摘要

      质谱分析方法目前在医学实验室中扮演着重要角色，主要是三级质谱法被用于血液和尿液中小分子生物标志物和外源性物质的定量分析。其应用范围从完全由内部开发的分析方法，到在通用设备上使用的工业化生产的试剂盒解决方案，再到第一代封闭式质谱分析系统，预计在未来几年其发展重心还会发生变化。因此大多应用的操作和评估仍然非常具有挑战性，与临床实验室中常用的、更加用户友好和完全自动化的基于光学的系统有很大不同。全球各国医学分析的一般监管要求存在显著差异，自行开发的检测方法的一般要求在一些国家是有效的，但针对医学诊断实验室质谱方法操作和定量的具体的、方法特定的规则尚未被应用，这与其他生物分析领域（如食品监测、药物研究或法医学）存在显著差异。在这些领域中，有一些法律约束力的详细规定，例如对物质鉴定的规定。对于临床实验室质谱方法应用，国际上相关且有帮助的通用标准主要包括CLSI 62A和ISO 15189，而欧洲的IVDR主要规定了诊断条款的生产而不是应用。此外，多年应用经验积累的一些通用建议可以保证质谱方法在临床应用中的稳健性和患者安全，包括合理的方法描述、批号发放、能力管理、维护和连续性管理。本文还提出了一些临床实验室应用质谱方法的基本要求。

介绍

      基于质谱的定量分析方法在医学实验室中扮演着重要角色[1]。在这方面，液相色谱-电喷雾质谱（LC-ESI-MS）相较于气相色谱-质谱（GC-MS）在实用性方面取得了巨大的进步。这主要归因于方法开发的高度灵活性（相较于免疫测定法）、在一个分析过程中进行广泛多重检测的潜力，以及高度的检测特异性。该技术在临床诊断应用中主要用于治疗药物监测（TDM）中的药物浓度测量、特定代谢测试（尤其是新生儿筛查）以及某些内分泌学分析，主要是针对小分子分析物。主要的样品基质包括血浆、血清、全血和尿液。MALDI-TOF现在是微生物学定性分析的标准技术，LC-MS/MS在定量目标分析中占据主导地位；通常使用单位分辨质谱，高分辨质谱应用较少。在过去的二十年里，质谱已被证明是实验室诊断领域的一项重要创新驱动力；然而，从质谱在医学诊断中的总体分析中所占比例来看，其普及率仍然很低。目前的应用主要集中在检测通量较小、应用范围小的分析物以及标准方法不能准确检测的分析物。

      医学实验室中质谱的应用范围包括内部开发的方法，通常称为实验室开发测试（LDT，例如在TDM领域经常使用）；诊断行业中也越来越多地提供包含移动相、分析柱、样品前处理材料、内标、校准品和质控品等试剂盒。这些试剂盒可应用于不同类型的质谱系统。此外，首批部分或完全自动化的基于质谱的分析系统已经上市，不再需要操作人员具备色谱-质谱的专业知识。这种类型的系统在未来几年内预计将变得越来越重要；然而，质谱在诊断领域的三大类应用（内部方法、试剂盒、完全自动化系统）可能在诊断领域长期存在。

      大多数情况下，临床实验室中的质谱（MS）程序执行主要是手动的和多步骤的，并且存在许多潜在的误差来源。有时，可能会使用基于移液工作站和/或二维色谱的部分自动化解决方案。样本通常在整个分析过程中没有无间断地追踪，通常没有通过条码进行正面样本标识—这在自动化标准分析中很常见，以防止样本混淆。在许多情况下，特别是在药物治疗监测（TDM）中，校准品由实验室自行生产，这可能会导致系统性偏差和不准确的高风险。与实验室诊断中的标准系统相比，这些系统的操作非常复杂且非标准化。另一方面，操作员的培训水平通常有限，因为他们需要在常规的临床实验室中的多个不同工作站上工作。与实验室医学中常规的分析系统不同，服务提供商在出现技术问题时的支持通常面临阻碍，结合LC-MS组合的整体性较弱，这可能导致停机时间延长的风险。与传统的分析平台不同，操作员在实验室之间很少联网，且培训不统一，而且分析仪器的配置极其异质化。

      医学分析的监管要求，特别是非标准分析（如质谱分析）在全球范围内存在显著差异。一些国家制定了关于LDTs的一般要求[9, 10]，但并未针对质谱分析做出具体规定。

在发布之前，应对结果进行审核和批准；
实验室应确保授权人员对检验结果进行审查，并将其与内部质量控制、可获取的临床信息和先前的检验结果进行评估；
发布检验结果的责任和程序，包括由谁和向谁报告，应予以明确定义。

IVDR—欧盟关于体外诊断设备的监管法规

临床实验室中的液相色谱-质谱/质谱（LC-MS/MS）方法与企业提供方法的区别应被清晰地说明，同时其并且应被理解为动态系统，需要在多个方面进行维护，例如适应仪器性能的变化。在考虑到可能需要在变更后重新验证并迁移到其他仪器系统时，应明确测量过程的基础组分和可变元素，并阐明测量程序的身份。描述也应该将质量政策作为必要组分。

例如系统适应性测试、分批比例和色谱特性等，应进行标准化。技术发布的责任应该明确定义。

在临床实验室中，能力管理是质量管理的核心要素，但对于MS程序的应用（无论是内部开发还是基于试剂盒的应用），这是一个非常特殊的挑战，因为不同实验室之间的系统和过程并没有标准化，并且非常复杂。应明确规定培训的内容、责任和培训成果的审查。持续的巩固培训计划对于实验室诊断的标准化系统来说甚至更加重要。

在日常运营中，设备制造商没有提供与实际实践相关的具体规范，针对方法、操作特性和人员状况，实验室必须开发并监控一个个体化的系统，并提供相应的文档规范。目的是最大限度地减少停机时间，优化稳健性。应明确规定哪些人员有权进行哪些措施，特别是哪些干预措施应该交给外部专业工程师。个体实施的维护系统应该在效果方面进行审查。

关于系列和结果验证的动态方法已经有最佳实践构想。这些推荐是广泛范围的，可能只有少数实验室会完全实施。因此，应至少制定用于临床使用的LC-MS方法的过程和验证的最低要求，这些非常基本的要求应符合CLSI标准C62。它们具体的内容见表1，除此之外，它们还可以在ISO 15189审核的背景下使用，以形成该标准的非常通用的分析要求。