我做了這麼多年的HPLC，接觸到MS/MS後，才發現一直都忽視了一個重要的概念：基質效應。（Matrix Effect）。顧名思義，就是基質的存在導致目標物響應產生變化的現象。
為毛在質譜分析中特意提到這個概念？這和質譜檢測器（離子源）機理有關，其次和質譜應用領域有關，一般而言，質譜應用特優勢的方向有兩：一是樣品成分極為複雜（血漿、生物樣品、組織液），二是待分析的物質含量極低（農藥殘留、植物激素、脂質、神經遞質等，一般在ng級或pg級，HPLC一般在mg、ug）。
基質效應可以用下圖簡單直觀的表達說明：
從圖中可以看出，同樣濃度的標準品，A是在純溶劑中的響應值，B是在樣品基質（Matrix）中的響應，信號強度的差異是非常明顯的。這種差異的不確定性，會導致定量分析的結果存在很大的偏差。（註：基質效應的影響程度，可以用信號響應的比值進行表徵：ME=B/A）
（再註：實際的圖是這樣的畫風：
一、基質效應產生的原理
質譜信號的產生，是樣品通過離子源進行電離，然後過質量選擇器得到專屬信號。基質效應的核心是：幹擾物質對電離效率的影響。
有專家總結了以下幾點影響方式：
基質阻止噴霧液滴有效氣化。基質成分改變噴霧液滴張力和粘度，導致離子化程度不同。非揮發性鹽、離子對試劑等有較強的離子抑制作用，幹擾電離。不同廠家儀器設備差異、離子源工作方式差異。那是什麼物質會引起基質效應呢？幹擾成分來自哪？
二、引起基質效應的物質來源
基質幹擾的物質可以簡單分為兩類
內源性雜質：各種有機物（脂類、色素、糖類、可溶性蛋白或多肽、胺類）、無機鹽、血漿中的磷脂（有明顯的離子抑制效應）。外源性雜質：無極離子、緩衝溶液、表面活性劑、離子對試劑、固相萃取材料及色譜柱固定相流失的成分那也就問了，這些幹擾成分的影響有多顯著？影響程度是什麼樣的？
三、基質效應的影響
有一些文章得到了以下經驗結論：
同樣條件下反相柱分析三種極性不同的化合物，極性越大，幹擾越嚴重。豬尿中克倫特羅濃度增加，基質效應減弱。有學者考察了不同樣品來源的ME（基質效應表徵值）值
也有學者考察了溶劑比例對ME值的影響。
通過這些文章，回過頭來看日常工作中發現的一些奇奇怪怪的圖譜，例如異常響應、信號丟失，信號突變增強，多半和基質效應有一定的聯繫（排除其他原因後）。
那方法學建立中如何克服基質效應？
四、方法學中基質效應考察的必要性及解決方案
我特意查詢了下美國FDA的《生物分析方法建立的驗證/指導原則》，如下圖，其中有這麼一段
「實施者必須校準或進行質量考察來確保消除基質效應和其他幹擾。」（也不確定這樣翻譯對不對，我自己意譯的）
通過百度，在中國藥典的通則中，生物樣品定量定性分析方法驗證指導原則項目下，也找到了基質效應的相關要求，如下圖：
總之就是說這樣一個理兒：進行質譜方法學開發，必須考察基質效應！（但具體怎麼考察，自己定）
要消除基質幹擾，可以有這樣幾種方式（綜合一些資料整理得到，沒有多少實踐經驗，供參考）
預處理方法優化。（實際開發要兼顧效率和成本，如用特定的固相萃取柱，分子印記萃取MIP、分散固相萃取MSPD）改善色譜條件，促進分離優化。（同樣要考慮時間成本）流動相中添加有機酸，促進離子化。（一般都採用了，都添加了甲酸）採用APCI離子源或大氣壓離子源。（ESI更通用，特殊情況下應用）。採用空白基質校正（但一般生物樣本很難得到完全意義上的空白）採用內標法！ 優化的方法有很多，內標法是最有效，也是文獻資料上大都採用或是嚴格來說，也是MS定量分析中必須採用的方法。內標的選擇有一些可供參考的資料或約定俗成的一些物質。同位素內標比較靠譜（但價格貴，也要注意避免有同位素遷移現象）。
認知了基質效應後，我貌似更理解了一些sci論文的表述方式了，還是那個觀點，以上都是入門級的一些知識，算一個學習筆記，還有很多的點我沒get到，例如標準曲線的計算、線性方程、定量優化等，繼續專研中。 作者： 餘馳