La matriz puede modificar la respuesta

La matriz es el material que acompaña al analito: por ejemplo sales, lípidos, excipientes o residuos de extracción. En la ionización por electrospray, la composición que llega a la fuente puede influir en la eficiencia con que se forman los iones y alcanzan el analizador. La respuesta puede disminuir (supresión iónica) o aumentar (realce iónico). Un cromatograma de ion extraído aparentemente limpio no descarta estos efectos.

Esto es distinto de perder analito antes de la inyección por extracción incompleta, adsorción o degradación. Ambos mecanismos reducen el área, por lo que reinyectar el mismo vial preparado no permite distinguirlos. Una asignación de masa estable tampoco demuestra que la respuesta represente correctamente la cantidad.

Waters: Stable-Isotope-Labeled Internal Standards and Matrix Effects

Separar respuesta de matriz y recuperación

Una comparación útil durante el desarrollo utiliza tres preparaciones con niveles equivalentes de analito y volúmenes finales ajustados: A, analito en disolución pura; B, matriz blanco extraída y después fortificada; C, matriz fortificada antes de la extracción y sometida al proceso completo. Considera el fondo endógeno y mantén comparable la composición del disolvente. De lo contrario, los cocientes mezclan varias causas.

En este diseño simplificado, factor de matriz = B/A, recuperación de extracción = C/B y eficiencia global del proceso = C/A. Ejemplo sintético: A = 1000, B = 600 y C = 480 unidades de área. El factor de matriz es 0,60, la recuperación 0,80 y la eficiencia 0,48. Llamar al último valor «48 % de recuperación de extracción» atribuiría incorrectamente la supresión a la preparación.

Señales sintéticas: tres cocientes responden preguntas distintas

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ComparaciónCálculoInterpretación
Fortificación posterior / disolución pura600 / 1000 = 0,60Respuesta del 60 % respecto a disolución pura
Fortificación anterior / posterior480 / 600 = 0,8080 % de recuperación en esta comparación
Fortificación anterior / disolución pura480 / 1000 = 0,48Efecto combinado de preparación y respuesta

Matuszewski, Constanzer & Chavez-Eng (2003): assessment of matrix effects, recovery and process efficiency

El patrón interno debe seguir el mismo efecto

Un patrón interno es un compuesto distinguible añadido en cantidad controlada. La cuantificación puede usar el cociente de respuestas analito/patrón. Si ambas cambian proporcionalmente, el cociente permanece estable. Si el factor de matriz del analito es 0,60 y el del patrón 0,75, el factor normalizado es 0,60/0,75 = 0,80: la compensación es incompleta en este ejemplo sintético.

Los análogos marcados con isótopos estables pueden resultar útiles porque su comportamiento puede seguir de cerca al analito, pero hay que demostrarlo. Diferencias de retención, efectos isotópicos, interferencias o supresión dependiente de la concentración pueden romper esa correspondencia. Añadir el patrón después de la extracción no corrige retrospectivamente las pérdidas anteriores.

Waters: Stable-Isotope-Labeled Internal Standards and Matrix Effects · ICH M10, §3.1–3.2: reference standards, matrix effects and calibration (FDA)

Elegir una comprobación que discrimine las causas

La infusión poscolumna introduce analito continuamente mientras se inyecta una matriz blanco preparada. Los cambios de respuesta localizan regiones cromatográficas vulnerables a supresión o realce. Esa prueba no demuestra por sí sola el rendimiento cuantitativo en todas las muestras. Para evaluar la variabilidad hacen falta comparaciones entre fuentes de matriz y niveles de concentración representativos.

Entre las posibles modificaciones están mejorar la limpieza de muestra, separar el analito de la región supresora, reducir la carga de matriz inyectada o justificar una calibración ajustada a la matriz. La dilución puede reducir el efecto y, a la vez, acercar el analito al límite inferior de cuantificación: comprueba ambas consecuencias. Evalúa el método final por su rendimiento cuantitativo, no por obtener el pico más grande.

ICH M10 trata muestras de estudios bioanalíticos. Sus principios sobre matriz son útiles aquí, pero sus criterios concretos no deben copiarse a todos los métodos de investigación o materiales. Define la matriz y decisión previstas, documenta el diseño comparativo y conserva las respuestas sin normalizar del analito y del patrón interno.

ICH M10, §3.1–3.2: reference standards, matrix effects and calibration (FDA)

Fuentes y lecturas adicionales

  1. Waters: Stable-Isotope-Labeled Internal Standards and Matrix Effects
  2. Matuszewski, Constanzer & Chavez-Eng (2003): assessment of matrix effects, recovery and process efficiency
  3. ICH M10, §3.1–3.2: reference standards, matrix effects and calibration (FDA)