本發(fā)明涉及一種UPLC-MS/MS(超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜)技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,屬于分析化學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
雌三醇、氫化可的松、17β-雌二醇、睪酮和孕酮等血甾體激素是人類許多內(nèi)分泌疾病診治的臨床常用檢測指標(biāo),目前其檢測方法有免疫分析法和色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)等。免疫分析法如免疫熒光分析法等目前臨床應(yīng)用廣泛,可同時測定人血多種甾體激素,但其極易受背景干擾出現(xiàn)交叉反應(yīng),且常常僅檢測游離激素等,故有時不能真正反映體內(nèi)實際水平;色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)不存在免疫分析法的交叉反應(yīng),樣本經(jīng)水解后可檢測游離態(tài)和結(jié)合態(tài)的總甾體激素水平;色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)已經(jīng)歷氣相色譜-質(zhì)譜、液相色譜-質(zhì)譜、高效液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜、UPLC-MS/MS等,其檢測效能不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。
然而測定人血甾體激素有一定的局限性。由于人體內(nèi)甾體激素分泌波動較大,故其單次血樣僅代表血液瞬間甾體激素水平,且血樣采集的有創(chuàng)性一定程度上影響了患者的依從性,也難以進(jìn)行有關(guān)流行病學(xué)的調(diào)研。尿甾體激素可反映機(jī)體一段時間內(nèi)其血中的平均水平,且尿樣采集的無創(chuàng)便捷等優(yōu)點明顯提高了臨床診療患者或流行病學(xué)人群調(diào)研的依從性。
UPLC-MS/MS的出現(xiàn)給快速同時檢測尿多種甾體激素帶來了新的機(jī)遇。目前有關(guān)UPLC-MS/MS同時檢測上述5種尿甾體激素的國內(nèi)外研究甚少,如國外Ming DS、Heathcote J.(2011)等建立了UPLC-MS/MS檢測尿游離和總的皮質(zhì)醇方法,該法為β-葡萄糖醛酸酶60℃水浴90min;國內(nèi)朱傳新、鄭艷容(2014)建立UPLC-MS/MS同時分析尿睪酮、雄烯二酮、孕酮和21α-羥化孕酮4種甾體激素()的方法,該法為β-葡萄糖醛酸酶37℃水浴7h以上;張彤杰、王建躍(2015)等建立了嬰兒尿液中睪酮和雄烯二酮的UPLC-MS/MS法,該法為葡萄糖醛酸酶37℃水浴過夜,2種雄激素的相關(guān)系數(shù)均大于0.99,定量下限均為0.05μg/L,平均回收率范圍為74.7%~112.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.6%~15.7%,提示該方法準(zhǔn)確可靠,適用于嬰兒尿液中睪酮和雄烯二酮的準(zhǔn)確測定。
綜上所述,國內(nèi)外未見應(yīng)用UPLC-MS/MS技術(shù),同時快速(酶解時間小于7h)檢測5種尿甾體激素的研究方法報道。針對上述情況,本發(fā)明提出了一種酶解優(yōu)化法結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)同時快速(酶解3h)檢測尿中常用5種甾體激素的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足,提供了一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿雌三醇、氫化可的松、17β-雌二醇、睪酮和孕酮5種甾體激素的方法,使其應(yīng)用于人體尿液甾體激素,為了解機(jī)體的生理過程、疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制及個性化治療方案提供有效信息和依據(jù)。該方法快速、靈敏、準(zhǔn)確,可滿足尿5種甾體激素同時檢測的要求。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,采用β-葡萄糖醛酸酶酶解法結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)快速同時檢測人尿5種甾體激素,步驟如下:
第一步,收集尿樣,離心除雜質(zhì)后保存;
第二步,取第一步得到的離心尿樣0.5mL,加入10μL睪酮-d3作為內(nèi)標(biāo),1.0mL乙酸-乙酸鈉緩沖液、1800~2200Uβ-葡萄糖醛酸酶水溶液,蓋上瓶蓋密封,于50~60℃水浴3h;
第三步,采用SPE小柱提取酶解后尿總甾體激素,用甲醇洗脫,氮氣吹干;
第四步,加溶解液渦旋溶解殘渣,經(jīng)0.22μm濾膜濾過后,等待UPLC-MS/MS進(jìn)樣分析;
第五步,進(jìn)行UPLC-MS/MS分析尿5種甾體激素。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,第一步中,所述尿樣以10,000rpm/min離心5min,離心尿樣的保存溫度為-20℃。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,第三步中,SPE小柱為SampliQ ODS-C18固相萃取柱,按其填料質(zhì)量和空柱管的體積,規(guī)格為500mg/6mL,洗脫步驟為:
1)SPE小柱先用10mL甲醇平衡;
2)然后用10mL去離子水水洗;
3)上樣:酶解后尿樣上樣至SPE小柱上;
4)淋洗:正壓條件下用2mL 20%的甲醇水溶液淋洗1次;
5)洗脫:正壓條件下用5mL 100%甲醇溶液分2次洗脫。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,第四步中,加入的溶解液為200μL 30%乙腈水溶液,渦旋時間為2分鐘;UPLC-MS/MS進(jìn)樣分析體積約為100μL。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,第五步中,UPLC-MS/MS分析所用色譜條件:色譜柱為WatersACQUITYUPLC HSS T3(100mm×2.1mm,1.8μm,美國Waters公司),流動相為0.1%(v/v)甲酸-乙腈溶液和0.1%(v/v)甲酸水溶液,恒定流速:0.3mL/min;柱溫:25℃;進(jìn)樣量:1μL。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,第五步中,UPLC-MS/MS分析所用質(zhì)譜條件:電噴霧正離子源;毛細(xì)管電壓:3.5kV;射頻透鏡電壓:0.3V;離子源溫度:130℃;脫溶劑氣溫度:400℃;脫溶劑氣流量:600L/h;錐孔氣流量:50L/h;脫溶劑氣和錐孔氣為氮氣;碰撞氣為高純氬氣,流量:0.10mL/min。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,所述的人尿5種甾體激素為:雌三醇、氫化可的松、17β-雌二醇、睪酮和孕酮。
上述的一種UPLC-MS/MS技術(shù)快速檢測尿甾體激素的方法,以3倍基線噪聲所對應(yīng)的濃度為檢出限時,檢出限為0.1~1.0 ng/mL; 以10倍基線噪聲所對應(yīng)的濃度為定量限時,其定量限為0.3~3.0 ng/mL。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點或者有益效果:
1)本發(fā)明所采用的優(yōu)化酶解法酶解時間只需3h,較現(xiàn)有技術(shù)快速;并可滿足尿5種甾體激素同時檢測的要求,檢測范圍覆蓋面廣;
2)本發(fā)明所采用的方法檢出限為0.1~1.0ng/mL,定量限為0.3~3.0ng/mL,具有靈敏度高、特異性好等特點。
3)本發(fā)明所采用的方法5種甾體激素的平均回收率為84.7%~106.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.5%~9.8%,具有精密度高,準(zhǔn)確性高等特點。
表1為尿甾體激素線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢出限和定量限。
表2為尿甾體激素的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
表1 尿甾體激素線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢出限和定量限
注:y:被測組分與內(nèi)標(biāo)定量色譜峰峰面積之比;x:被測甾體激素的濃度,ng/mL。
表2 尿甾體激素的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)
附圖說明
圖1是5種甾體激素標(biāo)準(zhǔn)混合液及內(nèi)標(biāo)的提取離子色譜圖(EIC),數(shù)字代表的激素名詞分別為:a.雌三醇,b.氫化可的松,c.17β-雌二醇,d.睪酮-d3,e.睪酮,f.孕酮。
圖2是混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100ng/mL)和尿樣被測物總離子流色譜圖。數(shù)字代表的激素名詞分別為:1.雌三醇,2.氫化可的松,3.17β-雌二醇,4.睪酮-d3,5.睪酮,6.孕酮。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明,但在本發(fā)明保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
SPE小柱為SampliQ ODS-C18柱,填料顆粒直徑45μm,填料量500mg。
實施例1
取-20℃凍融的雌三醇、氫化可的松、17β-雌二醇、睪酮和孕酮5種甾體激素()的混合甲醇溶液,濃度均為100ng/mL。取500μL尿液加入10μL的睪酮-d3作為內(nèi)標(biāo)、1.0mL乙酸-乙酸鈉緩沖液、1800~2200Uβ-葡萄糖醛酸酶水溶液,于50~60℃水浴3h后過SPE小柱。SPE小柱的具體流程為:1)SPE小柱先用10mL甲醇平衡;2)然后用10mL去離子水水洗;3)上樣:將酶解后尿樣上樣至SPE小柱上;4)淋洗:正壓條件下用2mL 20%的甲醇水溶液淋洗1次;5)洗脫:正壓條件下用5mL100%甲醇溶液分2次洗脫。氮氣吹干溫度為60℃,時間約為15min。殘渣用200μL體積濃度為30%乙腈-水溶液渦旋溶解,經(jīng)0.22μm濾膜濾過后,等待UPLC-MS/MS進(jìn)樣分析。結(jié)果如附圖2a所示。5種甾體激素可以得到很好的分離。
實施例2
取-20℃凍融的女性尿液500μL,加入10μL的睪酮-d3作為內(nèi)標(biāo)、1.0mL乙酸-乙酸鈉緩沖液、1800~2200Uβ-葡萄糖醛酸酶水溶液,于50~60℃水浴3h后過SPE小柱。SPE小柱的具體流程為:1)SPE小柱先用10mL甲醇平衡;2)然后用10mL去離子水水洗;3)上樣:將酶解后尿樣上樣至SPE小柱上;4)淋洗:正壓條件下用2mL 20%的甲醇水溶液淋洗1次;5)洗脫:正壓條件下用5mL100%甲醇溶液分2次洗脫。氮氣吹干溫度為60℃,時間約為15min。殘渣用200μL體積濃度為30%乙腈-水溶液渦旋溶解,經(jīng)0.22μm濾膜濾過后,等待UPLC-MS/MS進(jìn)樣分析。結(jié)果如附圖2b所示。5種甾體激素可以得到很好的分離。