如何评价和消除LC |
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如何评价和消除LC
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什么是基质效应？ 化学分析中，基质指的是样品中被分析物以外的组分。基质常常对分析物的分析过程有显著的干扰，并影响分析结果的准确性。例如，溶液的离子强度会对分析物活度系数有影响，这些影响和干扰被称为基质效应(matrix effect)。 LC-MS/MS分析中非目标分析物作为样品中的共流出物，对目标分析物的离子化会产生影响和干扰，这些影响和干扰就是基质效应。 基质效应的产生机制 在LC-MS/MS中，基质效应是由于非目标分析物与目标物共同流出喷雾针，对电荷产生竞争，它们将产生的雾滴牢牢吸在一起，阻止其分裂成更小的微滴，改变了带电雾滴的表面张力，从而导致目标物的离子化效率降低或增强，引起响应降低或增高，便产生了所谓的基质抑制效应或基质增强效应。
基质效应的来源 基质效应主要来源于生物样品的内源性组分，经前处理后仍存在于提取液中。包括离子颗粒物成分(电解质、盐类)、强极性化合物(酚类、色素)和各种有机化合物(糖类、胺类、尿素、脂类、肽类及其分析目标物的同类物及其代谢物)。 其中磷脂是最主要的内源性组分, 其对电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离 (APCI)均会产生离子抑制作用。含有P=O、-O-CO-NH-、OH、R-NH-、-N=、-NH-CO-NH- 等基团的农药通常表现出较强的基质效应。由样品处理过程引入的外源性组分，同样会产生基质效应。 主要包括无机离子、缓冲溶液、有机酸、离子对试剂、增塑剂、表面活性剂残留、固相萃取（SPE）小柱材料及色谱柱固定相流失物等。基质效应的评价 LC-MSMS分析方法的基质效应评价方法主要有两种，分别为 柱后注入法（ Post-column infusion method）和 提取后加入法（ Post-extraction spike method）。 方法一：柱后注入法
柱后注入法评价LC-MS方法中的基质效应流程图
柱后注入法的优缺点：
优点：可以实时看到各个分析时间段的基质效应情况。
缺点：
不能量化基质效应是其最大弱点。（
其实在实际分析过程中，我们更关注的是基质效应的量化，尤其是相对量化基质效应）
柱后注入法不能评价低浓度分析物水平的基质效应，如LLQC浓度水平。因为目标分析物是通过注射泵直接注入质谱的，所以低浓度水平信号很难测到。
方法二：提取后加入法
提取后加入法评价LC-MS方法中的基质效应流程图
提取后加入法的优缺点：
优点：可以实现基质效应的量化评价，目前各法规文件上采用的评价基质效应的方法。
缺点：暂无。
看到这里，细心的小伙伴们就会有这样一个疑问：
在我们日常的LC-MS分析方法中，我们大都是用内标法去定量的，其实内标的基质效应也会影响到定量的准确性，那么这时候我们该怎么去评价方法的基质效应呢？
在
药典2015版四部通则9012生物样品定量分析方法验证指导原则中就用
内标归一化的基质因子去评价这种情况下的基质效应。
对于每批基质，应该通过计算基质存在下的峰面积（由空白基质提取后加入分析物和内标测得），与不含基质的相应峰面积（分析物和内标的纯溶液）比值，计算每一分析物和内标的基质因子。进一步通过分析物的基质因子除以内标的基质因子，计算经内标归一化的基质因子。从 6 批基质计算的内标归一化的基质因子的变异系数不得大于 15%。该测定应分别在低浓度和高浓度下进行。
基质效应的消除和补偿 1、样品前处理 改进前处理方法、纯化样品、尽可能地减少终提取液中的基质成分是有效、彻底地消除基质效应的方法。 生物样品的前处理方法很多，研究普遍认为利用蛋白质沉淀法或稀释法处理的样品，其基质效应明显高于SPE或LLE方法。 尽管样品前处理过程繁琐，但样品纯化仍是最佳的基质效应消除方法。 传统的消除基质效应的前处理方法有： 蛋白质沉淀(PPT)、液液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)、样品稀释(或减少进样量)等。 2、同位素内标 同位素内标不但可抵消质谱离子化时的基质效应，还可消除样品前处理过程中的差异。 但同位素内标购置困难，且在多个分析物同时检测时，由于存在极性差异，即使是同类物的同位素内标也很难抵消基质效应，造成定量结果偏差。 3、色谱分离 合适的色谱分离也可降低基质效应。 采用柱后法确定基质效应的出现时间，即可调整色谱条件，使分析物避免在此段时间内出峰。 此方法在高通量分析时无法使用，但可用快速梯度的方法将分析物与溶剂分离。 4、质谱分析 基质效应随离子源、离子化模式和仪器的不同而不同。 修正质谱分析是一种比较易行的方法，无需改变样品的前处理和色谱条件。 虽然APCI同样存在基质效应，但是对于特定的化合物，特别是对于蛋白质沉淀法处理的样品，若采用ESI有明显的基质效应，但可能该基质并不影响APCI的离子化。 另外，APPI因其离子化机制不同于APCI和ESI，也不会产生相似的基质效应。 5、采用基质标准溶液校正 基质标准溶液, 即将空白样品经前处理后，加入一定量待测物标准，用以对检测结果进行校正。采用基质标准溶液校正，是最常用的补偿基质效应的方法。在国内外液相色谱-串联质谱方法研究中应用十分广泛。总结 综上所述，在具体的液相色谱-串联质谱方法开发过程中，首先要根据目标化合物的性质、基质类型、检出限要求等对前处理方法进行优化，比较多种前处理方法的净化效果，兼顾基质效应和回收率，尽可能多的消除可引起基质效应的内源性物质； 其次，选择合适的离子源并对色谱条件进行优化，以得到最优的分离效果，避免共流出物的影响。选择合适的内标物、采用基质标准溶液校正是对产生的基质效应的补偿，以抵消基质效应的影响，是在前处理以及仪器条件无法消除基质效应的情况下的补偿措施，以保证检测结果的准确性。 |
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