安益谱 TQ9100液相色谱串联质谱系统在临床检测中的应用:以人血清中激素含量测定为例
在临床诊断和研究中,精准检测人体内激素水平对于疾病的诊断、治疗和监测至关重要。近年来,随着分析技术的不断进步,液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)系统因其高灵敏度、高特异性和高通量的特点,逐渐成为生物样本中激素检测的首选方法之一。本文将详细介绍安益谱 TQ9100液相色谱串联质谱系统在测定人血清中睾酮、雄烯二酮等激素含量中的应用,探讨其在临床检测中的优势和潜力。
一、引言:激素检测的临床意义
多囊卵巢综合征(Polycystic Ovary Syndrome, PCOS)是一种常见的内分泌代谢性疾病,主要表现为月经不调、不孕、高雄激素血症和卵巢多囊。高雄激素血症是PCOS病理生理的核心问题之一,通常通过临床表现或生化检测来评估。血清中总睾酮(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)和4-雄烯二酮(4-Androstenedione, A4)等雄激素水平的检测对于诊断和评估PCOS患者的代谢风险具有重要意义。
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,并通过计算游离睾酮指数(Free Androgen Index, FAI)来提高对高雄激素血症的筛查效率。本研究利用安益谱 TQ9100液相色谱串联质谱系统,对人血清中的睾酮、雄烯二酮、孕酮和17α-羟孕酮等激素进行了检测,旨在为临床诊断提供一种高效、准确的检测方法。
二、实验部分
(一)样品处理
样品处理是确保检测结果准确性的关键步骤。本实验中,取200μL待测血清样本于1.5mL EP管中,加入20μL内标溶液和980μL甲基叔丁基醚。经过涡旋混匀(2500rpm,10min)和离心(4℃,14000rpm,10min)后,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,最后取5μL进样。
(二)色谱条件
色谱分离是LC-MS/MS系统的重要组成部分。本实验采用Waters BEH C18色谱柱(2.1mm × 50mm,1.7μm),流动相A为含0.2mM氟化铵的水,流动相B为含0.2mM氟化铵的甲醇,柱温设定为40℃。梯度洗脱条件如下表所示:
时间(min) | 流速(mL/min) | A相(%) | B相(%) |
---|---|---|---|
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 |
(三)质谱条件
质谱检测是LC-MS/MS系统的核心环节。本实验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。离子化源温度为500℃,喷雾电压为5000V,气帘气为20psi,雾化气为50psi,辅助加热气为50psi,碰撞气为8,EP为7.5V,CXP为0V。各化合物的离子对参数如下表所示:
待测物名称 | Q1离子(m/z) | Q3离子(m/z) | 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
三、结果与讨论
(一)提取离子图
4种激素的提取离子图如图1所示,从上到下依次为雄烯二酮、睾酮、17α-羟孕酮和黄体酮。这些图谱清晰地展示了各激素的特征离子对,为后续的定量分析提供了可靠的基础。
(二)线性范围、回归方程、精密度和准确度
实验结果表明,各激素的线性范围、回归方程、相关系数、精密度和准确度均符合临床检测要求。具体结果如下表所示:
化合物 | 保留时间(min) | 线性范围(ng/mL) | 回归方程 | 相关系数(r2) | RSD%(低浓度/中浓度/高浓度) | 回收率%(低浓度/中浓度/高浓度) |
---|---|---|---|---|---|---|
雄烯二酮 | 2.891 | 0.1~100 | Y=0.401371X+0.013350 | 0.9986 | 5.1/5.1/5.9 | 97.4/100.0/93.5 |
睾酮 | 2.988 | 0.1~100 | Y=0.232695X+0.028263 | 0.9984 | 4.2/5.5/6.4 | 102.6/101.1/96.0 |
17α-羟孕酮 | 3.010 | 0.2~100 | Y=0.196638X+0.018117 | 0.9980 | 6.1/6.0/4.2 | 105.4/102.1/93.9 |
黄体酮 | 3.350 | 0.2~100 | Y=0.233521X+0.019886 | 0.9988 | 6.2/5.6/6.4 | 101.8/97.7/92.2 |
从表中可以看出,各激素的回归方程相关系数均大于0.998,表明线性关系良好。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,说明该方法具有良好的准确度和重复性。
四、总结
本研究利用ANYEEP TQ9100液相色谱串联质谱系统,成功建立了人血清中睾酮、雄烯二酮、孕酮和17α-羟孕酮的检测方法。该方法具有线性范围宽、灵敏度高、准确度好、前处理简单等优点,单个样本分析时间为5.5分钟,适合高通量临床检测需求。ANYEEP TQ9100系统的应用为临床诊断和研究提供了一种高效、可靠的检测工具,有助于提高对多囊卵巢综合征等内分泌代谢性疾病的诊断效率和治疗效果。