王立琦，賀利民，曾振靈，陳建新

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院，獸醫(yī)藥理研究室，廣東 廣州 510642）

液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜（high－performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，LC－MS/MS）技術(shù)是通過(guò)接口裝置將分離性能優(yōu)異的液相色譜法與靈敏、專屬、能提供分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)信息的質(zhì)譜法相結(jié)合的現(xiàn)代分離分析技術(shù)。單級(jí)的液相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用（LC/MS）技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，隨著大氣壓電離（atmospheric pressure ionization，API）技術(shù)的成功應(yīng)用以及現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)90年代，LC/MS迅速取代HPLC成為藥物分析的主要手段，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，LC－MS/MS技術(shù)得到了極大的重視和發(fā)展，在藥物分析[1－4]、食品安全檢測(cè)[5－10]、環(huán)境分析[11－16]及生命科學(xué)[17－18]等許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著LC－MS/MS應(yīng)用的不斷深入和成熟，人們欣賞該技術(shù)在分析檢測(cè)一般基質(zhì)試樣中化合物所擁有的高抗基質(zhì)干擾能力、高分析速度、高檢測(cè)通量、高選擇性、高靈敏度及化學(xué)結(jié)構(gòu)定性的同時(shí)，也逐漸認(rèn)識(shí)到該技術(shù)的一些不足[19]。LC－MS/MS分析中雖然非目標(biāo)分析物可以不被監(jiān)測(cè)（因檢測(cè)基于目標(biāo)物母離子與其相應(yīng)特征子離子的匹配），但樣品中的共流出物（非目標(biāo)分析物）并非不存在，它們對(duì)目標(biāo)分析物的離子化有很大影響。實(shí)驗(yàn)也已證明，復(fù)雜樣品共提取基質(zhì)成分和試樣前處理引入的外來(lái)雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重抑制或增強(qiáng)目標(biāo)分析物在噴霧接口處的離子化，從而影響到檢測(cè)的選擇性和靈敏度，進(jìn)而影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度。這一現(xiàn)象，即所謂的基質(zhì)效應(yīng)（matrix effect，ME），已引起有關(guān)研究人員的重視，并正成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

液相色譜－質(zhì)譜分析中的基質(zhì)效應(yīng)可追溯到20世紀(jì)90年代初，當(dāng)改變樣品基質(zhì)的種類和濃度時(shí)，待測(cè)物電噴霧離子化（electrospray ionization，ESI）質(zhì)譜的響應(yīng)值降低了[20]。2001年，美國(guó)食品藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）在《生物分析方法驗(yàn)證準(zhǔn)則》中明確要求：在液相色譜－質(zhì)譜分析方法開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證過(guò)程中需要對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)[21]。

因不同離子源、不同質(zhì)譜分析器的基質(zhì)效應(yīng)情況不同，液相色譜－電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜儀在藥物殘留定性定量分析檢測(cè)中應(yīng)用最廣；而從目前文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，復(fù)雜生物樣品中藥物分析檢測(cè)的基質(zhì)效應(yīng)研究最多、最深。因此，本工作主要綜述LC－ESI－MS/MS分析測(cè)定生物樣品中基質(zhì)效應(yīng)的來(lái)源、產(chǎn)生的可能機(jī)制、影響因素及評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上，總結(jié)近年國(guó)內(nèi)外有關(guān) LC－ESI－MS/MS檢測(cè)動(dòng)物性食品中獸藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)消除和/或補(bǔ)償方法或措施，為深入研究可食性動(dòng)物組織中獸藥和有害物殘留測(cè)定中的基質(zhì)效應(yīng)提供參考。

1 引起基質(zhì)效應(yīng)的物質(zhì)來(lái)源

在LC－ESI－MS（/MS）分析中，常常發(fā)現(xiàn)樣品基質(zhì)對(duì)目標(biāo)化合物測(cè)定值有很大影響，一般認(rèn)為這是由于色譜分離過(guò)程中與目標(biāo)化合物共流出的物質(zhì)對(duì)目標(biāo)化合物離子化過(guò)程的影響[22]。共流出干擾物可分為內(nèi)源性雜質(zhì)和外源性雜質(zhì)。內(nèi)源性雜質(zhì)是指樣品經(jīng)前處理過(guò)程后依然保留在待分析樣品溶液中的各種有機(jī)物（脂類、色素、糖類、可溶性蛋白或肽類、胺類及目標(biāo)化合物的同系物及其代謝物等）或無(wú)機(jī)物（各種無(wú)機(jī)鹽），當(dāng)這些物質(zhì)與目標(biāo)化合物共流出色譜柱進(jìn)入電離源時(shí)，將嚴(yán)重影響目標(biāo)化合物的離子化過(guò)程。Little等[23]認(rèn)為血漿試樣中磷脂是最主要的內(nèi)源性雜質(zhì)，其對(duì)ESI和大氣壓化學(xué)電離（atmospheric pressure chemical ionization，APCI）模式都產(chǎn)生明顯的離子抑制作用。外源性雜質(zhì)由樣品前處理各步驟引入，主要包括無(wú)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?。╯olid－phase extraction，SPE）小柱材料及色譜柱固定相流失物等。

2 基質(zhì)效應(yīng)的重要性

早在液相色譜－質(zhì)譜分析技術(shù)發(fā)展的初期，就有學(xué)者開(kāi)始關(guān)注由生物基質(zhì)引起的目標(biāo)分析物質(zhì)譜響應(yīng)與濃度之間的非線性問(wèn)題[24]。基質(zhì)效應(yīng)是由于樣品中非待測(cè)物的存在，使待測(cè)物在儀器中的響應(yīng)受到影響，或增強(qiáng)或減弱，進(jìn)而影響待測(cè)物的檢出限（limit of detection，LOD）、定量限（limit of quantification，LOQ）、線性、準(zhǔn)確度和精密度等[25]。

Taylor指出分析生物樣品時(shí)LC－ESI－MS/MS法普遍存在基質(zhì)效應(yīng)，若分析方法未對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠[22]。Annesley[26]系統(tǒng)考察了 ESI－MS分析血漿樣品中的離子抑制現(xiàn)象，并提出了消除基質(zhì)效應(yīng)的多種方法，充分強(qiáng)調(diào)基質(zhì)效應(yīng)的重要性。Rogatsky等[27]建議在 LC－MS/MS分析方法建立時(shí)必須評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)度，并提出“抑制系數(shù)”和“增強(qiáng)因子”作為L(zhǎng)C－MS/MS分析方法的兩個(gè)質(zhì)控參數(shù)。由此可見(jiàn)，基質(zhì)效應(yīng)是LC－MS/MS分析中非常嚴(yán)重的問(wèn)題，應(yīng)該引起相關(guān)學(xué)者的重視。

3 基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的可能機(jī)制

一般認(rèn)為L(zhǎng)C－ESI－MS/MS測(cè)定中目標(biāo)物的電離是這樣實(shí)現(xiàn)的：從色譜柱流出的目標(biāo)物經(jīng)過(guò)帶有高電壓的毛細(xì)管出口尖端時(shí)，噴霧產(chǎn)生帶電液滴，在加熱霧化氣的作用下，帶電液滴溶劑不斷蒸發(fā)而收縮，液滴表面電荷密度越來(lái)越大，當(dāng)達(dá)到瑞利（Rayleigh）極限時(shí)會(huì)發(fā)生庫(kù)侖爆炸，帶電液滴分裂成更小的液滴，在質(zhì)量和電荷重新分配后，更小的液滴進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)，然后再重復(fù)蒸發(fā)、電荷過(guò)剩和液滴分裂系列過(guò)程。當(dāng)帶電液滴半徑小于10nm時(shí)，液滴表面形成的電場(chǎng)足夠強(qiáng)，電荷的排斥作用導(dǎo)致部分離子從液滴表面逃逸出來(lái)，而不再是液滴的分裂，最終目標(biāo)物以單電荷或多電荷離子的形式從溶液中轉(zhuǎn)移至氣相，形成氣相離子，在電場(chǎng)作用下目標(biāo)物的氣相離子進(jìn)入質(zhì)量分析器[28]。由此可見(jiàn)，噴霧液滴中的基質(zhì)組分和儀器的色譜、質(zhì)譜條件等各種因素都會(huì)對(duì)這一過(guò)程中目標(biāo)物的電離和轉(zhuǎn)化效率產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響到目標(biāo)物的定性和定量。

雖然產(chǎn)生這種影響的機(jī)制目前尚不十分清楚，但通常認(rèn)為共提取基質(zhì)成分與待測(cè)目標(biāo)物在色譜柱出口電離競(jìng)爭(zhēng)是引起基質(zhì)效應(yīng)的主要機(jī)理[22，29]。隨同目標(biāo)物從色譜柱上一起被洗脫出來(lái)的共提取基質(zhì)成分（共流出物），會(huì)同目標(biāo)物離子競(jìng)相競(jìng)爭(zhēng)液滴表面，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)抑制或基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。King等[30]實(shí)驗(yàn)證明：血漿提取液在電噴霧電離過(guò)程中，帶電液滴中的難揮發(fā)性溶質(zhì)是產(chǎn)生離子抑制的主要原因，它們阻止小帶電液滴的形成，使其較難達(dá)到離子發(fā)射所需的半徑和表面電荷，從而減少了目標(biāo)物氣相離子的形成，而氣相中離子的中和反應(yīng)和凈電荷的損失不是主要因素。

4 基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)方法

LC－MS/MS分析中用以評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)的方法主要有柱 后 注 射 法 （post－column infusion method）與提取后添加法（post－extraction spiking method）。其中，柱后注射法能直觀的顯示基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間和影響程度，適合在色譜方法篩選過(guò)程中評(píng)估基質(zhì)效應(yīng)的影響情況，為色譜條件的優(yōu)化提供信息；而提取后加入法能量化基質(zhì)效應(yīng)，廣泛運(yùn)用于方法學(xué)驗(yàn)證過(guò)程。

4.1 柱后注射法

柱后注射法可以對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，測(cè)定過(guò)程示于圖1。經(jīng)液相色譜柱分離的空白基質(zhì)提取液與通過(guò)注射泵恒速注射的克倫特羅純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)溶液在三通接口處混合，經(jīng)過(guò)帶有高電壓的毛細(xì)管出口時(shí)噴霧電離，明顯可見(jiàn)有2個(gè)時(shí)間段的克倫特羅信號(hào)強(qiáng)度受到抑制。柱后注射法由Bonfiglio等[31]首次提出，此法可以定性評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)，且有助于確定基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間，對(duì)消除或補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)起指導(dǎo)作用。若待測(cè)物的保留時(shí)間在基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生時(shí)間范圍內(nèi)，可以通過(guò)調(diào)整色譜分離條件，使待測(cè)物避開(kāi)基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的時(shí)間出峰，即可減少基質(zhì)對(duì)檢測(cè)的影響。作為一門(mén)有效的基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)工具，柱后注射法被許多學(xué)者用于方法驗(yàn)證中基質(zhì)效應(yīng)的考察[26，30－35]。使用該方法需要注意的是，通過(guò)注射泵恒速注射的待測(cè)物濃度應(yīng)該在分析范圍內(nèi)，若濃度過(guò)高以致超過(guò)儀器線性范圍時(shí)，可造成檢測(cè)結(jié)果不可靠。

4.2 提取后添加法

提取后添加法是將空白樣品按前處理方法進(jìn)行提取凈化后，在提取液中添加待測(cè)物，再按已定的色譜、質(zhì)譜條件進(jìn)行檢測(cè)，與同樣濃度的純?nèi)軇┗蛄鲃?dòng)相中待測(cè)物的離子強(qiáng)度進(jìn)行比較，觀察基質(zhì)效應(yīng)，測(cè)定過(guò)程示于圖2（質(zhì)量色譜圖為待測(cè)物萊克多巴胺）。Matuszewski等[19]首次提出這種可以對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)度進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)方法，分別測(cè)定提取后添加待測(cè)物與流動(dòng)相中添加同樣濃度待測(cè)物的離子響應(yīng)強(qiáng)度，計(jì)算它們的相對(duì)比值來(lái)評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)情況。若比值小于1.0，說(shuō)明基質(zhì)對(duì)待測(cè)物的響應(yīng)產(chǎn)生抑制作用；若大于1.0，說(shuō)明基質(zhì)的存在增強(qiáng)了待測(cè)物的響應(yīng)；若等于1.0，說(shuō)明待測(cè)物的響應(yīng)未受影響，這是最為理想的一種情況，也是建立檢測(cè)方法時(shí)所追求的最高目標(biāo)。但在實(shí)際中，很難得到這樣的結(jié)果，一般相對(duì)比值在0.85～1.15之間則認(rèn)為基質(zhì)效應(yīng)不明顯。

5 基質(zhì)效應(yīng)的影響因素

從目前的研究分析，基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生及強(qiáng)度大小主要與待測(cè)物本身的極性及濃度、選用的樣品前處理方法、樣品基質(zhì)來(lái)源及成分、色譜分析條件與離子源結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)[36]。

圖1 柱后注射法測(cè)定過(guò)程示意圖Fig.1 Diagram of the post－column infusion system

圖2 提取后添加法測(cè)定過(guò)程示意圖Fig.2 Diagram of post－extraction addition

5.1 待測(cè)物的極性及濃度

Bonfiglio等[31]采用反相色譜柱對(duì)3種極性不同的藥物進(jìn)行LC－ESI－MS/MS分析，結(jié)果表明基質(zhì)效應(yīng)與藥物的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)：藥物極性越大，離子響應(yīng)強(qiáng)度受抑制越嚴(yán)重。這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)對(duì)選擇非同位素內(nèi)標(biāo)具有指導(dǎo)意義。若選定的內(nèi)標(biāo)與待測(cè)物極性相差較大，色譜分離保留時(shí)間差異大，基質(zhì)效應(yīng)對(duì)它們的影響會(huì)不同，導(dǎo)致二者信號(hào)強(qiáng)度的變化不一致，因而無(wú)法起到校正作用，有時(shí)還適得其反。本文作者在采用LC－ESI－MS/MS分析蛋白同化類激素時(shí)，發(fā)現(xiàn)用氘代睪酮內(nèi)標(biāo)計(jì)算諾龍、勃地龍、康力龍等激素時(shí)，回收率有的竟達(dá)到200%，而采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液校正可獲得滿意的結(jié)果[37]。因此，在同時(shí)檢測(cè)多種極性不同的待測(cè)物時(shí)，力求選擇多種相應(yīng)待測(cè)物的同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行校正或采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液校正，否則得出的結(jié)果不可靠[38]。

通常基質(zhì)中待測(cè)物濃度不同，受到的基質(zhì)效應(yīng)影響也不同。Van Hout等[39]考察了不同濃度水平的克倫特羅在豬尿中的響應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)隨著豬尿中克倫特羅濃度的增加，基質(zhì)效應(yīng)會(huì)相對(duì)減弱。

5.2 樣品前處理方法

基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生主要依賴于樣品基質(zhì)，因此，上機(jī)溶液中基質(zhì)成分的含量是影響基質(zhì)效應(yīng)的重要因素之一。樣品前處理方法的選擇直接影響基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)度，提取凈化好的方法，基質(zhì)成分含量少，基質(zhì)效應(yīng)會(huì)減小，否則，會(huì)放大基質(zhì)效應(yīng)。上樣前對(duì)樣品進(jìn)行濃縮或增加進(jìn)樣體積，都會(huì)使基質(zhì)效應(yīng)加強(qiáng)。藥物殘留分析檢測(cè)中，傳統(tǒng)的樣品提取凈化方法主要可分為組織搗碎法、振蕩提取法、液－液萃取法（liquid－liquid extraction，LLE）、超聲提取法、索氏抽提法及蛋白質(zhì)沉淀法（protein precipitation，PPT）。通常振蕩提取法、索氏抽提法和LLE法的基質(zhì)效應(yīng)相對(duì)較弱，而組織搗碎法、超聲提取法和PPT法的基質(zhì)效應(yīng)相對(duì)較強(qiáng)。有學(xué)者詳細(xì)研究了生物樣品不同的前處理方法對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)LLE法引起的基質(zhì)效應(yīng)最小，PPT法則最明顯，其共提取的內(nèi)源性物質(zhì)會(huì)在較大程度上影響樣品的檢測(cè)[29，31]?，F(xiàn)代固相萃取技術(shù)不僅能對(duì)傳統(tǒng)提取方法的產(chǎn)物進(jìn)一步凈化，而且本身集提取、凈化與富集于一體，在樣品前處理過(guò)程中越來(lái)越受到青睞。根據(jù)目標(biāo)分析物在SPE小柱上的保留機(jī)制不同，可將SPE柱分為反相、正相和離子交換等模式，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)測(cè)定基質(zhì)和待測(cè)物的理化性質(zhì)進(jìn)行選擇[40]。近年迅速發(fā)展的分子印跡固相萃取（molecularly imprinting solid－phase extraction，MISPE）柱具有高度的選擇性和良好的適應(yīng)性，不斷應(yīng)用于環(huán)境分析、藥物分析、食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域的樣品前處理，可有效消除基質(zhì)效應(yīng)[41]。Zorita等[42]采用 MISPE柱對(duì)廢水中的酸性藥物進(jìn)行提取凈化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與自來(lái)水相比，池水與污水均未出現(xiàn)明顯的基質(zhì)效應(yīng)。

5.3 樣品來(lái)源及基質(zhì)成分

通常情況下，研究者們?cè)诮z測(cè)方法時(shí)，往往忽略了不同來(lái)源的樣品對(duì)方法適應(yīng)性和可靠性的考察，但實(shí)際檢測(cè)的樣品來(lái)自于不同個(gè)體、不同地方，個(gè)體間及地區(qū)間樣品的差異會(huì)引起不同的基質(zhì)效應(yīng)。Matuszewski等[19]指出考察基質(zhì)效應(yīng)時(shí)，應(yīng)對(duì)不同來(lái)源、不同批次的樣品進(jìn)行分析測(cè)定評(píng)價(jià)。Ismaiel等[43]研究也證明，僅僅用同源基質(zhì)不足以評(píng)價(jià)方法的可靠性。因此，在考察一種方法是否準(zhǔn)確可靠時(shí)，需要對(duì)不同來(lái)源的樣品進(jìn)行分析測(cè)定，若其結(jié)果的變異系數(shù)在15%以上，則需要對(duì)方法進(jìn)行改進(jìn)[22]。筆者采用LC－ESI－MS/MS分析豬肌肉中9種β－興奮劑類殘留時(shí)，分別對(duì)采自8個(gè)地區(qū)的樣品進(jìn)行基質(zhì)效應(yīng)比較，發(fā)現(xiàn)地區(qū)間樣品基質(zhì)效應(yīng)存在一定差異。

不同的樣品基質(zhì)，如肌肉、肝臟、尿液等的組成不盡相同，因此也會(huì)對(duì)基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生影響[44]。Dams等[33]指出：基質(zhì)效應(yīng)的存在還取決于分析的生物液體種類。不同生物液體的特征基質(zhì)成分不同，會(huì)在不同時(shí)間產(chǎn)生干擾。如尿液中的主要干擾物質(zhì)是親水性成分（無(wú)機(jī)鹽、尿酸等）；而唾液中可能同時(shí)含有親水性與親脂性成分（蛋白質(zhì)、氨基酸、粘液素等），因此其對(duì)分析物的干擾比尿液更顯著。

前述基質(zhì)效應(yīng)物（內(nèi)源性物質(zhì)和外源性雜質(zhì)）是LC－ESI－MS/MS分析中引起基質(zhì)效應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，必須設(shè)法去除或通過(guò)色譜分離條件改變來(lái)避開(kāi)。Shen等[45]研究發(fā)現(xiàn)，采用強(qiáng)離子交換（SCX）小柱可有效去除磷脂從而減小基質(zhì)效應(yīng)，若待測(cè)物可通過(guò)離子交換機(jī)制得到保留，建議不要選擇混合模式的SPE小柱（如MCX）凈化，因?yàn)槠浞聪啾Ａ魴C(jī)制不利于消除由磷脂引起的離子信號(hào)抑制現(xiàn)象。Little等[23]建立了源內(nèi)多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（in－source multiple reaction monitoring）法，以監(jiān)測(cè)基質(zhì)中甘油磷脂酰膽堿的濃度，以量化其產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)。Ismaiel等[35，46]在研究LC－ESI－MS/MS分析人血漿中二氫可待因、偽麻黃堿及撲爾敏的基質(zhì)效應(yīng)時(shí)，采用監(jiān)測(cè)甘油磷脂酰膽堿的特征離子來(lái)評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)基質(zhì)效應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間與甘油磷脂酰膽堿的保留時(shí)間一致。

5.4 色譜分析條件

若待測(cè)物在基質(zhì)效應(yīng)嚴(yán)重的時(shí)間段內(nèi)被洗脫，則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響。在常采用的反相色譜分離過(guò)程中，基質(zhì)效應(yīng)主要產(chǎn)生于分析的前段時(shí)間，因此，實(shí)際檢測(cè)時(shí)應(yīng)通過(guò)調(diào)整色譜條件使待測(cè)物盡量延后出來(lái)，以與快速流出的強(qiáng)極性基質(zhì)成分分開(kāi)。但在高通量分析時(shí)，由于分析時(shí)間很短，基質(zhì)會(huì)對(duì)出峰較早的待測(cè)物產(chǎn)生干擾，因此高通量分析極性大的待測(cè)物時(shí)，應(yīng)該審慎評(píng)定測(cè)定結(jié)果[34]。若采用梯度洗脫或延長(zhǎng)色譜分離時(shí)間，可在一定程度上解決這個(gè)問(wèn)題。流動(dòng)相的組成及流速、進(jìn)樣體積也可影響基質(zhì)效應(yīng)。通常說(shuō)來(lái)，流速越小、進(jìn)樣量越小，引起的基質(zhì)效應(yīng)越小。筆者在采用LC－ESI－MS/MS分析豬肌肉中β－興奮劑類殘留時(shí)，比較了不同進(jìn)樣量（10μL和20μL）基質(zhì)效應(yīng)的差別，結(jié)果發(fā)現(xiàn)進(jìn)樣量越大，基質(zhì)效應(yīng)越明顯。此外，前一個(gè)樣品待測(cè)物或基質(zhì)成分在色譜柱中的殘留、聚集均有可能導(dǎo)致基質(zhì)效應(yīng)[38，47]。

5.5 離子源

在藥物殘留分析中，采用API技術(shù)的LC－MS/MS應(yīng)用最為廣泛。Matuszewski等[19]采用提取后添加法對(duì)LC－MS/MS分析中的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用APCI源時(shí)，未觀察到基質(zhì)效應(yīng)，而采用ESI源時(shí)則出現(xiàn)嚴(yán)重的基質(zhì)效應(yīng)。Souverain等[29]采用傳統(tǒng)的PPT、LLE、SPE及在線SPE前處理方法對(duì)ESI源與APCI源的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)無(wú)論用何種前處理方法，ESI源均比APCI源的基質(zhì)效應(yīng)更明顯。Dams等[33]采用LC－MS/MS分析生物樣品中非法藥物嗎啡時(shí)發(fā)現(xiàn)，APCI源與ESI源均存在基質(zhì)效應(yīng)，但是APCI源不如ESI源明顯。

6 消除或補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)的方法

基質(zhì)效應(yīng)在化學(xué)分析中客觀存在，不可能被完全消除。在生物樣品分析中通常采用內(nèi)標(biāo)法、空白基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)添加法及優(yōu)化色譜－質(zhì)譜分析條件對(duì)可能的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行消除和（或）補(bǔ)償。動(dòng)物組織中獸藥殘留檢測(cè)中的基質(zhì)效應(yīng)研究較少、較淺，但事實(shí)上也存在較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)，特別是采用LC－ESI－MS/MS進(jìn)行多殘留快速篩查時(shí)（因認(rèn)為其具有高選擇性而簡(jiǎn)化了前處理程序）。近年來(lái)，致力于消除和補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)的研究逐漸增多，表1中概括了LC－ESI－MS/MS分析動(dòng)物性食品中獸藥殘留時(shí)應(yīng)對(duì)基質(zhì)效應(yīng)所采取的方法和對(duì)典型獸藥產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)。

6.1 同位素內(nèi)標(biāo)法

同位素與待測(cè)組分在樣品制備、色譜分離及質(zhì)譜檢測(cè)的全過(guò)程中具有相似的行為，受基質(zhì)效應(yīng)的影響也一致，因此，同位素內(nèi)標(biāo)法被認(rèn)為是補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)最理想的方法[48－50]。但因同位素內(nèi)標(biāo)價(jià)格昂貴，且不易得到，使其應(yīng)用受到限制，一般在嚴(yán)格的分析測(cè)定中使用較多。用待測(cè)物的同系物代替同位素，有時(shí)可有效補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)，但正式檢測(cè)前應(yīng)進(jìn)行方法效能指標(biāo)考察，否則，有可能適得其反。

6.2 空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)校正法

空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)校正法是將空白樣品經(jīng)過(guò)前處理后，加入系列濃度待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)作為基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液，用以對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行校正。Hernndez等[51]指出，處理生物樣品時(shí)不采用空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液法，而應(yīng)采用空白基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)添加法來(lái)補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)。Hernando等[13]在建立食品中阿弗麥菌素殘留的LC－MS/MS方法時(shí)，采用空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液方法有效補(bǔ)償了基質(zhì)效應(yīng)。武志雄等[52]研究LC－MS/MS法測(cè)定豬肉組織中的阿維菌素、伊維菌素殘留，采用空白樣品提取液配制標(biāo)準(zhǔn)以補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)。張麗芳等[53]在建立LC－MS/MS法測(cè)定肉腸中萊克多巴胺殘留量的過(guò)程中，通過(guò)基質(zhì)加標(biāo)法考察了基質(zhì)對(duì)萊克多巴胺響應(yīng)值的抑制現(xiàn)象。楊雯筌等[54]利用 LC－MS/MS法對(duì)禽類產(chǎn)品中的克球酚殘留進(jìn)行分析，采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)法對(duì)其進(jìn)行定量。王全林等[55]在建立純牛奶、嬰兒配方奶粉中苯甲酸雌二醇?xì)埩魴z測(cè)的UPLC－MS/MS分析方法時(shí)，用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)校正方法補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)。

6.3 優(yōu)化凈化方法及色譜分離條件

Bogialli等[56]研究指出，多層凈化可以有效消除基質(zhì)干擾物對(duì)待測(cè)物的影響。需要注意的是，并不是凈化效果越好，對(duì)分析待測(cè)物就越有利。因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)優(yōu)化提取凈化方法來(lái)減少基質(zhì)成分的同時(shí)，待測(cè)物也會(huì)受到損失，使其回收率受到影響（但同位素內(nèi)標(biāo)法一般沒(méi)有關(guān)系），因此，需要對(duì)樣品凈化程度和回收率進(jìn)行綜合衡量。而通過(guò)調(diào)整流動(dòng)相的組成及流速、色譜分離的時(shí)間及上樣量等亦可有效減小基質(zhì)效應(yīng)。

表1 LC－MS/MS分析獸藥殘留中的基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)Table 1 Evaluation of matrix effect in analysis of residues of veterinary drugs with LC－MS/MS

續(xù)表

續(xù)表

7 展望

基質(zhì)效應(yīng)對(duì)待測(cè)物的定性與定量準(zhǔn)確性有影響，建立分析方法時(shí)需對(duì)其進(jìn)行考察以保證方法的可靠性。動(dòng)物性食品中獸藥殘留檢測(cè)中的基質(zhì)效應(yīng)問(wèn)題已引起越來(lái)越多學(xué)者的重視。盡管基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的原因復(fù)雜、來(lái)源廣泛、影響因素較多，研究者在探索基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制的同時(shí)，應(yīng)該投入更多的時(shí)間和精力研究消除和（或）補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)的可行方法和有效措施，研制通用性基質(zhì)和構(gòu)建基質(zhì)效應(yīng)估算的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)新思路。

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