简析食品质谱分析的基质效应

□ 张念英 邓六爱 日照市食品药品检验检测中心

1 基质效应的产生原因及影响因素

（1）质谱分析中，首先是质谱影响，液相质谱源于待测组分与样品中的基质成分在雾滴表面离子化过程的竞争；气相色谱中基质效应在于活性位点样品中的基质组分与目标分析物分子竞争，竞争结果会让目标离子的生产效率以及离子强度出现先出的降低或者增加，这会使最终的测定结果的精密度以及准确度受到影响[1]。其次是食品中待测组分与基质中内源性物质和样品处理过程引入杂质。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。

（2）基质效应的影响主要包括目标分析物结构、性质和浓度、基质的类型、样品处理过程、仪器条件等因素。

2 基质效应的消除方法

2.1 样品处理

食品样品基质复杂，动物源性样品主要需要去除脂肪、蛋白质等的影响。植物源性样品主要考虑去除色素、糖类、酸类等的影响；分析物的结构、性质、浓度在同种基质溶液中不同种待测物质的基质效应差异较大，样品稀释法是最简单的一种基质净化法，但仪器检出限降低。工作人员要充分考虑样品特性和目标分析物结合的杂质，选择适合样品处理方法[2]。兽药残留常利用有机溶剂和HLB、C18、NH4固相萃取（SPE）前处理方法消除脂肪、蛋白质等物质的干扰。农药残留常利用液液提取、QuechERS 、GPC等方法消除色素、酸类、糖类等物质干扰。

2.2 基质匹配曲线

基质匹配曲线是目前最常用消除基质干扰的方法。通过空白样品的基质环境，以消除标样中基质影响而导致的部分目标物的吸附或降解。在系统环境和操作条件相同的情况下，可利用纯溶剂（流动相）标准曲线校正和基质匹配标准曲线获得仪器响应值对基质效应进行初测。根据欧盟等组织的要求，样品校正应采用完全匹配的基质标样。检测方法中基质曲线的制得有两种方式。一是样品空白提取后添加相同系列浓度的待测组分和内标后制得。二是空白样品在提取前加入相同系列浓度的待测组分和内标后再经提取后制得。对于常规残留检测实验室，在日常检测之中所涉及的样品种类非常多，要实现样品基质的完全匹配并且还要预先筛选出所对应的空白样品基质，会使检测工作的工作量大大增加。对于第二种基质曲线来说，不同浓度的标准物质基质干扰不同，线性相关及可操作性差，笔者建议根据检验方法确认选择通用基质。

2.3 同位素内标

测定敏感化合物时加入同位素内标或氘代内标，不仅仅是能够将质谱离子化时的基质效应进行有效抵消，还能对样品前处理过程之中的差异进行有效消除。同位素内标需要具备和待测物所相似的物理化学性质，并且出峰时间和待测物接近，同时还不能够妨碍其他待测物的定性以及定量。需要注意的是，同位素内标购置困难，并且在同时检测多个分析物的时候，会因为存在极性差异，导致即使是同类物的同位素内标也很难将基质效应进行有效抵消，进而出现结果偏差[3]。

2.4 仪器条件优化

质谱状态稳定，调谐好最优参数。不同的液相条件，不同的离子扫描模式，液质定量结果相差很大。质谱分析时，基质效应干扰物出峰较早或出现前沿峰，采用措施是更换色谱柱或加长洗脱梯度时间，可以减少前沿基质；更换流动相，保证目标物与杂质分离，质谱扫描时减少基质杂质的干扰；如待测物易离子化，那么调节样品或溶液中的pH值；定期清洗离子源、优化离子源参数，以实际响应的提高为标准，可使用不同的正负离子扫描模式进行定量，保证结果有效性。气相质谱质分析可采用脉冲不分流进样技术，这样可以提高分析结果的准确性。

2.5 样品加标回收校正

样品加标回收：相同的样品取两份，其中一份加入定量的待测成分标准物质；两份同时按相同的分析步骤进行提取、净化、浓缩后，以特定纯溶剂复溶进行质谱分析，加标的一份所得的结果减去未加标一份所得的结果，其差值同加入标准物质的理论值之比即为样品加标回收率。样品加标法能够很好地规避基质效应带来的检测误差。该方法尤其适合少量样品中单一分析物的准确定量。

3 结论

质谱分析是食品中农药残留、兽药残留及有毒有害物检测的必备手段。使用高灵敏度的仪器和更加惰性的材料应用于各种残留分析领域，最大程度上降低基质效应的影响，保证检验结果的有效性，为食品安全做好技术支撑。