同位素內(nèi)標技術是一種應用廣泛的定量分析技術，它通過使用穩(wěn)定同位素作為內(nèi)標，來提高分析結果的精確度和準確度。同位素是指具有相同原子序數(shù)（即原子核中質(zhì)子的個數(shù)相同），但質(zhì)量數(shù)不同的原子核。同位素之間的差異主要體現(xiàn)在質(zhì)量上，因此同位素可以作為質(zhì)量標記物質(zhì)。
在同位素內(nèi)標技術中，同位素被用作參考物質(zhì)，通過與待測樣品進行比較，可以準確測量出待測樣品中目標物質(zhì)的含量。這種技術利用了同位素標記化合物的特殊性質(zhì)，將標準品（同位素內(nèi)標物）與分析樣品混合。這些同位素內(nèi)標物與對應的未標記物（即目標分析物）在物理化學性質(zhì)上相似，但在質(zhì)譜檢測中能夠產(chǎn)生顯著的差異，從而允許研究人員準確地區(qū)分并定量目標分析物。
1、提高分析準確度
校正基質(zhì)效應：在復雜樣品中，基質(zhì)成分可能會對目標物質(zhì)的檢測產(chǎn)生干擾，導致信號增強或抑制。同位素內(nèi)標與目標物質(zhì)具有相似的化學結構和物理性質(zhì)，在相同的實驗條件下經(jīng)歷相同的基質(zhì)效應。通過比較目標物質(zhì)與內(nèi)標的響應信號，可以準確地校正基質(zhì)效應帶來的誤差，從而提高定量分析的準確性。例如，在生物樣品中測定某種藥物的含量時，基質(zhì)中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等成分可能會影響藥物的離子化效率和信號強度。加入同位素內(nèi)標后，可以根據(jù)內(nèi)標與目標藥物的信號變化，精確地計算出藥物的實際含量。
補償儀器波動：分析儀器的性能可能會隨著時間的推移、環(huán)境條件的變化等因素而發(fā)生波動，導致檢測結果出現(xiàn)偏差。同位素內(nèi)標可以在每次分析中作為一個穩(wěn)定的參考點，監(jiān)測儀器的響應情況。如果儀器的靈敏度發(fā)生變化，內(nèi)標和目標物質(zhì)的信號都會受到相同程度的影響，通過計算二者的相對響應因子，可以校正儀器波動帶來的誤差，確保分析結果的可靠性。
2、增強檢測靈敏度
降低檢測限：由于同位素內(nèi)標與目標物質(zhì)具有相同的原子核結構，只是在質(zhì)量數(shù)上略有差異，因此它們的質(zhì)譜行為非常相似。在檢測過程中，內(nèi)標可以幫助提高目標物質(zhì)的離子化效率，增加目標物質(zhì)的離子產(chǎn)率，從而使檢測信號更加靈敏。同時，內(nèi)標還可以作為質(zhì)量標簽，幫助識別和區(qū)分目標物質(zhì)的離子峰，減少背景噪聲的干擾，進一步降低檢測限，提高檢測的靈敏度。
優(yōu)化信號響應：同位素內(nèi)標可以與目標物質(zhì)同時進行提取、分離、檢測和測定，在整個分析過程中陪伴目標物質(zhì)，確保目標物質(zhì)的信號得到充分的響應和檢測。通過合理選擇內(nèi)標的濃度和添加方式，可以使目標物質(zhì)的信號強度達到最佳狀態(tài)，提高檢測的靈敏度和準確性。
3、實現(xiàn)多組分同時定量
簡化分析流程：在多組分混合物的分析中，同位素內(nèi)標法可以實現(xiàn)對多個目標物質(zhì)的同時定量。只需將含有不同同位素標記的內(nèi)標混合加入到樣品中，經(jīng)過一次分析即可同時獲得多個目標物質(zhì)的含量信息，大大簡化了分析流程，節(jié)省了時間和成本。例如，在環(huán)境樣品中同時測定多種有機污染物的含量時，可以使用不同的同位素內(nèi)標分別對應不同的污染物，通過一次質(zhì)譜分析即可得到所有污染物的定量結果。
提高分析效率：傳統(tǒng)的單組分定量方法需要對每個目標物質(zhì)分別進行標準曲線的繪制和樣品的分析，操作繁瑣且耗時較長。而同位素內(nèi)標法可以在一次分析中同時完成多個目標物質(zhì)的定量，大大提高了分析效率，尤其適用于大量樣品的快速分析。
4、用于溯源和質(zhì)量控制
追蹤樣品來源：同位素內(nèi)標可以作為一種“指紋”標識，用于追蹤樣品的來源和處理過程。通過對內(nèi)標同位素組成的分析，可以確定樣品的起源、加工歷史以及可能受到的污染等情況，為食品安全、藥品監(jiān)管等領域提供重要的信息支持。例如，在食品追溯體系中，可以利用同位素內(nèi)標技術追蹤農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地、種植過程中使用的農(nóng)藥化肥等信息，確保食品的質(zhì)量和安全。
評估分析方法的可靠性：在分析方法的開發(fā)和驗證過程中，同位素內(nèi)標可以用來評估方法的準確性、精密度和穩(wěn)定性。通過在不同的樣品中添加已知濃度的內(nèi)標，觀察內(nèi)標與目標物質(zhì)的回收率、相對標準偏差等指標，可以判斷分析方法是否可靠，是否符合相關的質(zhì)量控制要求。
