安益谱TQ9100液相色谱串联质谱系统测定人血清中睾酮、雄烯二酮等激素含量
引言
多囊卵巢综合征(Polycystic ovary syndrome,PCOS),是由遗传和环境因素共同导致的一种常见的内分泌代谢性疾病,高发年龄为20~35岁,育龄女性PCOS患病率为5%~10%。其主要的临床表现为月经不调、不孕、高雄激素血症、卵巢多囊,可伴有肥胖、胰岛素抵抗、血脂紊乱等代谢异常,并可导致2型糖尿病、心脑血管疾病和子宫内膜癌发病风险增高。目前,PCOS病理生理的核心问题是高雄激素血症已成为学科领域内专家的共识。高雄激素血症指女性体内雄激素水平升高或功能过强,一般通过临床表现或生化检测来评估雄激素的升高程度。高雄激素的临床表现主要为多毛、痤疮、脱发和男性化体征;生化检测指标主要为总睾酮(total testosterone,TT)、游离睾酮(free testosterone,FT)、脱氢表雄酮(dehydroepiandrosterone,DHEA)、硫酸脱氢表雄酮(dehydroepiandrosterone sulfate,DHEA-S)、4-雄烯二酮(4-androstenedione,A4)。2018年发布的《多囊卵巢综合征中国诊疗指南》建议:对于育龄期、围绝经期、青春期女性,应先进行高雄激素血症评估,并逐一排除其他可能引起高雄激素和排卵障碍的疾病,才能明确PCOS诊断。
检测患者体内总睾酮水平是临床评估女性雄激素升高的首要方法,血清游离睾酮水平升高则是诊断高雄激素血症的最佳指标。2023年发布的《多囊卵巢综合征雄性激素质谱检测专家共识》建议使用LC-MS/MS同时测定患者体内血清总睾酮和雄烯二酮含量,再通过计算得到游离睾酮指数FAI,可以有效预测PCOS患者代谢风险,提高对高雄激素血症的筛查效率。因此本方法利用ANYEEP TQ9100液相色谱串联质谱系统检测人血清中的睾酮、雄烯二酮等雄激素以及孕酮和17α-羟孕酮等孕激素。
实验部分
样品处理:取待测样本200μL于1.5mL EP管中,加入内标溶液20μL,再加入甲基叔丁基醚980μL;涡旋混匀(2500rpm,10min)并离心(4℃,14000rpm,10min);取上清液800μL于96孔板中,45℃氮吹至干;在吹干的96孔板中加入160μL复溶液(50%甲醇),置于微孔板震荡仪上2000rpm/min震摇2min,4000rpm离心5min,5μL进样。
色谱条件:色谱柱使用Waters BEH C18 2.1mm × 50mm 1.7μm进行液相分离,流动相A为水(含0.2mM氟化铵),流动相B为甲醇(含0.2mM氟化铵),柱温40℃,梯度设置见表1。
质谱条件:采用电喷雾离子化源正离子模式(ESI+)和多反应监测模式(MRM)进行质谱扫描。离子化源温度500℃,喷雾电压5000V,气帘气20psi,雾化气为50psi,辅助加热气为50psi,碰撞气8,EP 7.5V,CXP 0V。各化合物离子对参数见表2。
表1 梯度洗脱条件
时间 | 流速 | A相 | B相 |
min | mL/min | % | % |
0 | 0.4 | 85 | 15 |
1.0 | 0.4 | 40 | 60 |
3.0 | 0.4 | 5 | 95 |
4.0 | 0.4 | 5 | 95 |
4.1 | 0.4 | 85 | 15 |
5.5 | 0.4 | 85 | 15 |
表2 待测物及内标MRM离子对参数
待测物名称 | Q1离子 | Q3离子 | 驻留时间 ms | CE (V) | DP (V) |
雄烯二酮* | 287.2 | 97.0 | 25 | 12 | 100 |
雄烯二酮 | 287.2 | 109.0 | 25 | 15 | 100 |
睾酮* | 289.2 | 97.0 | 25 | 12 | 100 |
睾酮 | 289.2 | 109.0 | 25 | 15 | 100 |
17α-羟孕酮* | 331.2 | 97.0 | 25 | 12 | 100 |
17α-羟孕酮 | 331.2 | 109.0 | 25 | 15 | 100 |
黄体酮* | 315.2 | 97.0 | 25 | 12 | 100 |
黄体酮 | 315.2 | 109.0 | 25 | 15 | 100 |
雄烯二酮-d7* | 361 | 100.0 | 25 | 12 | 100 |
雄烯二酮-d7 | 294.2 | 331.2 | 25 | 15 | 100 |
睾酮-d3* | 294.2 | 97.0 | 25 | 16 | 100 |
睾酮-d3 | 292.2 | 113.0 | 25 | 12 | 100 |
17α-羟孕酮-d8* | 292.2 | 100.0 | 25 | 12 | 100 |
17α-羟孕酮-d8 | 339.2 | 109.0 | 25 | 16 | 100 |
黄体酮-d9* | 339.2 | 100.0 | 25 | 12 | 100 |
黄体酮-d9 | 324.1 | 109.0 | 25 | 16 | 100 |
*为定量离子对
结果与讨论
4种激素的提取离子图见图1,保留时间、线性范围、回归方程(权重1/x2)、精密度(以RSD%计)和准确度(以回收率%计)见表3。
从表中可见,回归方程r2均大于0.998(即r大于0.999),低浓度、中浓度和高浓度的精密度(RSD%)均小于10%,回收率在92.2%~105.4%之间。
表3 脂溶性维生素保留时间、线性范围、回归方程、精密度和准确度结果
图1 4种激素基质加标LLOQ提取离子图
从上到下依次为雄烯二酮、睾酮、17α羟孕酮和孕酮
总结
本方法使用安益谱全自主研发生产的TQ 9100三重四极杆串联质谱系统,可同时检测血清中睾酮、雄烯二酮、孕酮和17α-羟孕酮的含量,该方法线性好、准确度高,前处理简单,单个样本分析时间为5.5分钟,通量较高,适合临床使用。