![[Reader Insight] Optimizing Matrix Curve Quantification in Mass Spectrometry](http://www.welch-us.com/cdn/shop/articles/quantification-1080-1220_8f105584-f246-4674-94cb-cabd0eb003b4_750x.webp?v=1765518553)
[Взгляд читателя] Оптимизация количественной оценки матричной кривой в масс-спектрометрии
Статья представлена экспертом-хроматографом Оу Шуо-Джуном . Компания Welch Materials, Inc. уполномочена перевести статью на английский язык и опубликовать её от имени автора.
Введение
Количественная оценка по матричной кривой — широко используемый метод в масс-спектрометрии. Благодаря превосходной разделительной способности квадруполя, полное разделение аналита по базовой линии в хроматографической колонке не требуется. Для сокращения времени анализа программы градиентного элюирования часто задаются произвольно, что может привести к неполному разделению примесей и целевого аналита. В результате примеси и целевой аналит могут конкурировать за ионизацию, влияя на отклик аналита и, таким образом, вызывая матричные эффекты .
Эффекты матрицы можно классифицировать как положительные или отрицательные, что отражается в увеличении или уменьшении отклика аналита. Эти изменения отклика не зависят от скорости восстановления.
Обычно мы используем растворы для подготовки образцов для построения стандартной кривой для количественного определения, называемой матричной кривой . Преимущество использования матричной кривой для количественного определения заключается в отсутствии необходимости приобретать дорогостоящие изотопные внутренние стандарты. Однако для точного количественного определения необходимо учитывать ряд деталей.
Различные образцы требуют соответствующих матричных решений
Это легко понять. Например, при определении остатков пестицидов матричный эффект сильно различается для разных фруктов и овощей из-за существенных различий в составе.
Но нужен ли каждому образцу яблок свой собственный матричный раствор? Рекомендация автора: да , нужен. Это связано с тем, что эндогенные компоненты, такие как сахара, кислоты и пигменты, в разных образцах различаются, и их доля значительно выше, чем доля самого аналита. Это одна из основных причин матричных эффектов.
Другой пример: даже если исходный порошок один и тот же, на разных этапах производства детской смеси могут содержаться разные типы и количества добавленных витаминов, липидов и белков. Эти добавки также могут существенно влиять на матричные эффекты.
Из одного и того же матричного раствора могут быть пригодны только образцы с очень схожим составом или производственным процессом (например, материалы, контактирующие с пищевыми продуктами, белый уксус или глюкозный сироп одного типа). Однако это можно определить только на основании результатов.
По возможности используйте отрицательные образцы
Хотя использование матричных растворов из положительных образцов для построения кривых не изменяет наклон кривой, оно может повысить точку пересечения, добавляя дополнительный параметр калибровки.
Кроме того, если объём рабочего раствора невелик, для получения необходимого раствора может потребоваться несколько образцов. Важно предварительно перемешать раствор перед построением кривой. В противном случае ошибки между параллельными экспериментами могут снизить коэффициент корреляции кривой, что повлияет на её количественную оценку.
В случаях, когда все образцы положительны, необходимо скорректировать коэффициент разбавления при подготовке образца. Концентрация аналита должна оставаться ниже средней точки диапазона концентраций кривой, что снижает влияние базовых значений на наклон.
Если количественно определяется несколько соединений с большой разницей в концентрации, концентрации образцов следует сгруппировать и использовать различные коэффициенты разбавления для построения матричной кривой.
Избегайте слишком большого диапазона концентраций для матричной кривой
Многие соединения демонстрируют хорошую линейность при приготовлении с использованием чистых растворителей в широком диапазоне концентраций. Однако при использовании матричного раствора для построения кривой влияние матрицы может различаться при очень низких и высоких концентрациях.
Если взять в качестве примера отрицательный эффект (который встречается чаще, чем положительный), то наличие большого количества матрицы может подавлять ионизацию по мере увеличения концентрации. Однако окончательная оценка должна основываться на коэффициенте корреляции кривой. Если коэффициент корреляции высок, кривую можно считать достоверной.
Минимизировать матричные эффекты
Избыточные матричные эффекты указывают на то, что матрица существенно влияет на анализ, потенциально вызывая значительные отклонения в результатах. При возникновении проблем с измерением бывает сложно отследить источник ошибки, поскольку серьёзность матричного эффекта может скрывать другие сопутствующие ошибки.
Снова используя в качестве примера негативное влияние, автор предлагает, чтобы степень подавления матричных эффектов составляла не менее 30%. Если негативное влияние ниже 30%, рекомендуется оптимизировать параметры пробоподготовки и очистки или увеличить время хроматографического удерживания для снижения влияния матричных эффектов.
Важно отметить, что количественная оценка с помощью матричной кривой корректирует только влияние матричных эффектов на результаты, но не учитывает показатели восстановления. Это отличается от метода стандартных добавлений. Для оценки применимости метода матричные эффекты и показатели восстановления следует рассматривать и корректировать отдельно.
Для образцов с сильными матричными эффектами или высокими фоновыми концентрациями количественная оценка с использованием матричной кривой может быть затруднительной. В таких случаях читатели могут обратиться к другой статье автора: « Матричное влияние в масс-спектрометрическом анализе: причины и решения».
Кроме того, поскольку матричные характеристики различных образцов существенно различаются, при построении матричных кривых для разных образцов следует обращать внимание на возможное загрязнение прибора и хроматографической колонки. Рекомендуется увеличить время уравновешивания между программами элюирования и регулярно очищать источник ионов.
Наконец, по мнению автора, более детальная оптимизация процесса подготовки образцов и соответствующее увеличение времени анализа являются наиболее эффективным способом минимизации помех, обусловленных матричным эффектом.