氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用中基質(zhì)效應(yīng)研究進(jìn)展

陳 鵬

（天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300193）

近十年GC-MS 和LC-MS 技術(shù)愈來愈趨于成熟，現(xiàn)今已被廣泛應(yīng)用于生物基質(zhì)中相關(guān)成分測(cè)定以及對(duì)食品、藥品及煙草進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)［1,2］，如動(dòng)物和人體體內(nèi)藥物成分及藥時(shí)曲線的測(cè)定、興奮劑和毒性物質(zhì)的檢查、食品中農(nóng)藥或藥物殘留分析［3-5］。隨著技術(shù)的革新與發(fā)展，困擾科研人員許久的專屬性、靈敏度、同時(shí)測(cè)定多組分等問題在一定程度上得到的改善［6-8］，但這些按照法規(guī)要求的分析對(duì)準(zhǔn)確性要求很高，尤其在藥物代謝以及藥代動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域；新藥開發(fā)中需要依靠準(zhǔn)確度得到保證的數(shù)據(jù)而作出決策及其相關(guān)措施決定，若準(zhǔn)確度無法獲得保障，顯然會(huì)影響給藥方案進(jìn)而導(dǎo)致安全性、有效性方面的問題。然而無論在GC-MS中還是在LC-MS 中，基質(zhì)效應(yīng)（matrix effect）是造成分析結(jié)果不準(zhǔn)確的主要因素之一。美國臨床標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（NCCLS）將基質(zhì)效應(yīng)定義為：①樣品中除了分析物以外的其他成分對(duì)分析物測(cè)定結(jié)果的影響；②基質(zhì)對(duì)分析方法準(zhǔn)確測(cè)定分析物能力的干擾，如黏度、表面張力、蒸汽壓所帶來的干擾（NCCLS EP14）。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）對(duì)“基質(zhì)效應(yīng)”所作定義為除被測(cè)定物質(zhì)以外樣本的特征，其能夠影響被測(cè)物的檢測(cè)及測(cè)定結(jié)果（ISO15181）?；|(zhì)效應(yīng)雖然可以在方法學(xué)考察階段發(fā)現(xiàn)一些問題，但由于基質(zhì)影響的復(fù)雜性和多樣性，常規(guī)基質(zhì)效應(yīng)考察得到的結(jié)果亦不能完全反映基質(zhì)的影響，對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的關(guān)注和研究有待進(jìn)一步深入。本文結(jié)合國內(nèi)外有關(guān)基質(zhì)效應(yīng)的文獻(xiàn)，對(duì)GC-MS 和LC-MS分析過程中基質(zhì)效應(yīng)的發(fā)生原因、基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)和怎樣降低基質(zhì)效應(yīng)三方面進(jìn)行綜述。

1 基質(zhì)效應(yīng)的發(fā)生原因

1.1 基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生原理 目前，產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的真正原因并非十分清楚，但大家普遍接受的是在GC-MS中基質(zhì)效應(yīng)主要發(fā)生于進(jìn)樣口到色譜柱之間和色譜柱到檢測(cè)器之間［9］?；|(zhì)效應(yīng)是待測(cè)樣品會(huì)與硅醇基以及玻璃襯管表面金屬正離子相互作用所導(dǎo)致的。與無基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)品注射相比，基質(zhì)成分反而有利于被測(cè)樣品轉(zhuǎn)移至檢測(cè)器，并在注入襯管和色譜柱時(shí)會(huì)掩蔽硅醇基活性位點(diǎn)，最大限度地減少吸附、分解；延緩極性化合物的分離；引起較高的分析信號(hào)。因此，在GC-MS中基質(zhì)效應(yīng)更多表現(xiàn)為基質(zhì)誘導(dǎo)增強(qiáng)效應(yīng)。

LC-MS 分析過程中的待分析樣品流經(jīng)色譜柱分離后，在離子源霧化器作用下會(huì)形成帶電的微小液滴。電荷聚集在液滴表面與溶劑一起逐步揮發(fā)產(chǎn)生單個(gè)帶電離子，最后完成離子化過程的樣品進(jìn)入質(zhì)譜儀檢測(cè)。在此過程中，基質(zhì)的非揮發(fā)組分（如脂肪酸、甘油酸酯、鹽類等）與被分析物一同流出噴霧針。非揮發(fā)組分與分析物之間存在兩種競(jìng)爭(zhēng)［10,11］：一種是到達(dá)霧滴表面帶電離子之間的競(jìng)爭(zhēng)；另一種是蒸發(fā)形成氣態(tài)離子之間的競(jìng)爭(zhēng)。這兩種競(jìng)爭(zhēng)阻礙分析物離子的形成效率，并且非揮發(fā)性基質(zhì)組分將霧滴牢牢吸附在一起，阻礙霧滴進(jìn)一步分裂為更小的微滴。因此，在LC-MS 中,基質(zhì)效應(yīng)更多表現(xiàn)為抑制現(xiàn)象。

還有一種理論［12-14］認(rèn)為，待測(cè)樣品中的干擾物濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被分析物微量濃度，而這些高濃度的干擾物質(zhì)增加了帶電霧滴的黏度和表面張力，降低了溶劑揮發(fā)的效率，從而影響定量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

1.2 影響基質(zhì)效應(yīng)的因素

1.2.1 樣品成分的影響 不同樣品的基質(zhì)種類、組成、含量不同，其基質(zhì)效應(yīng)的主要來源不同，尿液基質(zhì)效應(yīng)主要來源于親水殘留成分（無機(jī)鹽）；唾液基質(zhì)效應(yīng)主要來源于黏蛋白和氨基酸; 血漿基質(zhì)效應(yīng)主要來源于磷脂和抗凝劑; 組織勻漿基質(zhì)效應(yīng)主要來源于蛋白多糖和糖蛋白。在不同基質(zhì)中，即使測(cè)定同一化合物也必然會(huì)有不同的結(jié)果，即不同樣品基質(zhì)之間的基質(zhì)效應(yīng)同樣存在差異［15］。

1.2.2 分析物化學(xué)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響 即使在同一基質(zhì)中，因?yàn)椴煌治鑫锘瘜W(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的差異，其基質(zhì)效應(yīng)都有很大不同。很多研究發(fā)現(xiàn)基質(zhì)效應(yīng)的大小與分析物的極性有關(guān)，分析物的極性越大，其基質(zhì)效應(yīng)越明顯［16，17］。鮑忠贊等［18］對(duì)蔬菜水果中農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)的研究中，選擇了容易產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的27 種蔬菜和水果，利用氣相色譜法測(cè)定14 種農(nóng)藥（7 種有機(jī)磷農(nóng)藥和7 種有機(jī)氯農(nóng)藥）在這些樣品中的基質(zhì)效應(yīng)系數(shù)，結(jié)果絕大多數(shù)有機(jī)氯農(nóng)藥產(chǎn)生基質(zhì)干擾效應(yīng)，而有機(jī)磷農(nóng)藥大部分產(chǎn)生基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，其中辛硫磷的基質(zhì)效應(yīng)最強(qiáng)。Rahman 等［19］也指出氣相色譜法測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥的過程中基質(zhì)效應(yīng)的影響很大。姚勇等［20］同樣利用氣相色譜法分別測(cè)定七大類蔬菜基質(zhì)對(duì)17 種有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)，其得出結(jié)論：七大類蔬菜（11 個(gè)品種）基質(zhì)對(duì)氧樂果（CAS 號(hào)：1113-02-6）等8 種有機(jī)磷農(nóng)藥存在嚴(yán)重基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；對(duì)殺螟硫磷（CAS 號(hào)：122-14-5）等7 種有機(jī)磷農(nóng)藥有輕微基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，對(duì)敵敵畏有輕微基質(zhì)減弱效應(yīng)。

農(nóng)藥有效成分其主體化學(xué)結(jié)構(gòu)多為硫代磷酸酯類結(jié)構(gòu)；但對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響不盡相同。有研究報(bào)道［21，22］稱由于大多數(shù)有機(jī)磷類農(nóng)藥含有P=O 或P=S 等極性基團(tuán)，含P=O 鍵的化合物引起的基質(zhì)效應(yīng)要比含P=S鍵化合物引起的基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)；并且與數(shù)量有關(guān)：具有單個(gè)P=O 鍵的化合物要弱于具有多個(gè)P=O 鍵的化合物。但從姚勇等［20］的結(jié)論中可以看出，亞胺硫磷（含P=S）的基質(zhì)效應(yīng)普遍高于氧樂果（含P=O）。據(jù)此可知，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的“含P=O 鍵的化合物引起的基質(zhì)效應(yīng)要比含P=S 鍵化合物引起的基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)”等論述雖有一定道理，但并不全面。

整體的化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)其基質(zhì)效應(yīng)有更大影響，包括主要的極性基團(tuán)、取代基、空間結(jié)構(gòu)、誘導(dǎo)效應(yīng)、共軛效應(yīng)等，而非單一的某種因素。在亞胺硫磷和氧樂果化學(xué)結(jié)構(gòu)中，P=S、P=O 分別作為主要極性基團(tuán)參與硅醇基以及玻璃襯管表面金屬正離子反應(yīng)；2 個(gè)甲氧基作為給電子基團(tuán)會(huì)使P=S、P=O 的極性變大；但是與P 相連的另一取代基中分別有鄰苯二甲酰亞胺基、N-甲基氨甲?；?，其具有較強(qiáng)吸電子能力且N-甲基氨甲?；距彵蕉柞啺坊粶p弱S 的給電子能力；氧樂果的結(jié)構(gòu)不可能為平面結(jié)構(gòu)，在其立體結(jié)構(gòu)中N 上的H 可能會(huì)和與P 相連的O 形成自身共價(jià)氫鍵影響給電子能力進(jìn)一步降低P=O 的極性，最終導(dǎo)致氧樂果的基質(zhì)效應(yīng)低于亞胺硫磷。甲胺磷（CAS 號(hào)：10265-92-6）的結(jié)構(gòu)中P=O 連接著氨基（-NH2）、甲氧基（-OCH3）、甲硫基（-SCH3）；這三個(gè)基團(tuán)都為給電子基團(tuán)使P=O 的極性變大，-NH2也會(huì)與硅醇基直接反應(yīng)，掩蔽其活性位點(diǎn)。且若只考慮取代基，其基質(zhì)效應(yīng)應(yīng)該強(qiáng)于亞胺硫磷和氧樂果。而姚勇等［20］的結(jié)論中甲胺磷的基質(zhì)效應(yīng)系數(shù)并不高。同樣從立體結(jié)構(gòu)角度考慮，氨基（-NH2）上的H極可能會(huì)與甲氧基（-OCH3）上的O 形成共價(jià)氫鍵抵消掉一部分基團(tuán)給電子能力，減少了氨基（-NH2）與硅醇基的反應(yīng)，且這種空間結(jié)構(gòu)的影響不弱。再如甲基對(duì)硫磷（CAS 號(hào)：298-00-0），其化學(xué)結(jié)構(gòu)中P=S 連接著2 個(gè)甲氧基（-OCH3）和對(duì)硝基苯氧基（-O-C6H4-NO2）；2個(gè)甲氧基（-OCH3）為給電子基團(tuán)，對(duì)硝基苯氧基（-OC6H4-NO2）為強(qiáng)吸電子基團(tuán)，極大地抵消了2 個(gè)甲氧基（-OCH3）的給電子能力，而立體結(jié)構(gòu)對(duì)其影響不太大，故而導(dǎo)致了輕微基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。Hajslova 等［23］總結(jié)出農(nóng)藥含有特定基團(tuán)如機(jī)磷酸基（P=O）、-N=、氨基（R-NH2）、氨基甲酸酯基（-O-CO-NH-）等會(huì)表現(xiàn)出較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)，而這些基團(tuán)都有著共軛給電子能力使極性變大。

1.2.3 其他影響條件 不同的儀器、離子化方式、質(zhì)譜參數(shù)、樣品中加入的緩沖液或抗凝劑、樣品的處理環(huán)境和處理方法、流動(dòng)相、色譜條件、溶血及不合適的內(nèi)標(biāo)等都會(huì)對(duì)基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生影響。

在LC-MS 中，利用不同儀器來測(cè)定同一樣品，其基質(zhì)效應(yīng)也大不相同，這很可能與噴霧的位置有關(guān)。Vikas Trivedi 等［24］通過比較三種電噴霧離子源對(duì)磷脂產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)發(fā)現(xiàn)雙正交噴霧（Z-spray）產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)最弱。Ghosh 等［25］研究了雙正交噴霧（Z-spray）和正交噴霧（orthogonal spray）對(duì)于測(cè)定阿坎酸產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)，結(jié)果表明雙正交噴霧與UPLC 或HPLC 聯(lián)用時(shí)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的基質(zhì)抑制效應(yīng)，而正交噴霧與UPLC聯(lián)用則表現(xiàn)出輕微的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。

樣品的處理環(huán)境和處理方法對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響也不容忽視。趙立波等［26］利用HPLC-MS/MS 法考察血漿樣品預(yù)處理環(huán)境的pH 值對(duì)8 種芪類化合物基質(zhì)效應(yīng)的影響，結(jié)果顯示8 種芪類化合物的基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱與預(yù)處理后的樣品中磷脂的殘留量呈正相關(guān)；在堿性條件下萃取處理的血漿樣品磷脂殘留量少，基質(zhì)效應(yīng)低，當(dāng)pH 值為8.00 時(shí)，基質(zhì)效應(yīng)最低。Souverain 等［27］比較了蛋白沉淀法（PPT）、固相萃取法（SPE）、液液萃取法（LLE）不同的樣品前處理方式在相同條件下對(duì)基質(zhì)效應(yīng)影響，結(jié)果表明：相對(duì)而言，LLE 方法可以最大限度地減小基質(zhì)效應(yīng)的影響。徐冉馳等［28］采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）定量分析大鼠血漿中復(fù)方鹿角顆粒14 種主要成分,比較4 種不同前處理方法的基質(zhì)效應(yīng)對(duì)其影響；結(jié)果表明采用微固相萃取法，樣品基質(zhì)效應(yīng)對(duì)測(cè)定方法影響小，可以作為復(fù)方鹿角顆粒中14種主要成分在大鼠體內(nèi)血藥濃度測(cè)定和藥代動(dòng)力學(xué)研究的樣品前處理方法。

劉小娟等［29］報(bào)道了溶血樣品對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響；溶血血漿中溶出的血紅蛋白、磷脂等生理成分作為內(nèi)源性干擾物質(zhì)會(huì)造成離子抑制或增強(qiáng)效應(yīng)；同時(shí)，溶血樣品的影響也受到了各國的廣泛關(guān)注，而《中國藥典》（2015 版）中《生物樣品定量分析指導(dǎo)原則》規(guī)定“除正常基質(zhì)外，還應(yīng)關(guān)注其他樣品的基質(zhì)效應(yīng)，例如溶血血漿樣品的基質(zhì)效應(yīng)［30］。

2 基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)

針對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)，各個(gè)國家的法規(guī)中并沒有統(tǒng)一的規(guī)定要求，僅僅只是規(guī)定了精密度和準(zhǔn)確度；我國國家食品藥品監(jiān)督管理總局（SFDA）要求對(duì)ESI 或APCI 電離方式的檢測(cè)法進(jìn)行基質(zhì)效應(yīng)的考察，但采用何種方式也并未作出明確規(guī)定。目前，主要有兩種基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)方法存在分析領(lǐng)域［8］：一種是柱后灌注法（post-column infusion method），這種方法屬于動(dòng)態(tài)分析基質(zhì)效應(yīng)的定性方法；另一種是提取后加入法（postextraction spiking method），這種方法屬于靜態(tài)分析基質(zhì)效應(yīng)的定量方法；后又被Matuszewskhi 等［31］進(jìn)一步發(fā)展為絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)（absolute ME）和相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)（relative ME）。

柱后灌注法是1999 年時(shí)Bonfiglio 等［32］提出，被沿用至今。在質(zhì)譜儀和液相色譜系統(tǒng)間串聯(lián)T 型閥，待測(cè)分析物的純標(biāo)品溶液通過針泵以恒定流速注入質(zhì)譜儀（因?yàn)槭羌儤?biāo)品，此時(shí)質(zhì)譜會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的基線響應(yīng)）；將空白基質(zhì)按樣品處理方法提取后正常進(jìn)樣，流經(jīng)色譜柱洗脫，再與待測(cè)分析物一同注入質(zhì)譜儀；此時(shí)，基線響應(yīng)會(huì)有所波動(dòng)：若出現(xiàn)峰，則表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；若出現(xiàn)谷，則表現(xiàn)為基質(zhì)抑制效應(yīng)。

提取后加入法是計(jì)算待測(cè)分析物加入到空白基質(zhì)提取液中的響應(yīng)與其純標(biāo)品溶液響應(yīng)的比值來評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)的，該方法在LC-MS 的基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)中使用最多。其中，絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)體現(xiàn)的是基質(zhì)效應(yīng)對(duì)定量分析的影響程度，主要影響分析方法的準(zhǔn)確度。

兩組樣品：其中一組是待測(cè)分析物的純標(biāo)品溶液（含內(nèi)標(biāo)），其進(jìn)樣測(cè)定的峰面積記為A，另一組提取空白基質(zhì)真空濃縮復(fù)溶后，將待測(cè)分析物和內(nèi)標(biāo)加入此溶液進(jìn)樣測(cè)定的峰面積記為B，則絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)（absolute ME）=（B/A）×100%；也可用基質(zhì)效應(yīng)因子（MF）來表示。若MF＞100%，則表明離子增強(qiáng)效應(yīng)；若MF＜100%，則表明離子抑制效應(yīng)。在做方法學(xué)時(shí)，對(duì)MF 的要求為MF 的變動(dòng)不超過15%。

依照2009 年醫(yī)藥產(chǎn)品對(duì)人用委員會(huì)（CHMP）和歐洲藥品管理局（EMEA）發(fā)布的《生物分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則（草案）》相關(guān)規(guī)定，相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)是比較5 個(gè)不同來源基質(zhì)提取后加入待測(cè)分析物的信號(hào)響應(yīng)差異來評(píng)價(jià)。若5 個(gè)不同來源樣品所構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過3%～4%，可以認(rèn)為沒有相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)。內(nèi)標(biāo)歸一化基質(zhì)效應(yīng)因子（IS-normalized MF）的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也可以評(píng)價(jià)相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)；選用至少6 個(gè)不同來源的空白基質(zhì)，分別測(cè)定基質(zhì)中待測(cè)分析物和內(nèi)標(biāo)的MF 值（選擇待測(cè)分析物的濃度應(yīng)在3×LLOQ以內(nèi)）；歸一化基質(zhì)效應(yīng)因子=待測(cè)分析物MF/內(nèi)標(biāo)MF，再進(jìn)一步計(jì)算內(nèi)標(biāo)歸一化基質(zhì)效應(yīng)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，其值應(yīng)在±15%以內(nèi)。

3 降低基質(zhì)效應(yīng)的方法

基質(zhì)效應(yīng)的存在必然會(huì)給樣品的測(cè)定帶來影響，在實(shí)際的分析過程中，因?yàn)榉N種原因，不可能完全消除基質(zhì)效應(yīng)；如樣品中非待測(cè)組分不可能完全根除以及色譜柱非惰性性質(zhì)等，但仍然可以采取相關(guān)措施降低基質(zhì)效應(yīng)對(duì)測(cè)定的影響，從而獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果。Paul Yang 等［34］提到在LC-MS 中待測(cè)分析物和基質(zhì)效應(yīng)有效濃度的最高限度為1×10-5mol/L（6.02×1018帶電離子/L），當(dāng)有效濃度＜1×10-5mol/L 時(shí)不會(huì)產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)；當(dāng)有效濃度＞1×10-5mol/L 時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電荷競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致基質(zhì)效應(yīng)。

3.1 優(yōu)化樣品前處理 樣品前處理過程會(huì)影響到殘留基質(zhì)成分的多少，在GC-MS 中，基質(zhì)成分掩蔽活性位點(diǎn)；而在LC-MS 中，基質(zhì)成分與待測(cè)分析物一同流出噴霧針霧化競(jìng)爭(zhēng)電荷；因此樣品前處理后殘留基質(zhì)成分的多少與基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱有重大的關(guān)聯(lián)。隨著基質(zhì)效應(yīng)相關(guān)研究的深入，在常規(guī)的樣品前處理方法基礎(chǔ)上又發(fā)展了眾多有效的處理方法：丙酮超聲破碎法（ultrasonication in acetone）、加速溶劑萃取法（ASE）、微波輔助萃取法（MAE）、液液微萃取法（DLLME）、基體固相分散萃取法（MSPD）、固相微萃取法（SPME）以及超臨界流體萃取法（SFE）和QuEChERS 法等［35］，尤其是QuEChERS 法，其涵蓋了常規(guī)樣品前處理的過程，減少了許多操作步驟，降低了樣品的損失；已被廣泛應(yīng)用于GC-MS 和LC-MS 中［36］。

Shafeeque Ahmod 等［37］探索出一種樣品前處理方法（HybridSPE），該方法結(jié)合了化學(xué)沉降和固相萃取法的優(yōu)點(diǎn)，與常規(guī)沉淀蛋白法相比，此方法能夠顯著減少生物樣品中的殘留磷脂成分進(jìn)而導(dǎo)致基質(zhì)效應(yīng)顯著下降?？傊瑯悠非疤幚淼膬?yōu)化不可盲目，要根據(jù)待測(cè)分析物的性質(zhì)、種類、儀器的情況等多重因素考慮。

3.2 優(yōu)化色譜條件 針對(duì)LC-MS，待測(cè)分析物與基質(zhì)成分流經(jīng)色譜柱，會(huì)因極性不同而先后流出色譜柱進(jìn)入質(zhì)譜測(cè)定；若使兩者之間的峰完全分離同樣可以顯著降低基質(zhì)效應(yīng)，即減少待測(cè)分析物進(jìn)樣測(cè)定時(shí)基質(zhì)進(jìn)入離子源的量。

李丹等［38］利用LC-MS/MS 法測(cè)定人血漿中氨氯地平濃度實(shí)驗(yàn)中，僅由等度洗脫變?yōu)樘荻认疵摲蛛x基質(zhì)成分和待測(cè)分析物從而大幅度降低了該方法中基質(zhì)效應(yīng)的影響。在摸索色譜條件時(shí)，采用梯度洗脫往往會(huì)比等度洗脫的效果更好，流動(dòng)相的選擇、pH、流速等［39,40］都會(huì)對(duì)基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生影響。

色譜柱作為色譜系統(tǒng)的核心，因其種類的不同，柱效和分離效果也有很大不同：如UPLC 相較于HPLC而言柱效高、分離效率高；能使基質(zhì)成分與待測(cè)分析物更好地分離，更好地降低基質(zhì)效應(yīng)。HILIC 也可以使極性化合物的峰后移并去除小雜質(zhì)分子從而有效降低基質(zhì)效應(yīng)。也有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道［41］，過流動(dòng)相中的“電解質(zhì)效應(yīng)”（LC-electrolyte effects），即少量電解質(zhì)的存在能夠有效降低基質(zhì)效應(yīng)。

3.3 保護(hù)劑法 在GC-MS 中加入高極性化合物如聚乙二醇、縮三甘油、D-山梨醇等保護(hù)劑可有效降低基質(zhì)效應(yīng)。其原理為這些高極性化合物會(huì)與待測(cè)分析物產(chǎn)生活性位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)，提高溶劑中待測(cè)分析物的響應(yīng)值。這些高極性的保護(hù)劑并非僅能單獨(dú)使用，可以多種混合使用來達(dá)到降低基質(zhì)效應(yīng)的目的。

3.4 基質(zhì)標(biāo)線校準(zhǔn)法 無論在LC-MS 還是GC-MS的檢測(cè)中，基質(zhì)標(biāo)線校準(zhǔn)法都是降低和校正基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)有力方法。該方法是先將與待測(cè)分析物匹配的空白基質(zhì)樣品按樣品處理操作進(jìn)行，濃縮后的提取物用系列梯度的標(biāo)準(zhǔn)液（復(fù)溶溶劑）定容，配制成基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線，再用這條基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行樣品計(jì)算。Masia A等［42］利用GC-MS 測(cè)定土壤中農(nóng)藥殘留時(shí)，樣品前處理方法采用QuEChERS 法；利用基質(zhì)匹配校準(zhǔn)曲線計(jì)算得到的回收率為80%左右，基質(zhì)效應(yīng)小于20%。然而在Lozowicka B 等［43］利用GC-MS 測(cè)定土壤中農(nóng)藥殘留實(shí)驗(yàn)中，同樣采用QuEChERS 法和基質(zhì)匹配校準(zhǔn)曲線法，測(cè)得的結(jié)果：回收率在65%～116%；基質(zhì)效應(yīng)在-25%～74%；這種結(jié)果極可能是因?yàn)檫x擇的空白基質(zhì)的特性有很大差異。

此方法還有一些其他缺陷：在實(shí)際測(cè)樣過程中，很難找到與待測(cè)分析物類型一致的空白基質(zhì)，這種方法同樣忽視了因濃度差異可能產(chǎn)生的影響。

3.5 選擇合適的內(nèi)標(biāo) 為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確度，往往會(huì)采用內(nèi)標(biāo)法來校正測(cè)定過程中的誤差。然而內(nèi)標(biāo)選取不當(dāng)依然會(huì)對(duì)基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生很大影響。一般來講，選取的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)當(dāng)和待測(cè)分析物有著盡可能一致的物理化學(xué)性質(zhì)（如極性、溶解度、化學(xué)結(jié)構(gòu)等），且能與各組分充分分開，不少分析人員可能更關(guān)注于復(fù)雜過程中的提取回收率，而忽視了內(nèi)標(biāo)的選擇原則。

在LC-MS 中，待測(cè)分析物的同系物常被用來當(dāng)作內(nèi)標(biāo)使用；但也存在兩者離子化行為不同的現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)基質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生影響。目前同位素標(biāo)記內(nèi)標(biāo)被認(rèn)為是一種最有效降低基質(zhì)效應(yīng)的方法［44,45］。同位素標(biāo)記的內(nèi)標(biāo)化合物與待測(cè)分析物的物理、化學(xué)性質(zhì)基本類似，在樣品前處理過程中和離子化過程中受到的影響也大致相同，即可以認(rèn)為二者受到的基質(zhì)效應(yīng)的干擾是一致的。在整個(gè)過程中，樣品待測(cè)組分與同位素標(biāo)記的標(biāo)準(zhǔn)品組分響應(yīng)的比值是不變的，故同位素內(nèi)標(biāo)法可以很好地抵消樣品前處理和離子化過程中基質(zhì)效應(yīng)帶來的差異。Abe K 等［46］在利用LC-MS 測(cè)定成人、兒童尿液中肉毒堿、?；舛緣A、頭孢托侖實(shí)驗(yàn)中，使用氘代標(biāo)記物（2H9-carntine，2H3-hexanoylcarnitine，2H3-stearoylcarnitine）校正基質(zhì)效應(yīng)，成人組基質(zhì)效應(yīng)和提取回收率為91.2%～102%和98.3%～105%；兒童組基質(zhì)效應(yīng)和提取回收率為94.2%～104%和99.3%～102%，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于12%。

然而即使穩(wěn)定同位素標(biāo)記法也不總能有效地降低或校正基質(zhì)效應(yīng)，N.Lindegardh 等［47］用LC-MS 測(cè)定血漿中哌喹時(shí)發(fā)現(xiàn)樣品經(jīng)固相萃取后殘留的三乙胺依然會(huì)影響氘代內(nèi)標(biāo)法的校正；對(duì)血漿中真實(shí)濃度的低估程度達(dá)50%。同樣Berg 等［48］也注意到氘代內(nèi)標(biāo)物與分析物在色譜分離時(shí)的保留時(shí)間有些許差異，并隨著氘代的數(shù)目增多對(duì)其影響越大，導(dǎo)致不能有效地校正基質(zhì)效應(yīng)。這可能與化合物的結(jié)構(gòu)和極性、流動(dòng)相pH、氘代位置有很大的關(guān)聯(lián)。

隨著穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)法的發(fā)展，越來越多的同位素應(yīng)用其中且效果比2H 更好，如13C、15N、18O、34S 等［49，50］，然而同位素內(nèi)標(biāo)物價(jià)格昂貴或合成不穩(wěn)定等種種因素限制了其廣泛使用。

無論在GC-MS 還是LC-MS 中，基質(zhì)效應(yīng)都會(huì)對(duì)分析過程產(chǎn)生很大影響。為了確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，往往要綜合考慮處理方法、色譜質(zhì)譜條件、內(nèi)標(biāo)等多種因素，同時(shí)也要注意方法間的相互干擾，盡可能地降低基質(zhì)效應(yīng)的影響；總之，對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的研究有待進(jìn)一步深入，開發(fā)出更、高效更簡(jiǎn)化的方法。