不能被详细说明原因的干扰—基质效应

前言：在化学分析过程中，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...



前言：在化学分析过程中，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）。

一、相关基本概念

1.基质/基体（matrix）

基质一词来源于拉丁语mater和希腊语meter，意思是“母亲”或“子宫”。 “反应溶液中或样品中除分析物以外的所有组分”。

2.基质效应（matrix effect）

美国临床标准化委员会（NCCLS）文件中从两个角度定义：

①样品中除分析物以外的其它成份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——基质效应：来自于生物标本中未知的或性质不明的物质或特性（如黏度，表面张力，蒸汽压）所引起干扰。

③国际标准化组织对“基质效应”所作定义：“除被测定物质以外样本的物征，它可以影响到被测物的检测及测定结果”（ISO15189）。

④ Miller和Thomas等人所下的一个针对临床实验室的“基质效应”的定义是：“不同于新鲜标本的反应特性使测定结果产生的偏差”。

3.基质偏差(matrix bias)

基质偏差：基质效应所致分析结果的偏差。 对于临床实验室来说，首要目的是要准确地测定病人标本。因此，厂家在仪器与试剂的研制过程中和在方法学的选择过程中，是以病人的新鲜血清标本作为“最佳”的检测对象。此时，测定系统对新鲜血清标本而言不考虑基质效应，也就是说，认定该测定系统对新鲜血清标本的基质效应接近于零。 当测定质控血清或校准品时，由于质控血清和校准品是经过加工处理过的，因此它的反应特性不同于新鲜血清标本的反应特性，使测定结果出现偏差。这就是基质效应。

4.基质干扰 （ matrix interference）

美国测试与材料学会（American Sociaty of Testing and Material）的定义：干扰是由于一种物质的存在，影响另一种物质的准确测定。 基质干扰：主要指一些化学性质明确的物质（如胆红素，血红蛋白，维生素C）所引起的基质效应，称为基质干扰，这些物质称为干扰物质。 国际纯化学和应用化学联合会（International Union of Pure and Applied Chemistry）定义：不能被详细说明原因的干扰，可用基质效应这一名词。

5.制备样品 （Processed material）

制备样品：用于仪器、试剂、或者检测系统校准的校准品（Calibrator）及用于EQA／PT的样品（如质控品）。 通常是经过处理的混合人血清／浆或类似物（模拟人血清／浆成分的），经过冰冻、冻干、过滤、透析、加添加剂等处理后的制备样品，在特定的分析系统中的反应一般与新鲜病人样品不同，会使结果出现基质偏差。

6.校准偏差（calibration bias） 与调查偏差（survey bias）

通常认为测定新鲜（或冰冻）样品无基质效应，参考方法也无基质效应。 参考方法与常规方法测定同一批新鲜样品的结果一致，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”。 用参考方法与常规方法测定校准品或质控品时，往往得不到一致的结果，这种偏差称调查偏差。

基质效应= 调查偏差-校准偏差

二、影响基质效应的因素

1.参考物（或质控物）的组成

检验科日常的主要测定物是病人新鲜血浆或血清，测定方法的最佳条件就是依据新鲜血浆或血清而建立的。所以，理想的参考物（或质控物）应该和实验室所用的临床标本的反应特性相一致(如用新鲜的，非冻干血清、血浆或全血的参考物。) 加入添加剂、稳定剂，冻干等过程都是造成基质效应的主要原因。

2.方法学特异性

基质效应与分析方法缺乏特异性有关。 特异性的IFCC定义：一种分析方法能单独地测定出目标分析物的能力。如果分析方法的特异性差，那么基质中与目标分析物相似的一些物质也同时被测定出。 方法学不同对基质效应的敏感性不同。有些测定方法对基质效应不敏感；有些测定方法对基质效应很敏感。 例如，胆固醇和胆红素测定，需要用人血清型校准液。使用人白蛋白配制的校准液，测定结果有差异；用牛白蛋白配制的校准液，测定结果差异更大。

3.试剂的组分、构成及稳定性

酶的来源，纯度，浓度，活性都影响着方法的检测效率。 以测定胆固醇的试剂为例。 不同来源的（微生物源性和胰源性）胆固醇酯酶在水解胆固醇酯时效率不一样，就会产生基质效应。胆固醇氧化酶的活性还与pH值，离子强度，甚至去污剂，乳化剂的类型有关。

4.分析仪的性能

分析仪的性能仪器的设计与分辨率——高性能高分辨率能在一定程度上排除基质效应的影响。 仪器设计中与基质效应有关的因素有样品、样品空白、（酶活性测定时）加热单元的稳定性、吸样系统的精确度、试剂／样品的携带污染、分光光度计分辨率、自动化程度及分析后数据处理方式等。

三、基质效应的检测与评价

美国临床和实验室标准化协会（Clinical and Laboratory Standards Institute， CLSI）通过EP14文件来解释基质效应，并提出相应的评价方法。 ——实验室正确评价基质效应的规范性文件

实验方案设计：

1.首先明确基质效应评价的前提：

① 通常认为新鲜(或冰冻)血清无基质效应；

② 决定性方法或参考方法无基质效应。

2.选定制备物，如胆固醇定标物或质控物。

3.按照一定程序，选择比较方法与被评价方法进行制备物胆固醇的基质效应检测。

4.通过检测，发现存在基质效应，则需进一步评估基质偏差的大小。

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。

PS:控制品、校准品等引入的基体效应

各种室间调查用的控制品(controls)，亦包括室内控制用的控制品和校准品(calibrator)，都经过加工处理，例如：冰冻、冷冻干燥、加稳定剂、添加某些分析物等，都是处理过的材料(processed sample)——都不是日常检验的新鲜病人标本

校准品：用来校准某检测系统（仪器＋试剂＋方法程序）的，是考虑到具有基体效应的情况下，人为赋予校准品的校准值。因此校准品必须专用于某一检测系统 同一个校准品用于不同仪器时，应该有不同的校准值。

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