脂等。⑤藥物：溶劑中表面活性劑，吐溫80，聚乙二醇400。不同種類(lèi)樣品或來(lái)源不同的樣品產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)不同。

（2）前處理過(guò)程中塑料管內(nèi)殘留的聚合物、有機(jī)酸、緩沖液、SPE柱材料等引起。

（3）流動(dòng)相殘留的K、Na離子及酸的影響，形成加鈉[M＋23]＋、加鉀[M＋39]＋或加酸離子。

3 基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的評(píng)價(jià)

絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)：基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)品與標(biāo)準(zhǔn)品的信號(hào)響應(yīng)差異，影響分析方法的準(zhǔn)確度

ME＜100%離子抑制；ME＝100%無(wú)基質(zhì)效應(yīng)；ME＞100%離子增強(qiáng)。一般要求控制在85%～115%之間。

相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)：不同樣品間的信號(hào)響應(yīng)差異，影響分析方法的精密度與準(zhǔn)確度。

評(píng)價(jià)方法：比較至少5個(gè)不同來(lái)源的同類(lèi)樣品提取后加入待測(cè)物的信號(hào)響應(yīng)差異來(lái)評(píng)價(jià)，5個(gè)不同來(lái)源的樣品所形成的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)4%則認(rèn)為無(wú)相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)。

其他評(píng)價(jià)方法：柱后輸注法通過(guò)T型閥將待測(cè)物連續(xù)從色譜柱后的注射器入，同時(shí)空白樣品基質(zhì)進(jìn)樣到色譜柱。

4 基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的消除

（1）優(yōu)化樣品前處理方法--最大限度地去除基質(zhì)成分。具體采用以下幾種常見(jiàn)方法，當(dāng)然，也可以幾種方法多聯(lián)合使用。

①沉淀蛋白法（PPT）：鹽析、等電點(diǎn)沉淀、甲醇乙腈等有機(jī)溶劑沉淀、生物堿試劑初與某些酸（如三氮醋酸）沉淀等，可最大限度除去蛋白質(zhì)，但不能有效去除鹽類(lèi)和脂類(lèi)化臺(tái)物。

②液液萃取（LE）：可去除蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、脂肪但兩性藥物或極性較大的化合物難萃取。

③固相萃取法（SPE）：可有效去除蛋白質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽、脂肪，適用于大部分藥物。

④Quechers：可去除有機(jī)酸、脂肪酸、碳水化合物、色素等。

（2）優(yōu)化樣品前處理方法--柱切換技術(shù)：二維色譜、在線固相萃取等。先將大分子、無(wú)機(jī)鹽等與待測(cè)物分離，排除內(nèi)源性物質(zhì)干擾，然后將藥物切換到另一支色譜柱上完成色譜分離。

（3）優(yōu)化色譜質(zhì)普條件：優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù)：ESI源受基質(zhì)影響較大。優(yōu)化色譜條件：選擇合適的有機(jī)相、加入酸（甲酸）、堿（氨水）、揮發(fā)性鹽（甲酸銨、乙酸銨），改善分離增加保留時(shí)可減少共流出物，梯度洗等。

（4）選擇合適的內(nèi)標(biāo)：采用內(nèi)標(biāo)法消除基質(zhì)效應(yīng)，選擇與待測(cè)物理化性質(zhì)、色譜行為相似的內(nèi)標(biāo)物，一般采用同位素內(nèi)標(biāo)。

（5）外標(biāo)法定量時(shí)使用基質(zhì)相似的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正結(jié)果

（6）稀釋樣品或減小進(jìn)樣量，但應(yīng)兼顧靈敏度

（7）用標(biāo)準(zhǔn)加入法

單點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)加入法：先測(cè)量樣品的響應(yīng)值A(chǔ)X，然后加入少量的標(biāo)準(zhǔn)溶液后測(cè)定樣品的響應(yīng)值A(chǔ)，按下式計(jì)算：

尤其適合于沒(méi)有空白樣品的比對(duì)試驗(yàn)！

標(biāo)準(zhǔn)曲線加入法：曲線截距即為待測(cè)物含量

5 小結(jié)

（1）養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣，每批樣品檢測(cè)時(shí)設(shè)置質(zhì)控樣品考察基質(zhì)效應(yīng)（試劑空白、樣品空白、溶劑空白（進(jìn)樣時(shí)）、標(biāo)準(zhǔn)溶液、基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液等）。

（2）液質(zhì)方法驗(yàn)證時(shí)要驗(yàn)證基質(zhì)效應(yīng)的影響。

（3）善于收集日常檢測(cè)數(shù)據(jù)，注重總結(jié)，豐富經(jīng)驗(yàn)。收集同一方法不同種類(lèi)樣品的基質(zhì)效應(yīng)、同類(lèi)不同來(lái)源樣品的基質(zhì)效應(yīng)數(shù)據(jù)比較差異，分析原因，優(yōu)化方法積累經(jīng)驗(yàn)。