技术概述
串联液质小分子多反应监测分析是以液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)为核心平台,在多反应监测(MRM)模式下对分子量小于1000的小分子化合物进行高灵敏度、高选择性定性定量检测的技术手段,广泛应用于药物研发、临床检测、食品安全与环境监测等领域,是小分子痕量分析的行业金标准方法之一。
检测样品
生物基质类样品
生物基质样品是串联液质分析中最常见也最复杂的样品类型,主要包括血浆、血清、全血、尿液、脑脊液、组织匀浆液、细胞培养液等。此类样品基质效应强、内源性干扰多,通常需要针对性开发前处理方法以降低磷脂、蛋白等干扰物的影响。检测机构在接收此类样品时,一般会要求客户提供样品采集时间、保存条件、是否含抗凝剂等信息,以确保分析结果的准确性与可追溯性。
食品与农产品类样品
食品与农产品样品涵盖蔬菜、水果、粮食、茶叶、畜禽肉、水产品、乳制品、蜂蜜、食用油及其加工制品等。此类样品常用于农药残留、兽药残留、非法添加物、真菌毒素等项目的筛查与定量。样品均匀性对结果影响显著,固体样品需经粉碎混匀后取样,液体样品需充分摇匀,以保证取样的代表性。
环境与水体类样品
环境类样品包括地表水、地下水、饮用水、废水、土壤、沉积物、大气颗粒物等。环境中污染物浓度通常处于痕量至超痕量水平,对方法检测限要求极高,串联液质小分子多反应监测分析凭借优异的灵敏度,能够满足水体中抗生素、农药、内分泌干扰物等污染物的同时测定需求。
药品与化工类样品
药品类样品包括原料药、制剂、中间体、对照品以及稳定性试验样品,可用于含量测定、有关物质分析、杂质谱研究、溶出度测定等。化工类样品则包括精细化学品、化妆品、材料提取物等,可用于成分确证、迁移量测定与安全性评估。
检测项目
药物及代谢物定量检测项目
串联液质小分子多反应监测分析在药物相关检测中占据核心地位,典型项目包括:小分子化学药物的血药浓度测定、药代动力学(PK)研究中的生物分析、药物代谢产物鉴定与定量、手性药物对映体分析、制剂中活性成分含量测定等。MRM模式可对特定母离子-子离子对进行靶向扫描,实现复杂生物基质中目标药物的精准定量,定量下限可达pg/mL级别。
残留与污染物检测项目
残留类检测项目覆盖面广,主要包括:蔬菜水果中有机磷、氨基甲酸酯类等农药多残留同时测定;畜禽产品中磺胺类、喹诺酮类、四环素类等兽药残留检测;食品中克伦特罗、莱克多巴胺等β-受体激动剂类违禁物质筛查;粮食、坚果中黄曲霉毒素、呕吐毒素等真菌毒素检测;水体及土壤中抗生素、农药及其代谢转化产物残留分析。
内源性小分子生物标志物检测项目
内源性小分子检测是近年增长迅速的领域,包括氨基酸谱分析、脂肪酸谱分析、胆汁酸谱分析、神经递质类物质检测、类花生酸检测、维生素A/D/E及B族维生素测定、激素类物质(皮质醇、睾酮、雌二醇等)精确定量等。此类物质在体内浓度低、同分异构体多,MRM技术的特异性优势使其成为不可替代的分析方案。
非法添加物与新兴污染物筛查项目
在保健食品、化妆品、中草药等产品的监管检测中,非法添加化学药物成分的筛查是重点项目。此外,全氟化合物(PFAS)、微塑料溶出物、塑化剂、药物及个人护理品(PPCPs)等新兴污染物的高分辨筛查与确证,也逐渐纳入串联液质分析的服务范围。
检测方法
样品前处理方法
样品前处理是串联液质小分子多反应监测分析流程中的关键环节,直接决定方法的回收率与基质效应水平。常用前处理技术包括:蛋白沉淀法(PPT),操作简便、通量高,适用于血浆样品中药物的快速处理;液液萃取法(LLE),可有效去除极性干扰物,提升净化效果;固相萃取法(SPE),净化能力强、富集倍数高,适合痕量污染物分析;QuEChERS法,广泛应用于食品中农药多残留检测;以及衍生化处理,用于改善目标物色谱行为与离子化效率。
色谱分离条件建立
液相分离条件的优化包括色谱柱选择、流动相体系、梯度程序与流速设定。反相C18色谱柱是大多数小分子分析的首选,对于强极性化合物可采用HILIC模式或离子交换色谱。流动相通常为水相与有机相(乙腈或甲醇)的组合,并通过添加甲酸、乙酸铵等挥发盐改善峰形与离子化。合理的色谱分离可将目标物与基质干扰物在时间维度上错开,显著降低离子抑制效应。
质谱MRM采集方法开发
多反应监测模式的方法开发是整个分析流程的技术核心。首先通过全扫描确定目标化合物的母离子,再经子离子扫描筛选特征碎片离子,优选出两对母离子/子离子对分别作为定量离子对与定性离子对。随后对去簇电压、碰撞能量等质谱参数逐一优化,使信号响应最大化。在多组分同时检测时,需合理分配扫描时间窗口与驻留时间,保证每个色谱峰获得足够的数据点,确保定量精度与重现性。
定量分析与结果确证策略
定量分析通常采用同位素内标法或外标法建立标准曲线,线性范围一般覆盖实际样品浓度区间,相关系数要求达到相应技术规范要求。结果确证通过保留时间一致性、定性定量离子对丰度比匹配等判据完成,确保定性结果的可靠性。每批次分析均伴随质控样品、空白对照与平行样测定,全程监控方法稳定性,保障数据可溯源、可复核。
检测仪器
三重四极杆液质联用仪
三重四极杆液相色谱-串联质谱联用仪是开展多反应监测分析的主力设备,由四极杆Q1筛选母离子、碰撞池Q2诱导碎裂、四极杆Q3筛选特征子离子,构成高选择性的检测通道。该类仪器在MRM模式下的灵敏度、线性范围与定量精密度表现优异,是药代动力学研究、临床质谱检测与残留监控的首选平台。仪器配备电喷雾离子源(ESI)与大气压化学离子源(APCI),可分别适配极性与弱极性化合物的离子化需求。
样品前处理与配套设备
为支撑完整分析流程,实验室还配备一系列配套设备,包括高通量自动固相萃取仪、自动浓缩仪、氮吹仪、冷冻离心机、均质器、涡旋混合器、分析天平等前处理设备,以及自动进样器、柱温箱、超纯水系统等液相辅助单元。稳定的仪器环境控制体系与定期维护校准程序,是保障仪器长期处于最佳工作状态、数据经得起复核的基础。
数据处理与信息管理系统
现代串联液质平台配备专业的数据采集与处理软件,可自动完成色谱峰识别、积分、标准曲线拟合、离子对丰度比判定等工作。实验室信息管理系统对样品流转、原始数据、检测报告实施全流程记录管理,实现从样品接收到报告发放的完整链条追溯。
应用领域
药物研发与临床检测领域
在创新药物研发中,串联液质小分子多反应监测分析贯穿临床前药代研究、毒代动力学评价与临床试验生物分析各个阶段,为新药申报提供关键数据支撑。在临床检验领域,该技术已用于治疗药物监测(TDM)、维生素D检测、激素水平测定、遗传代谢病新生儿筛查等项目,为个体化用药与疾病诊断提供精准依据。
食品安全与环境监测领域
食品安全监管中,该技术承担农药残留、兽药残留、非法添加物与真菌毒素的日常监控与应急排查任务,保障从农田到餐桌的链条安全。在环境监测领域,其应用于水源水中污染物筛查、污水处理效果评估、土壤污染状况调查等场景,为环境风险管控与治理决策提供数据基础。此外,该方法在运动兴奋剂检测、法医毒物分析、化妆品安全评估等领域同样发挥着重要作用。
常见问题
问题一:串联液质小分子多反应监测分析的检测周期是多久?
一般情况下,串联液质小分子多反应监测分析的检测周期为7-15个工作日。实际周期会受到多方面因素影响:检测项目数量的多少、样品数量与批次规模、方法是否需要重新开发与验证、目标物是否属于罕测物质等。若样品为常规成熟项目,周期可相对缩短;若涉及新方法建立、基质复杂或需要方法学验证,周期会相应延长。部分检测机构也提供加急服务,客户可根据自身时间安排提前与检测方沟通确认。
问题二:串联液质小分子多反应监测分析的检测价格是多少?
串联液质小分子多反应监测分析的检测价格受多种因素共同影响,无法一概而论。主要影响因素包括:检测项目的数量与类型,单组分定量与多组分同时筛查的复杂程度不同;所采用的检测方法与技术路线;样品的数量与前处理难度;检测周期要求是否涉及加急;以及是否需要额外的方法开发与验证工作。建议客户在送检前与检测机构详细沟通检测需求,获取针对性的报价方案,以便合理规划检测预算。
问题三:样品送检前应该如何保存和运输?
生物样品一般建议在-80℃或-20℃条件下冷冻保存,运输时使用干冰维持低温,避免反复冻融导致目标物降解。食品与环境样品应根据目标物性质选择冷藏或常温运输,避光、密封、防交叉污染。固体样品建议分装后寄送,并附上样品信息清单,注明样品类型、保存条件与待检项目,便于实验室合理安排检测流程。
问题四:该方法能够达到多低的检测限?
检测限与目标化合物性质、基质类型和前处理方法密切相关。对于离子化效率高、基质干扰小的化合物,定量下限可达到ng/mL甚至pg/mL水平;对于某些离子化效率低或基质抑制严重的物质,检测限会相应升高。实验室在方法开发阶段会通过标准曲线、信噪比评估等方式确定实际可达的检测限与定量限,并在报告中如实呈现。
问题五:送检前需要提供哪些信息?
为确保检测顺利开展,客户需要提供:待测目标化合物的名称或结构信息、预期浓度范围(如有)、样品类型与数量、检测目的(定量或筛查确证)、是否需要参照特定标准方法,以及可用的标准品或内标情况。信息越完整,方法开发效率越高,检测结果也越贴合实际需求。
问题六:检测报告一般包含哪些内容?
检测报告通常包含样品信息、检测项目与方法描述、仪器条件概要、每个目标物的定性定量结果、检测限与定量限信息、标准曲线参数以及必要的结果说明。对于未检出的物质,报告中会注明低于定量限;客户如有特殊格式要求或数据解读需求,可在委托检测时一并说明。
编辑:北检院编辑部















