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ANYEEP TQ9100 液相色谱串联质谱系统:人血清中睾酮、雄烯二酮等激素含量测定的高效解决方案


在临床医学诊断、内分泌疾病研究及药物研发等领域,人血清中睾酮、雄烯二酮等性激素的精准定量分析具有不可替代的作用。这些激素的含量变化与多囊卵巢综合征、性腺功能减退症、前列腺疾病等多种内分泌及代谢性疾病密切相关,其检测结果直接影响疾病的早期诊断、病情评估与治疗方案制定。ANYEEP TQ9100 液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)系统凭借卓越的分离能力、高灵敏度与特异性,突破传统免疫检测技术的局限,成为血清激素精准测定的核心工具,为临床与科研提供可靠的数据分析支持。

ANYEEP TQ9100 液相色谱串联质谱系统:人血清中睾酮、雄烯二酮等激素含量测定的高效解决方案(图1)

安益谱TQ9100三重四极杆液质联用仪

一、血清激素检测的技术挑战与 TQ9100 的应对优势
人血清基质复杂,含有大量蛋白质、脂质、糖类等生物大分子,而睾酮、雄烯二酮等激素在血清中的含量极低(通常为 pg/mL 至 ng/mL 级别),且部分激素结构相似(如睾酮与双氢睾酮),这对检测技术提出了严苛要求:需同时满足高基质抗干扰能力高灵敏度高特异性
传统免疫检测技术(如 ELISA)虽操作简便,但易受交叉反应、抗体特异性不足等因素影响,导致结果偏差,尤其在检测低浓度激素或结构相似激素时局限性显著。ANYEEP TQ9100 LC-MS/MS 系统通过 “液相色谱分离 + 三重四极杆质谱检测” 的串联技术,先利用液相色谱实现激素与基质杂质的高效分离,再通过三重四极杆的精准质量筛选,有效排除干扰信号,从根本上解决了血清激素检测的技术痛点。
二、ANYEEP TQ9100 LC-MS/MS 系统的核心技术解析
(一)高效液相色谱模块:实现激素与基质的精准分离
TQ9100 的液相色谱模块采用高分辨率色谱柱精准梯度洗脱技术,为血清中激素的分离提供稳定保障:
  1. 色谱柱选择:针对睾酮、雄烯二酮等脂溶性激素的特性,通常搭配 C18 反相色谱柱(如 2.1 mm×100 mm,1.8 μm 粒径)。小粒径色谱柱具有更高的理论塔板数,能显著提升分离效率,有效区分结构相似的激素(如雄烯二酮与脱氢表雄酮);同时,2.1 mm 的窄内径设计可减少流动相消耗,提高质谱检测的灵敏度(样品浓度相对更高)。
  1. 梯度洗脱控制:系统配备高精度二元输液泵,流量精度可达 ±0.1%,能精准控制流动相梯度变化。以甲醇 - 水(含 0.1% 甲酸)为流动相为例,通过梯度洗脱(如初始甲醇比例 30%,5 分钟内线性提升至 90%),可实现血清中睾酮(保留时间约 4.2 min)、雄烯二酮(保留时间约 3.8 min)等多种激素的基线分离,避免因峰重叠导致的定量误差。
  1. 柱温箱与自动进样器:柱温箱控温范围为 5-80℃,可精准控制色谱柱温度(通常设为 40℃),减少温度波动对保留时间的影响,提升分离重复性;自动进样器采用微量进样技术(最小进样体积 1 μL),且具备样品冷却功能(4℃),可防止血清样品变质,同时避免交叉污染。
(二)三重四极杆质谱模块:实现激素的高灵敏度与特异性检测
TQ9100 的质谱模块采用串联四极杆结构(Q1→Q2→Q3) ,结合多反应监测(MRM)模式,是实现激素精准定量的核心:
  1. 离子源技术:针对血清激素的电离需求,配备电喷雾电离源(ESI) ,采用正离子模式电离。ESI 源通过高压电场将色谱流出液雾化成带电液滴,液滴蒸发后形成气相离子(如睾酮分子失去一个质子形成 [M+H]⁺离子,质荷比 m/z=289)。系统的 ESI 源优化了喷雾电压(通常 3.5-4.0 kV)、雾化气流量(氮气,5-10 L/min)与毛细管温度(300-350℃),确保激素离子化效率稳定,减少离子抑制效应(血清基质中的磷脂易导致离子抑制,需通过色谱分离与源参数优化缓解)。
  1. 三重四极杆的质量筛选机制
  • 第一四极杆(Q1):作为 “母离子选择器”,仅允许目标激素的特征母离子通过(如睾酮 [M+H]⁺ m/z=289,雄烯二酮 [M+H]⁺ m/z=271),过滤掉大部分基质杂质离子,初步降低干扰。
  • 碰撞室(Q2):母离子进入 Q2 后,与碰撞气(高纯氩气,压力 0.1-0.2 Pa)发生碰撞碎裂,产生具有特异性的子离子(如睾酮的子离子 m/z=97、109,雄烯二酮的子离子 m/z=121、135)。碰撞能量可根据不同激素优化(如睾酮碰撞能量 15-20 eV),确保子离子产率最高。
  • 第三四极杆(Q3):作为 “子离子选择器”,仅允许目标子离子通过(通常选择 1 个定量子离子与 1-2 个定性子离子,如睾酮以 m/z=97 为定量子离子,m/z=109 为定性子离子),彻底排除残留干扰信号,实现对目标激素的特异性检测。
  1. 多反应监测(MRM)模式:TQ9100 支持同时监测多种激素的 MRM 离子对(一次进样可检测 10 种以上激素),且具备快速离子对切换能力(切换速度≤10 ms)。通过为每种激素设定专属的 MRM 离子对与优化参数,系统可在复杂血清基质中精准捕捉目标信号,即使是 pg/mL 级别的低浓度激素也能被准确检测。
三、人血清中睾酮、雄烯二酮的检测流程
(一)样品前处理:去除基质干扰,富集目标激素
血清样品前处理是确保检测准确性的关键步骤,需实现 “蛋白质沉淀 - 激素提取 - 净化” 的核心目标:
  1. 蛋白质沉淀:取 100 μL 血清样品,加入 400 μL 含内标(如氘代睾酮 [d3]- 睾酮,m/z=292)的甲醇(或乙腈),涡旋振荡 1 min 后,4℃下 12000 rpm 离心 10 min。甲醇 / 乙腈可使血清中的蛋白质变性沉淀,释放出结合态的激素(睾酮等激素多与性激素结合球蛋白结合,需通过沉淀打破结合)。
  1. 提取与净化:取离心后的上清液(含激素),加入适量正己烷(或环己烷)进行液液萃取,涡旋后离心分层,收集上层有机相(激素溶于有机相);或采用固相萃取(SPE)柱(如 C18 SPE 柱)净化:将上清液上样至活化后的 SPE 柱,用 5% 甲醇水溶液淋洗去除极性杂质,再用甲醇洗脱激素,收集洗脱液。
  1. 浓缩与复溶:将有机相(或 SPE 洗脱液)在氮吹仪上 37℃下吹干,加入 100 μL 流动相(如甲醇 - 水 = 50:50,含 0.1% 甲酸)复溶,涡旋后离心,取上清液供 LC-MS/MS 分析。
(二)仪器检测与数据处理
  1. 仪器条件设置
  • 液相色谱条件:色谱柱 C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm),柱温 40℃,流动相 A 为 0.1% 甲酸水溶液,流动相 B 为甲醇;梯度洗脱程序:0-2 min,30% B;2-7 min,30% B→90% B;7-9 min,90% B;9-10 min,90% B→30% B;流速 0.3 mL/min,进样量 5 μL。
  • 质谱条件:ESI 源正离子模式,喷雾电压 3.8 kV,毛细管温度 320℃,雾化气(氮气)流量 8 L/min;MRM 离子对:睾酮(m/z 289→97,碰撞能量 18 eV)、雄烯二酮(m/z 271→121,碰撞能量 16 eV)、内标 [d3]- 睾酮(m/z 292→100,碰撞能量 18 eV)。
  1. 标准曲线绘制与定量分析:配制一系列浓度的激素标准溶液(如睾酮 0.1、0.5、1、5、10、50 ng/mL),加入相同浓度的内标,按上述前处理与仪器条件分析,以 “标准品浓度 / 内标浓度” 为横坐标,“标准品 MRM 峰面积 / 内标 MRM 峰面积” 为纵坐标,绘制标准曲线(要求相关系数 R²≥0.995)。血清样品中激素浓度通过样品的峰面积比代入标准曲线计算得出,内标法可有效抵消前处理与仪器波动带来的误差。
四、ANYEEP TQ9100 的核心性能优势与应用价值
(一)核心性能优势
  1. 高特异性与低干扰:通过 “液相色谱分离 + MRM 模式” 双重筛选,可有效区分结构相似的激素(如睾酮与双氢睾酮)及血清基质中的杂质,避免交叉反应,检测结果准确性显著优于传统免疫法。
  1. 高灵敏度与宽线性范围:对睾酮、雄烯二酮的检出限可达 0.05-0.1 pg/mL,定量下限 0.1-0.5 pg/mL,线性范围覆盖 0.1 pg/mL-100 ng/mL,能满足不同生理状态下血清激素的检测需求(如女性血清睾酮浓度约 0.1-0.8 ng/mL,男性约 2.8-8.0 ng/mL)。
  1. 高重复性与稳定性:仪器的保留时间 RSD(相对标准偏差)≤0.5%,峰面积 RSD≤3%,长期运行稳定性良好;同时,内标法的应用进一步提升了定量重复性,确保不同批次样品检测结果的一致性。
  1. 高通量检测能力:单次样品分析时间仅需 10-15 min,结合自动进样器(可容纳 96 孔板),一天可完成 200-300 个血清样品的检测,满足临床实验室高通量检测需求。
(二)应用价值
  1. 临床医学诊断:为内分泌疾病(如多囊卵巢综合征患者血清睾酮升高、性腺功能减退症患者血清睾酮降低)、前列腺癌(睾酮水平监测)等疾病的诊断与病情评估提供精准数据,助力医生制定个性化治疗方案。
  1. 科研领域支持:为内分泌学、生殖医学等领域的研究提供可靠的检测手段,如探索激素水平与疾病发病机制的关联、评估药物对激素代谢的影响等。
  1. 药物研发与监测:在激素类药物(如睾酮补充剂)的临床 trials 中,可精准监测患者血清激素浓度变化,评估药物疗效与安全性,指导剂量优化。
五、总结
ANYEEP TQ9100 液相色谱串联质谱系统通过高效的液相色谱分离技术与高特异性的三重四极杆质谱检测技术,攻克了人血清基质复杂、激素含量低、结构相似等检测难题,实现了睾酮、雄烯二酮等激素的精准定量。其高灵敏度、高特异性、高重复性与高通量的优势,使其成为临床实验室与科研机构开展血清激素分析的理想选择,为内分泌疾病诊断、科研探索及药物研发提供了强有力的技术支撑,推动相关领域的精准化发展。