基质效应 生化检验

生物样品液质联用分析中的基质效应研究概况一、本文概述随着生物技术的快速发展，生物样品分析在生命科学、医学、药物研发等领域的应用日益广泛。

液质联用技术（LC-MS）作为一种高效、灵敏的分析方法，被广泛应用于生物样品的分析中。

然而，在液质联用分析生物样品时，基质效应常常会对分析结果产生重要影响，因此对其进行深入研究具有重要意义。

本文旨在对生物样品液质联用分析中的基质效应研究概况进行综述，以期为提高生物样品液质联用分析的准确性和可靠性提供参考。

本文将介绍基质效应的定义和产生原因，阐述基质效应对液质联用分析的影响机制和表现形式。

接着，将综述目前国内外在生物样品液质联用分析基质效应研究方面的进展和成果，包括基质效应的评价方法、基质效应的影响因素、基质效应校正技术等。

本文还将讨论当前研究中存在的问题和挑战，并对未来的研究方向进行展望。

通过本文的综述，期望能够为从事生物样品液质联用分析的研究人员提供有关基质效应的全面认识和理解，同时为推动液质联用技术在生物样品分析中的进一步应用和发展提供理论支持和实践指导。

二、基质效应的定义和分类基质效应（Matrix Effect）在生物样品液质联用分析（LC-MS/MS）中是一个重要概念，它描述的是生物样品中的非目标分析物（即基质）对目标分析物的离子化过程产生的干扰效应。

这种效应可能导致目标分析物的信号强度发生变化，从而影响到分析的准确性和可靠性。

基质效应可能源于多种因素，包括样品的组成、pH值、离子强度、极性、挥发性以及共存的其他化合物等。

基质效应通常可以根据其作用机制和表现形式分为两类：增强效应（Matrix Enhancement Effect）和抑制效应（Matrix Suppression Effect）。

增强效应：当基质中的某些成分促进目标分析物的离子化过程，导致其信号强度增加时，称之为增强效应。

这种效应可能使得分析结果偏高，给定量分析带来困难。

抑制效应：相反，当基质中的某些成分抑制目标分析物的离子化过程，导致其信号强度降低时，称之为抑制效应。

农残分析检测中的基质效应及消除随着人们对食品安全的重视程度不断提高，农残分析检测逐渐成为农业生产和食品加工领域的重要环节。

在农残分析检测中，基质效应是一个重要的概念，对于准确检测农产品中的农药残留量具有重要意义。

本文将从基质效应的概念、基质效应对农残检测的影响以及基质效应的消除方法等方面进行探讨。

一、基质效应的概念基质效应是指基质（即样品本身的组成成分）对分析结果产生的影响。

在农残分析检测中，样品的基质效应主要表现为两个方面：一是对待检农药的提取效果产生影响，导致部分农药难以完全提取；二是对检测方法的准确性产生影响，导致检测结果出现误差。

基质效应的产生主要与样品的物理、化学性质相关，比如样品的成分复杂性、含水量、pH值等因素。

不同类型的农产品样品由于其特有的基质效应特点，需要针对性地制定检测方法和消除基质效应的措施。

二、基质效应对农残检测的影响基质效应对农残检测的影响主要体现在两个方面：一是降低了检测的灵敏度，使得部分农药的残留量难以被准确检测；二是导致检测结果出现误差，影响了检测的准确性和可靠性。

对于一些特殊的农产品样品，比如高脂肪、高糖、高酸、高水分等样品，基质效应尤为明显。

在这些样品中，某些农药的残留量可能被掩盖，甚至无法被检测出来，给食品安全带来一定的隐患。

基质效应还可能导致检测结果的误差增大，从而影响检测结果的准确性和可靠性。

这对食品加工企业的质量控制和监管部门的食品安全监测都带来了一定的挑战。

为了准确检测农产品中的农药残留量，消除样品基质效应是非常必要的。

目前主要的消除基质效应的方法包括样品前处理、检测方法优化和内标法等。

1. 样品前处理样品前处理是消除基质效应的重要手段之一。

通过对样品的提取、净化和浓缩等处理过程，可以有效地消除基质效应带来的影响。

常用的样品前处理方法包括固相萃取、液液萃取、凝胶过滤、离子交换树脂吸附、超声波提取等。

通过选择适合样品特性的前处理方法，能够有效地提高样品中农药残留的提取率，降低基质效应的影响。

质控品在MP1生化分析仪上的基质效应分析陈静波;周美婷【摘要】目的：应用CLSI EP14‐A 文件对 Roche 和 Randox 公司质控品在 MP1全自动干式生化分析仪肾功能检测项目上的基质效应进行评估。

方法将两个厂家的质控品随机排列在20份新鲜标本中，分别用对比系统日立7100全自动生化分析仪和待评估系统 MP1全自动干式生化分析仪对血尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）和尿酸（UA）进行测定，重复3次。

对新鲜标本的结果做直线回归，并绘出估计值的95％预期区间，观察两个厂家质控品是否存在基质效应。

结果两个厂家质控品在 MP1全自动干式生化分析仪 BUN 、Cr 、UA 项目检测上不存在基质效应。

结论 Roche 和 Randox 公司质控品可用于 MP1全自动干式生化分析仪BUN 、Cr 、UA 项目的质量控制。

【期刊名称】《检验医学与临床》【年(卷),期】2016(013)018【总页数】3页(P2682-2684)【关键词】基质效应;质控品;全自动干式生化分析仪【作者】陈静波;周美婷【作者单位】中国人民解放军第三一三医院，辽宁葫芦岛 125000;宁波美康保生生物医学工程有限公司，浙江宁波 315100【正文语种】中文随着检验医学的发展，基质效应对测定的干扰日益受到重视[1-2]。

按美国临床和实验室标准协会(CLSI)的定义，“基质效应”是指标本中除分析物以外的其他成分对分析物测定值的影响或基质对分析方法准确测定分析物的能力的干扰[3-4]。

质控品是专门用于质量控制目的的标本或溶液，可用于比较不同的仪器和方法间结果的一致性[5-6]。

由于质控品一般来源于类似患者标本的材料，与新鲜标本具有不同的物理、化学特性，故其基质效应带来的干扰不容忽视[7-8]。

本课题组参照CLSI EP14-A文件[3]，对Roche和Randox公司质控品在宁波美康保生生物医学工程有限公司结合微流控芯片技术开发的MP1全自动干式生化分析仪肾功能检测项目上的基质效应进行评估，现报道如下。

基质效应（matrix effect）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）。

什么是基质效应？基质是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。

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。

评价方法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。

基质效应与校正曲线引言在生物学和化学领域中，我们经常需要对样品进行测量和分析。

然而，在实际操作中，我们常常会遇到一些干扰因素，例如基质效应。

基质效应是指样品中其他成分对目标分析物测量结果的影响。

为了准确测量目标分析物的含量，我们需要进行基质效应的校正。

本文将介绍基质效应的概念、产生原因以及校正方法，并详细讨论校正曲线的建立和使用。

1. 基质效应的概念基质效应是指样品中其他成分对目标分析物测量结果的影响。

这些成分可能会干扰目标分析物的检测和定量，导致结果偏低或偏高。

基质效应可以由多种因素引起，例如样品的复杂性、化学反应、吸光度和发光度等。

2. 基质效应的产生原因2.1 样品复杂性样品中可能存在多种成分，它们的存在会干扰目标分析物的检测。

在环境水样中进行重金属离子测量时，水中的有机物和无机盐等成分可能会影响测定结果。

2.2 化学反应样品中的化学反应也会导致基质效应。

在酸碱滴定中，样品中存在的酸性或碱性物质会与滴定试剂发生反应，从而影响滴定结果。

2.3 吸光度和发光度样品中其他成分的吸光度和发光度也会对目标分析物的测量结果产生影响。

这是因为样品中其他成分的吸收或发射光谱可能与目标分析物重叠，导致测量结果不准确。

3. 基质效应的校正方法为了消除基质效应对测量结果的干扰，我们需要进行校正。

下面介绍几种常用的校正方法：3.1 外标法外标法是最常用的校正方法之一。

它通过在同一条件下测量不同浓度的标准溶液，并建立目标分析物浓度与测量信号之间的关系。

通过测量样品信号并利用校正曲线进行计算，得到目标分析物的准确含量。

3.2 内标法内标法是在样品中加入已知浓度的内标物，用于校正基质效应。

内标物与目标分析物具有相似的性质，但其测量信号与目标分析物不重叠。

通过测量样品和内标物的信号，并计算它们之间的比值，可以消除基质效应的干扰。

3.3 标准添加法标准添加法是通过向样品中添加已知浓度的标准品，并测量样品和添加后的混合溶液信号的差异来校正基质效应。

何谓检测的基质效应？怎样评估基质效应？该如何避免基质效应的发生？临床生物化学分析中基质效应，已日益受到重视。

最早是在酶活力测定中用人工制备的参考物质时发现。

在酶法分析与免疫化学分析中，普遍存在的基质效应影响了定量测定的准确性。

按美国临床实验室标准化委员会（NCCLS）文件的定义，“基质效应”（matrixeffect ）是指：①标本中除分析物以外的其它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。

广义来说，基质效应也应包括已知的干扰物（胆红素、血红蛋白、抗坏血酸等干扰物），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。

基质效应所致分析结果的偏差称为基质偏差（matrixbias）。

用作校准物质或质控物，经过处理的混合血清，由于血清机制的理化性质在处理过程中的改变，在常规测定上往往出现基质偏差。

基质偏差的出现也与分析系统（包括方法、试剂及所用仪器设备）有关，所以有人将基质效应定性为方法、材料与基质的特异性反应。

在基质效应的评估方法方面，通常认为测定新鲜（或冰冻）血清无基质效应，决定性方法或参考方法也无基质效应。

参考访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”（calibrationbias）。

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（survey bias）。

调查偏差与校准偏差之差即基质偏差。

减少基质效应的主要措施包括：1、改进室间质评样品，使其作用更像新鲜人血清；2、改进仪器设计及试剂组成；3、选择方法及方法学参数，使其适应性更强，且容易掌握，对制备物（校准物、室间质评样品与质控物）基质的确切性质不敏感。

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。

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。