浅谈基质效应[优质ppt]
基质效应
选择合适的样品前处理方法
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
其中，蛋白质沉淀的效果最差，液液萃取可以达到较好的进化效果，但 对于极性化合物的回收率较低，固相萃取柱为最有效的消除基质效应的 方式。 但对于不同分析物，要通过实验来确定最优的前处理方法。
11
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，是最常见的补偿基质效应的方法。
12
外源性组分在生物样品中不存在,但同样会带来基质效应,其由样品前处理过程引 入,包括塑料和聚合物的残留、邻苯二甲酸盐、清洁剂(烷基酚)、离子对试剂、 有机酸、缓冲液、SPE柱材料、流动相等。
5
消除基质效应的方法
➢选择合适的样品前处理方法 ➢选择合适的色谱分离条件 ➢优化质谱分析条件 ➢选时非挥发性的基质组分与分析物离子竞争产生,这些非 挥发性基质组分将雾滴牢牢吸在一起,阻止其分裂成更小的微滴。根据接口处 离子化和离子蒸发过程中的变化情况,这种竞争可能妨碍(离子抑制)或增强(离 子增强)所分析目标物离子的形成效能,亦即分析目标物离子的形成效能与进入 电喷雾源的基质密切相关。
ESI的离子化主要是在液相中发生，而APCI的离子化过程是基于气 相反应。APCI离子抑制效应的影响较小，是由于当分子间的反应发 生时，待测成分已处于气相中。
10
选择合适的内标
内标选用与待测成分结构相似，性质相近的化合物。 同位素内标是消除基质效应首选的内标物，其与目标物具有相同 的化学性质和保留时间，可以抵消质谱离子化过程中的基质效应， 同时消除前处理过程中的差异。
LCMS测定中生物样品的基质效应问题
第三章 基质的选用与处理 ppt课件
③必须考虑栽培形式和设备条件。
④必须考虑植物根系的适应性和气候条件、 水质条件等。
⑤立足本国实际。
PPT课件
23
（二）经济性 经济效益决定无土栽培的发展规模和速度。
（三）市场性 不同基质栽培生产出的产品档次和市场需 求是有差异的。
11
PPT课件
12
（四）基质的缓冲能力
• 基质的缓冲能力是指在加入酸碱物质后本 身所具有的缓和酸碱变化的能力。
• 缓冲能力大小：有机基质>无机基质>惰性 基质>营养液。
PPT课件
13
（五）电导率
• 表示基质内部已电离盐类的溶液浓度，反 映基质可能含有的可溶性盐分的多少。
• 基质的电导率和硝态氮之间存在相关性， 故可由电导率值推断基质中氮素含量，判 断是否需要施用氮肥。
一、基质消毒 （一）蒸汽消毒 具体方法：将基质装入容积1-2m3的柜（箱）
内，通入蒸汽进行密闭消毒。 工厂化育苗用的基质采用基质消毒机或将
蒸汽通入基质消毒池消毒。
PPT课件
29
（二）化学药剂消毒
（1）40%甲醛 （2）高锰酸钾 （3）氯化苦 （4）威百亩 （5）漂白剂
PPT课件
30
（三）太阳能消毒
第三章基质的选用与处理
1. 基质的理化性质 2. 基质的种类与特性 3. 基质的选用 4. 基质的处理
PPT课件
1
基质是无土栽培的重要介质，即使采用水 培方式，育苗期间和定植时一般也要用少 量基质来固定和支持作物。
PPT课件
2
第一节 基质的理化性质
一、固体基质的作用 ① 固体基质都具有支持作用、保水作用和透
浅谈基质效应
调查偏差（survey bias）： 用参考方法与常规方法测制备物（如室间质评样品） 时往往得不一致结果，这种差异称作调查偏差 校准偏差（calibration bias）： 参考方法与常规方法测定同一批新鲜血清的结果一致，表 示这项常规方法没有方法误差，如有差异则代表常规方法 的“校准偏差”（calibration bias）
比方法重复测定结果均值的均值。
结果解释
将处理过样本的 值代入回归方程得到其预期 值，并将 、
值在
代入上述公式计算出
的95%预期区间，如果处理过样本的
的95%预期区间之外，说明处理过的样本存在基质效应，反之则说明其没有
基质效应
减少基质效应的主要措施:
• • •
改进室间质评样品，使其作用更像新鲜人血清；
及 ，再以 lg Xi为x轴， 为y轴绘制散点图，对新画的散点图进行直线回归分析或多项式 回归分析。
•
计算预期区间：
值可以计算出一个预期 的95%预期区间= 值
根据回归曲线,对已给定的 再根据下面公式计算
式中：n为绘制回归曲线所使用的患者样本的数目；Sy.x为回归曲线的标 准误，其计算公式可以参考CLSI最新的EP9文件； 为第i 个患者样本或 处理过标本比较方法3次重复测定结果的均值，但是本实验判断结果时只 需要计算处理过样本的预期 值的预期区间； 为所有患者样本对
浅谈基质效应
叶桂样
相关概念
•
基质（matrix）：又称基体或介质，是指在分
析样品中，除基质。
•
基质效应（matrixeffect）：指检测系统在分析
样品中的分析物时，处于分析物周围的基质对
基质效应
液质联用技术中基质效应的评价方法王凌王鹏卓宏审评五部1. 前言在人体生物等效性或临床药代动力学试验中，液质联用（LC/MS，LC/MSn）技术被广泛用于生物样品中药物及其代谢物浓度的检测。
液质联用技术具有高灵敏度和高特异性的显著特点，研究者往往会认为采用该技术可以简化或者省去样品的前处理和色谱分离步骤。
但由于质谱检测是基于化合物离子化并通过特定的核质比来检测和定量，因此任何干扰待测物离子化的物质都可能影响检测方法的灵敏度和选择性，即引入了基质效应（Matrix Effect，ME）的概念。
基质效应是指在样品测试过程中，由待测物以外的其他物质的存在，直接或间接影响待测物响应的现象[1]。
由于质谱检测的高选择性，基质效应的影响在色谱图上往往观察不到，即空白基质色谱图表现为一条直线，但这些共流出组分会改变待测物的离子化效率，引起对待测物检测信号的抑制或提高。
这些基质成分包含了生物样品中的内源性成分和样品前处理过程中引入的外源性成分。
内源性组分包括无机盐或者胆汁中的有机盐、各种有机化合物（糖类、胺类、尿素、类脂类、肽类）和分析目标物的同类物及其代谢物。
外源性组分尽管在生物样品中不存在，但同样会产生基质效应，包括处理样品的塑料管中残留的聚合物、离子对试剂、有机酸、缓冲液、SPE柱材料、抗凝管中的抗凝剂如EDTA或肝素锂等[2]。
FDA在生物分析方法建立的指导原则中明确提出对于基于LC/MSn 的方法，在整个分析过程中需通过适当的方法减少基质效应的影响，从而保证方法的灵敏度和选择性[1]；EMEA在《生物分析方法的验证指导原则（草案）》中更加细化了基质效应的评判标准[3]。
2. 评价方法目前评价基质效应的方法主要有两种：（1）柱后灌注法（Post-column infusion method）和（2）提取后加入法（Post-extraction spiking method）[4,5]。
其中柱后灌注法能直观的显示基质效应对被测物色谱保留时间的影响范围和影响程度，适合在色谱方法筛选过程中评估基质效应的影响情况，为色谱条件的优化提供信息。
浅谈基质效应
FDA关于基质效应的规定
FDA在生物样品分析方法确证中对基质效应的规定——凡 是使用液质建立生物样品分析方法时，必须考察基质效应 对化合物测定的影响。当基质的影响控制在LLOQ的20%以 下，这个方法才能被接受。
问题
基质效应产生的原因 柱后灌注法的原理是什么 标准曲线法需要配制哪些样品 通过哪些方法消除或降低基质效应
标准曲线法
另外，有学者建议使用低、中、高三浓度的质量控制样品 （QC）来评价基质效应的大小；有人建议使用定量下限 （LLOQ）水平的6个个体的基质来评价。
柱后灌注法 (Post-column infusion method)
将空白生物样品的提取液和空白溶剂分别进样进行液质分 析，同时利用注射泵将含相同浓度待测物的标准溶液通过 色谱柱与质谱接口之间的三通注入到色谱柱流出液中。如 果同空白溶剂的萃取离子图谱相比，空白提取液的萃取离 子图谱的响应信号明显减弱或增强，则表明存在基质效应 的影响。
柱后灌注法
柱后灌注法
样品配制：分别用液液萃取（正己烷-异丙醇）、固相萃取、 沉淀蛋白（乙腈沉淀和高氯酸沉淀）
1、正常配制空白样品 2、用水代替血浆配制样品 3、流动相
液液萃取
固相萃取 ESI
乙腈沉淀
高氯酸沉淀
液液萃取
固相萃取 APCI
乙腈沉淀
高氯酸沉淀
监控法
由于基质效应是无法监测的，所以消除困难。如果能够用 一种物质代表基质效应，那么我们就能够直观的看到基质 的具体保留行为，从而分离基质与待测物，消除基质效应。
同时，我们还可以考察一下正离子检测模式和负离子检测 模式下基质效应的大小，一般情况下，负离子的背景噪音 要低于正离子的。
基质效应消除
内标物的选择
农药残留检测质谱基质效应
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）。
目前最常用的去除基质效应的方法是，通过已知分析物浓度的标准样品，同时尽可能保持样品中基质不变，建立一个校正曲线（calibration curve）。
固体样品同样有很强的基质效应，对其校正也尤为重要。
对于复杂的或者未知组分基质的影响，可以采用标准添加法（standard addition method）。
在这一方法中，需要测量和记录样品的响应值。
进一步加入少量的标准溶液，再次记录样品的响应值。
理想地说来，标准添加应该增加分析物的浓度1.5到3倍，同时几次添加的溶液也应该保持一致。
使用的标准样品的体积应该尽可能小，尽量降低过程中对基质的影响。
基质效应的评价方法一种是较简单的采用相对响应值法A：在纯溶剂中农药的响应值B：样品基质中添加的相同含量农药响应值基质效应Matrix Effect (%)=B/A×100另一种方法是比较复杂的标准曲线测定法配制3组标准曲线。
第1组用有机溶剂配制成含系列浓度待测组分和内标的标准曲线，可以做5个重复。
第2组标准曲线是将5种不同来源或不同品种的的空白样品经提取后加入与第1组相同系列浓度的待测组分和内标后制得。
第3组标准曲线采用与第2组相同的空白样品在提取前加入与第1组相同系列浓度的待测组分和内标后再经提取后制得。
通过比较3组标准曲线待测组分的绝对响应值、待测组分与内标的响应值比值和标准曲线的斜率，可以确定基质效应对定量的影响。
第1组测定结果可评价整个系统的重复性。
第2组测定结果同第1组测定结果相比，若待测组分响应值的相对标准偏差明显增加，表明存在基质效应的影响。
对第3组测定结果，若待测组分响应值的相对标准偏差明显增加，表明存在基质效应和提取回收率因样品来源不同而产生的共同影响。
基质效应
混合实验法
中心实验室基质实验方法（以D2、D3为例子）
1、因为空白基质难以提取，所以D2-IS、D3-IS（同位素内标）为作为D2、D3的替代物 2、取5个不同年龄段，性别男女都有的血清样本作为基质参考，复溶液作为空白 3、把5个血清样本进行完整前处理（不加内标），得到的样品溶液作为5种基质，然后建立7种 不同比例的（基质/空白）样本溶液，加入同样量的D2-IS、D3-IS，上机检测（比例为0基质、 10%基质、20%基质、40%基质、60%基质、80%基质、90%基质），得到D2-IS及D3-IS的内标峰 面积（表3） 4、基质效应值为：（1-A/B）*100% 当基质效应 5、只有在基质效应控制在20%以内，方法才能被认可
基质抑制效应及基质增强效应
（针对液相色谱-质谱联用技术分析生物样品中的化合物所产生的基质效应）
在生物样品（以血浆为例）中，引起基质效应的主要是磷脂、胆固醇等 内源性物质。他们随同待测物从色谱柱上一起被洗脱出来，经离子源气 化，进入质谱进行检测分析。而就在液滴气化、发生库伦爆炸变成小液 滴直至产生气体离子的过程中，这些内源性的物质由于极性较大，会同 待测物离子竞相竞争液滴表面，从而导致待测物的离子化效率降低或增 强，引起响应降低或增高，这就产生所谓的基质抑制或基质增强效应
二、基质效应的产生原因
三、基质效应确认方法
混合实验
柱后灌注法
选取目标分析物的纯溶液、生物基质样本 以及二者的1∶1混合液，分别处理后进样 分析。如果1∶1混合液样本的响应值与生 物基质样本和纯溶液样本响应值的均值相 比，差异低于一定比例（20%），则证明 基质效应是否存在并不影响目标分析物的 准确定量，该法用于评价相对基质效应。 以25（OH）D3为例，分别对其绝对基质效 应和相对基质效应进行考察，由于25（OH） D3为内源性激素，很难找到不含25（OH） D3的空白基质，可通过向经前处理的血清 样本中添加一定量的内标25（OH）D3[2H3]作为后加标样本，与等量的未经提取 的纯溶液样本获得的色谱峰面积进行比较， 考察方法的绝对基质效应；采用混合实验 的方法，即通过检测血清基质样本、溶液 基质样本、二者质量比1∶1混合物这3种基 质样本中待测物与内标的峰面积比值来计 算相对基质效应（表1、2）
《浅谈基质效应》课件
VS
详细描述
近年来，科研人员致力于开发新型基质材 料，如纳米材料、高分子材料等，这些材 料在基质效应中表现出良好的应用前景。 通过优化基质材料的组成和结构，可以显 著提高检测的灵敏度和选择性，降低背景 干扰，为生物分子检测、环境监测等领域 提供有力支持。
基质效应的理论模型研究
要点一
总结词
理论模型是研究基质效应的重要工具，通过建立理论模型 可以深入理解基质效应的机制，为实验研究提供指导。
校正因子
在实际分析中，通常需要使用校正因子来校正基质效应对分析结果的影响。校正因子的 值可以通过实验测定或文献报道获得。ຫໍສະໝຸດ 03基质效应的消除与减小
选择合适的基质材料
01
基质材料的物理化学性质对基质效应的影响较大， 选择合适的基质材料是减小基质效应的关键。
02
应选择与待测物相容性好、热稳定性高、挥发性低 、无毒无害的基质材料。
02
通过建立校正曲线或校正模型，将基质效应校正到理想状态，
可以提高目标分析物的测定准确度。
注意校正方法的适用性和局限性，避免引入新的误差或影响测
03
定结果的可靠性。
04
基质效应的实际应用
生物样品分析中的基质效应
基质效应对生物样品分析的影响
生物样品中复杂的基质成分可能对目标分析物的检测产生干扰，影响分析结果的 准确性。
基质中其他成分的影响
添加剂
基质中加入的添加剂，如盐、缓冲液等，可能会对基质效应产生影响。
杂质
基质中的杂质，如残留的有机溶剂、重金属等，也可能对基质效应产生干扰。
基质效应的定量评估
峰面积变化
通过比较目标物在不同基质上的峰面积变化，可以定量评估基质效应的大小。
基质效应[精华]
![基质效应[精华]](https://img.taocdn.com/s3/m/2154fd0dfe00bed5b9f3f90f76c66137ee064ff7.png)
基质效应、Carry over和Cross-talk一、定义：1. 基质指的是样品中被分析物以外的组分。
如果分析的是生物样品，那么生物样品中的基质可能会增强或者抑制其响应，从而对我们影响我们检测，这就是基质效应；2. 如果我们的线性范围很宽，ULOQ很高，那么在分析完ULOQ后，可能在系统中残留一些待测物，这样就会对低浓度的检测有影响，这就是Carry over；3. 我们进行MRM或者SRM检测时，不同的离子通道间可能存在相互干扰的现象，这就是Cross-talk。
备注：ULOQ是定量上限，定量下限是LLOQ二、基质效应产生的原因MS中，一般认为可能源于待测组分与生物样品中的基质成分在雾滴表面离子化过程的竞争。
其竞争结果会显著地降低(离子抑制)或增加(离子增强)目标离子的生成效率及离子强度，进而影响测定结果的精密度和准确度。
也有人认为基质效应是由于待测组分与基质中内源性物质共洗脱而引起的色谱柱超载所致，这些成分常因在色谱分析中与目标化合物分离不完全或未被检测到而进入质谱后产生基质效应。
三、基质效应的评价方法比较实际样品和空白溶剂在Ｑ1ＳＩＭ中的响应值。
更加一个实际的方法是将被分析物的纯品加入空白基质和纯溶剂中，比较两者的信噪比。
如果样品中被分析物浓度已知，则可将分析物加入纯溶剂中，使之达到与样品中分析物的浓度一样。
如果样品中分析物浓度未知，或者是纯粹的无分析物的基质无法得到，则可用分析物的同位素内标分别加入到样品和纯溶剂中，比较二者响应差别。
通常基质效应可用抑制系数衡量，绝大部分情况下降低信号响应，抑制系数＜1，少数情况下，也能增强响应信号，此时抑制系数＞1．一般是1）用流动相配制高中低三个浓度的待测物，并加入内标，测得响应值； 2）空白血浆提取后加入与1)相同浓度的待测物和内标，测响应值基质效应 ME%=响应值2/响应值1×100％这样，不同浓度的待测物的基质效应和内标的基质效应均可得到。
《浅谈基质效应》课件
通常可以忽略不计。
基质效应的影响因素
样品基质的组成
不同基质中各组分的含量和种类对基质效应 的影响不同。
检测方法的灵敏度和选择性
不同的检测方法对基质效应的敏感程度和选 择性不同。
目标物与基质的相互作用
目标物与基质中各组分的相互作用程度会影 响基质效应的大小。
环境因素
温度、湿度、pH值等环境因素也会影响基 质效应的大小。
03
基质效应的存在会影响检测的准确性，因此在实际 检测中需要加以控制和消除。
基质效应的分类
基质增强效应
01
样品中某些物质可以增强目标物的检测信号，从而提高检测的
灵敏度和准确性。
基质抑制效应
02
样品中某些物质可以抑制目标物的检测信号，从而降低检测的
灵敏度和准确性。
基质无关效应
03
样品中某些物质对目标物的检测信号没有明显影响，这种效应
01
基质效应研究将促进分析化学的发展，提高分析的准
确性和可靠性。
02
基质效应研究将有助于解决实际样品分析中的复杂问
题，提高分析效率。
03
基质效应研究将推动分析化学与其他学科的交叉融合
，拓展分析化学的应用领域。
THANKS
感谢观看
新型消除技术
研究并开发新型的消除基质效应的技术，如 利用纳米材料、分子印迹技术等。
05
基质效应的未来展望
基质效应在分析化学中的发展趋势
01 基质效应在分析化学中的研究将更加深入，涉及 的领域将更加广泛。
02 随着技术的进步，将开发出更加准确、灵敏、可 靠的基质效应检测方法。
03 基质效应在药物分析、环境监测、食品安全等领 域的应用将得到进一步拓展。
基质效应生化检验
2. 作图分析
❖ 将20份新鲜病人血清和5份质控血清，用参考方法和常规方法 的测定值（3次测定的平均数）作图分析。
❖ 以常规方法的测定值为Y轴，以参考方法的测定值为X轴，从 图中的回归线可以看出基质效应的影响。
第二十七页，共31页。
❖ 如果X、Y的相关成线性，回归线上Y方向的数据分散度在分析 物不同浓度时恒定不变，则用简单的线性回归计算；
第十三页，共31页。
（五）制备样品 （Processed material）
❖ 制备样品：用于仪器、试剂、或者检测系统校准的校 准品（Calibrator）及用于EQA／PT的样品（如质 控品）。
❖ 通常是经过处理的混合人血清／浆或类似物（模拟人 血清／浆成分的），经过冰冻、冻干、过滤、透析、 加添加剂等处理后的制备样品，在特定的分析系统中 的反应一般与新鲜病人样品不同，会使结果出现基质 偏差。
❖ 用参考方法与常规方法测定校准品或质控品时，往往 得不到一致的结果，这种偏差称调查偏差。
❖ 基质效应= 调查偏差-校准偏差
第十五页，共31页。
二、影响基质效应的因素 （一）参考物（或质控物）的组成
❖ 检验科日常的主要测定物是病人新鲜血浆或血清，测 定方法的最佳条件就是依据新鲜血浆或血清而建立的。 所以，理想的参考物（或质控物）应该和实验室所用 的临床标本的反应特性相一致（如用新鲜的，非冻干 血清、血浆或全血的参考品）。
第三十页，共31页。
复习题
❖ 标准品和校准品有何区别？ ❖ 何谓基质效应？影响基质效应的因
素有哪些？ ❖ 基质效应如何进行评价？
第三十一页，共31页。
第十九页，共31页。
三、基质效应的检测与评价
美国临床和实验室标准化协会（Clinical and Laboratory Standards Institute， CLSI）通过EP14文 件来解释基质效应，并提出相应的评价方法。
基质效应 生化检验PPT文档34页
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力。——孔子
基质效应 生化检验
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
《浅谈基质效应》PPT课件
a
33
如果有切换阀，最好把样品峰出峰前一分钟之前的都切换 调。
a
26
基质效应消除
请看下面两图，色谱条件优化前
a
27
基质效应消除
色谱条件优化后
a
28
基质效应消除
从优化后的色谱图中，可以看出在4.2min左右有部分内源 性物质的小峰出现，这说明如果化合物在这时候被洗脱下 来，那么内源性物质就会一同下来，同时进入离子源，从 而产生基质效应。为了避免这个问题，我们优化了色谱条 件，将洗脱程序变缓，使内源性物质和待测得化合物分开， 这样就减小了基质效应。
将空白生物样品的提取液和空白溶剂分别进样进行液质分 析，同时利用注射泵将含相同浓度待测物的标准溶液通过 色谱柱与质谱接口之间的三通注入到色谱柱流出液中。如 果同空白溶剂的萃取离子图谱相比，空白提取液的萃取离 子图谱的响应信号明显减弱或增强，则表明存在基质效应 的影响。
a
14
柱后灌注法
a
15
柱后灌注法
a
19
监控法
Systematic and comprehensive strategy for reducing matrix effects in LC/MS/MS analyses
Erin Chambers ∗, Diane M. Wagrowski-Diehl, Ziling Lu, Jeffrey R. Mazzeo
相 稀释 3、正常配制的生物样品
a
8
标准曲线法
评价方法：
通过比较3组标准曲线待测组分的绝对响应值、待测组 分与内标的响应值比值和标准曲线的斜率，可以确定基质 效应对定量的影响。
a
9
标准曲线法
绝对响应值比较 第1组测定结果可评价色谱系统和检测器的性能以及整个系
液质联用技术中基质效应的评价方法
液质联用技术中基质效应的评价方法王凌王鹏卓宏1. 前言在人体生物等效性或临床药代动力学试验中，液质联用（LC/MS，LC/MSn）技术被广泛用于生物样品中药物及其代谢物浓度的检测。
液质联用技术具有高灵敏度和高特异性的显著特点，研究者往往会认为采用该技术可以简化或者省去样品的前处理和色谱分离步骤。
但由于质谱检测是基于化合物离子化并通过特定的核质比来检测和定量，因此任何干扰待测物离子化的物质都可能影响检测方法的灵敏度和选择性，即引入了基质效应（Matrix Effect，ME）的概念。
基质效应是指在样品测试过程中，由待测物以外的其他物质的存在，直接或间接影响待测物响应的现象[1]。
由于质谱检测的高选择性，基质效应的影响在色谱图上往往观察不到，即空白基质色谱图表现为一条直线，但这些共流出组分会改变待测物的离子化效率，引起对待测物检测信号的抑制或提高。
这些基质成分包含了生物样品中的内源性成分和样品前处理过程中引入的外源性成分。
内源性组分包括无机盐或者胆汁中的有机盐、各种有机化合物（糖类、胺类、尿素、类脂类、肽类）和分析目标物的同类物及其代谢物。
外源性组分尽管在生物样品中不存在，但同样会产生基质效应，包括处理样品的塑料管中残留的聚合物、离子对试剂、有机酸、缓冲液、SPE柱材料、抗凝管中的抗凝剂如EDTA或肝素锂等[2]。
FDA在生物分析方法建立的指导原则中明确提出对于基于LC/MSn的方法，在整个分析过程中需通过适当的方法减少基质效应的影响，从而保证方法的灵敏度和选择性[1]；EMEA在《生物分析方法的验证指导原则（草案）》中更加细化了基质效应的评判标准[3]。
2. 评价方法目前评价基质效应的方法主要有两种：（1）柱后灌注法（Post-column infusion method）和（2）提取后加入法（Post-extraction spiking method）[4,5]。
其中柱后灌注法能直观的显示基质效应对被测物色谱保留时间的影响范围和影响程度，适合在色谱方法筛选过程中评估基质效应的影响情况，为色谱条件的优化提供信息。
日立小课堂浅谈基质效应
日立小课堂浅谈基质效应输基体（matrix）又被称为基质，是指一个物质系统中除被分析物以外的组分；基质效应（matrix effect）是指检测系统在分析样品中的分析物时，处于分析物周围的基质对分析物测定结果的影响。
1纯标准液与病人新鲜样本间的基质效应实验室和生产厂家习惯使用纯分析物配制于纯溶剂后形成的标准，以这样的标准为准，求得各样品的分析结果，这样忽视了病人样品和标准处于完全不同的基质状态。
克服基质效应的方法是使测定标准与标本处于相同的基质环境, 即标准亦应使用与被测标本相同的基质配制, 测定是血清, 则配制标准也应是血清, 抵消基质效应的影响, 这样测定结果才能更准确。
试剂厂家尽快生产出用于本公司的混合血清标准, 用户在使用标准品时, 要注意其可溯源性。
校准品依赖于检测系统，也没有各个检测系统通用的校准品，因此校准品在不同检测系统中有不同的赋值。
2处理过的样品与新鲜病人样本间的基质效应室间质评物质以及室内质控物质都是经过加工处理的，例如：冰冻干燥、加稳定剂、添加某些分析物质等，都是处理过的样品。
不同的质控血清在不同的检测系统中基质效应有差异。
个别质控品在个别项目上的室间变异系数过大,说明基质效应在检测中不容忽视。
基质效应在不同的质控品之间有差异。
按照质量管理的要求实验室应该建立适用于自己实验室的靶值与标准差，不宜使用质控品厂家给定的靶值与标准差来评价检测准确性。
3试剂引入的基质效应近几年，有业内专家提出，试剂批间差异有可能会出现基质效应的情况。
目前很多的专家与学者提出，试剂引入的基质效应如各个试剂组分原料批间差异、调节PH的误差、离子强度差异、每批抗原来源和纯化差异、抗体来源和本身的免疫反应亲和力等差异，均会严重影响每批试剂的差异。
因此试剂厂家提供的试剂批间有一定的差异，在临床生化等产品中表现不是很明显，但是在免疫产品中批间差尤为突出。
不同批次间试剂与新鲜样本反应有差异基质效应；不同批次间的试剂与校准品、质控品也存在基质效应。
药物色谱分析中基质效应理论
药物色谱分析中基质效应理论基质又称为基体或者介质，是指在分析样品中，除了目标物以外的其他物质和组分，称为该目标物的基质[1]。
需要强调的是溶剂亦属于基质。
在药物色谱分析中，由于药物之间物理化学性质差别较大，每种基质对药物的影响也不相同，直接影响方法的重现性、线性和准确度，这些干扰和影响被称为基质效应[2]。
基质效应多出现在气相痕量检测、气相串联质谱和液相串联质谱。
基质效应产生机理当分析一个多组分样品时，一旦基质和目标分析物一起进入分析系统中，就会产生基质效应。
液相串联质谱中的基质效应是由于基质中的非挥发性组分与目标分析物,在雾滴表面离子化的过程中产生竞争, 影响电喷雾接口处的离子化效率。
气相（串联质谱）的基质效应是样品中的基质成分与目标分析物分子竞争进样口或柱头的金属离子、硅烷基及其他活性位点，从而掩盖了这些活性位点，使得目标分析物与活性位点接触诱导的吸附、分解等于干扰大大减少，从而使样品中的目标分析物的含量较纯溶剂中的含量在色谱响应上明显增高。
图1很形象的描述这种现象[3]。
.图1 基质效应的影响机理[4]基质效应的来源产生基质效应的干扰物主要有内源物质和外源物质[3]。
内源物质主要是样品中存在的有机和无机成分，经样品处理后仍然存在。
外源物质并非来自样品本身，而是来源于方法建立过程中外部环境，包括缓冲盐溶液、离子对试剂、有机酸、溶剂等[4,5]。
笔者大量实验证明，在气相色谱中采用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂较其他溶剂更易发生基质效应。
基质效应的评价文献报道了评价基质效应主要有柱后灌注法、监控法、提取后加入等方法。
柱后灌注法一种常见的评价方法，它是用溶剂制备的纯的目标分析物标准溶液通过色谱柱和检测器之间的三通注入后所得到色谱图与将溶剂和样品溶液直接进样的色谱图进行比较，如果样品溶液的响应信号明显增强或减弱，则说明存在基质效应[6]。
在这里笔者介绍两种简单方法：相对响应值法和标准曲线法。
1）相对响应值法是以对照溶液与样品加样溶液中目标分析物的响应值进行比较，以百分比表征基质效应。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
浅谈基质效应
基质效应产生的原因和影响 基质效应的确认方法 基质效应的消除
基质效应的产生原因
基质效应的产生原因
所谓基质，指标本中除分析物以外的一切组成。以测定血 中红霉素的浓度为例，除了红霉素之外的蛋白、磷脂及其 他内源性物质皆为基质。 基质效应，按美国临床实验室标准化委员会（NCCLS）文 件的定义为 ① 标本中除分析物以外的其他成分对分析物测定值的影响； ② 基质对分析方法准确测定分析物的能力的干扰。广义说 来，基质效应也应包括已知的干扰物（如红霉素测定中磷 脂、血红蛋白、抗坏血酸等都是干扰物），但目前只将基 质效应限于生物材料中未知或未定性的物质或因素（如粘 度、pH等）的影响。
基质效应的产生原因
根本原因是什么？ 基质效应会产生哪些不好的影响
基质效应的确认方法
标准曲线法 柱后灌注法 监控法
标准曲线法
样品配制方法：配制三种不同的标准曲线（每条标准曲线7 个点，每一种配制方法五样本）
1、药物+内标：用流动相稀释到一定浓度 2、药物+内标：用含有5种不同来源的空白生物样品的流动
柱后灌注法
柱后灌注法
样品配制：分别用液液萃取（正己烷-异丙醇）、固相萃取、 沉淀蛋白（乙腈沉淀和高氯酸沉淀）
1、正常配制空白样品 2、用水代替血浆配制样品 3、流动相
液液萃取
固相萃取 ESI
乙腈沉淀
高氯酸沉淀
液液萃取
固相萃取 APCI
乙腈沉淀
高氯酸沉淀
监控法
由于基质效应是无法监测的，所以消除困难。如果能够用 一种物质代表基质效应，那么我们就能够直观的看到基质 的具体保留行为，从而分离基质与待测物，消除基质效应。
监控法
Systematic and comprehensive strategy for reducing matrix effects in LC/MS/MS analyses
Erin Chambers ∗, Diane M. Wagrowski-Diehl, Ziling Lu, Jeffrey R. Mazzeo
基质效应的产生原因
主要针对使用液相色谱-质谱联用技术分析生物样品中的化 合物所产生的基质效应进行讨论。
而在生物样品（以血浆为例）中，引起基质效应的主要是 磷脂、胆固醇等内源性物质。他们随同待测物从色谱柱上 一起被洗脱出来，经离子源气化，进入质谱进行检测分析。 而就在液滴气化、发生库伦爆炸变成小液滴直至产生气体 离子的过程中，这些内源性的物质由于极性较大，会同待 测物离子竞相竞争液滴表面，从而导致待测物的离子化效 率降低或增强，引起响应降低或增高，这就产生所谓的基 质抑制或基质增强效应。
监控法
In our studies, we evaluate several sample preparation methods, including protein precipitation (PPT), liquid–liquid extraction (LLE), silica-based solid-phase extraction (SPE) and polymeric SPE. Because endogenou phospholipids have been identified as a major source of matrix effects by multiple researchers, we monitor the levels of the various phospholipids in the samples to compare relative cleanliness of final plasma extracts.
标准曲线法
待测组分与内标的响应值比值和标准 曲线的斜率
Standard line slopes as a measure of a relative matrix effecting quantitative HPLC–MS bioanalysis
The results of these studies indicated that the variability of standard line slopes in different lots of a bio fluid [precision of standard line slopes expressed as coefficient of variation, CV (%)] may serve as a good indicator of a relative matrix effect and, it is suggested, this precision value should not exceed 3–4% for the method to be considered reliable
标准曲线法
另外，有学者建议使用低、中、高三浓度的质量控制样品 （QC）来评价基质效应的大小；有人建议使用定量下限 （LLOQ）水平的6个个体的基质来评价。
柱后灌注法 (Post-column infusion method)
将空白生物样品的提取液和空白溶剂分别进样进行液质分 析，同时利用注射泵将含相同浓度待测物的标准溶液通过 色谱柱与质谱接口之间的三通注入到色谱柱流出液中。如 果同空白溶剂的萃取离子图谱相比，空白提取液的萃取离 子图谱的响应信号明显减弱或增强，则表明存在基质效应 的影响。
的相对标准偏差明显增加，表明存在基质效应的影响。 第3组测定结果，若待测组分响应值的相对标准偏差明显增
加，表明存在基质效应和提取回收率因血浆来源不同而不 同的共同影响。
标准曲线法
绝对响应值比较 如果将第1组、第2组和第3组测得的相
应的响应值分别用A、B、C表示，可按 下列公式分别计算基质效应(ME)，提 取回收率(RE)和方法效率(PE)： ME(％ )=B／A×100………… (1) RE(％)=C／B×100 …………(2) PE(％)=C／A×100=(ME×RE)／ 100………… (3) 公式(1)计算得到的ME为绝对基质效应。 相对基质效应通过对不同来源样品间 的B值进行比较获得。当ME值等于或接 近100时，表明不存在基质效应的影响； 当ME值大于100时，表明存在离子增强 作用；当ME值小于100时，表明存在离 子抑制作用。
线法
评价方法：
通过比较3组标准曲线待测组分的绝对响应值、待测组 分与内标的响应值比值和标准曲线的斜率，可以确定基质 效应对定量的影响。
标准曲线法
绝对响应值比较 第1组测定结果可评价色谱系统和检测器的性能以及整个系
统的重现性。 第2组测定结果同第1组测定结果相比，若待测组分响应值