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高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(LC-MS/MS)以其靈敏度高、特異性強(qiáng)、分析速度快等特點(diǎn)，在獸殘、農(nóng)殘檢測(cè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。但是，對(duì)于樣品基質(zhì)復(fù)雜，檢測(cè)中存在的基質(zhì)效應(yīng)，成為影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)鍵因素，所以基質(zhì)效應(yīng)問題應(yīng)受到分析工作者的重視。
化學(xué)分析中，基質(zhì)指的是樣品中被分析物以外的組分。基質(zhì)常常對(duì)分析物的分析過程有顯著的干擾，并影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，溶液的離子強(qiáng)度會(huì)對(duì)分析物活度系數(shù)有影響，這些影響和干擾被稱為基質(zhì)效應(yīng)(matrix effect)。
LC-MS/MS分析中非目標(biāo)分析物作為樣品中的共流出物，對(duì)目標(biāo)分析物的離子化會(huì)產(chǎn)生影響和干擾，這些影響和干擾就是基質(zhì)效應(yīng)。
在LC-MS/MS中，基質(zhì)效應(yīng)是由于非目標(biāo)分析物與目標(biāo)物共同流出噴霧針，對(duì)電荷產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，它們將產(chǎn)生的霧滴牢牢吸在一起，阻止其分裂成更小的微滴，改變了帶電霧滴的表面張力，從而導(dǎo)致目標(biāo)物的離子化效率降低或增強(qiáng)，引起響應(yīng)降低或增高，便產(chǎn)生了所謂的基質(zhì)抑制效應(yīng)或基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。
基質(zhì)效應(yīng)主要來源于生物樣品的內(nèi)源性組分，經(jīng)前處理后仍存在于提取液中。包括離子顆粒物成分(電解質(zhì)、鹽類)、強(qiáng)極性化合物(酚類、色素)和各種有機(jī)化合物(糖類、胺類、尿素、脂類、肽類及其分析目標(biāo)物的同類物及其代謝物)。其中磷脂是最主要的內(nèi)源性組分, 其對(duì)電噴霧電離(ESI)和大氣壓化學(xué)電離 (APCI)均會(huì)產(chǎn)生離子抑制作用。含有P=O、-O-CO-NH-、OH、R-NH-、-N=、-NH-CO-NH- 等基團(tuán)的農(nóng)藥通常表現(xiàn)出較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)。由樣品處理過程引入的外源性組分，同樣會(huì)產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)。主要包括無機(jī)離子、緩沖溶液、有機(jī)酸、離子對(duì)試劑、增塑劑、表面活性劑殘留、固相萃取（SPE）小柱材料及色譜柱固定相流失物等。
在實(shí)際工作中，可以將空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液與純?nèi)軇┡渲脴?biāo)準(zhǔn)溶液所制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率進(jìn)行比較，來評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱。 計(jì)算公式如下：
其中，Sm：空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液制得的工作曲線的斜率； Ss：純?nèi)軇┡渲频臉?biāo)準(zhǔn)溶液制得的工作曲線的斜率。 若 ME>0，表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，若 ME<0，表現(xiàn)為基質(zhì)抑制效應(yīng)。當(dāng)0≤|ME|≤20%時(shí)，說明基質(zhì)對(duì)信號(hào)干擾較低，可忽略不計(jì)；當(dāng)20%<|ME|<50%時(shí)，表現(xiàn)為中等強(qiáng)度的基質(zhì)干擾，而當(dāng)|ME|≥50%，則為強(qiáng)基質(zhì)干擾。
1、樣品前處理
改進(jìn)前處理方法、純化樣品、盡可能地減少終提取液中的基質(zhì)成分是有效、徹底地消除基質(zhì)效應(yīng)的方法。 生物樣品的前處理方法很多，研究普遍認(rèn)為利用蛋白質(zhì)沉淀法或稀釋法處理的樣品，其基質(zhì)效應(yīng)明顯高于SPE或LLE方法。
盡管樣品前處理過程繁瑣，但樣品純化仍是最佳的基質(zhì)效應(yīng)消除方法。
2、同位素內(nèi)標(biāo)
同位素內(nèi)標(biāo)不但可抵消質(zhì)譜離子化時(shí)的基質(zhì)效應(yīng)，還可消除樣品前處理過程中的差異。但同位素內(nèi)標(biāo)購(gòu)置困難，且在多個(gè)分析物同時(shí)檢測(cè)時(shí)，由于存在極性差異，即使是同類物的同位素內(nèi)標(biāo)也很難抵消基質(zhì)效應(yīng)，造成定量結(jié)果偏差。
3、色譜分離
合適的色譜分離也可降低基質(zhì)效應(yīng)。采用柱后法確定基質(zhì)效應(yīng)的出現(xiàn)時(shí)間，即可調(diào)整色譜條件，使分析物避免在此段時(shí)間內(nèi)出峰。 此方法在高通量分析時(shí)無法使用，但可用快速梯度的方法將分析物與溶劑分離。
4、質(zhì)譜分析
基質(zhì)效應(yīng)隨離子源、離子化模式和儀器的不同而不同。修正質(zhì)譜分析是一種比較易行的方法，無需改變樣品的前處理和色譜條件。 雖然APCI同樣存在基質(zhì)效應(yīng)，但是對(duì)于特定的化合物，特別是對(duì)于蛋白質(zhì)沉淀法處理的樣品，若采用ESI有明顯的基質(zhì)效應(yīng)，但可能該基質(zhì)并不影響APCI的離子化。
另外，APPI因其離子化機(jī)制不同于APCI和ESI，也不會(huì)產(chǎn)生相似的基質(zhì)效應(yīng)。 LC-MS/MS分析時(shí)應(yīng)采用相同基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)添加以校正，以使結(jié)果更準(zhǔn)確。
基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制
基質(zhì)效應(yīng)的來源
基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)
基質(zhì)效應(yīng)的消除和補(bǔ)償
改進(jìn)前處理方法、純化樣品、盡可能地減少終提取液中的基質(zhì)成分是有效、徹底地消除基質(zhì)效應(yīng)的方法。
2、同位素內(nèi)標(biāo)
同位素內(nèi)標(biāo)不但可抵消質(zhì)譜離子化時(shí)的基質(zhì)效應(yīng)，還可消除樣品前處理過程中的差異。
3、色譜分離
合適的色譜分離也可降低基質(zhì)效應(yīng)。
4、質(zhì)譜分析
基質(zhì)效應(yīng)隨離子源、離子化模式和儀器的不同而不同。
