Utilizing UPLC Separation to Enable the Analysis of 19 Steroid Hormones in Serum for Clinical Research

Význam tématu

Steroidní hormony zprostředkovávají klíčové fyziologické procesy, včetně metabolismu, zánětlivých a imunitních reakcí, rovnováhy elektrolytů a vývoje pohlavních znaků. Jejich poruchy mohou indikovat široké spektrum onemocnění. Tradiční imunochemické testy často trpí průnikem interferencí a nevhodnou specifitou, což omezuje jejich spolehlivost při kvantifikaci mnoha strukturálně podobných látek. Vysoce výkonná kapalinová chromatografie v kombinaci s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS) nabízí vysokou selektivitu, citlivost a přesnost potřebnou pro rozsáhlé klinické i výzkumné aplikace.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a validovat metodu UPLC-MS/MS pro simultánní separaci a kvantifikaci 19 steroidních hormonů z lidského séra o objemu pouhých 200 µl. Klíčové požadavky zahrnovaly rozlišení izobarických sloučenin, minimální úroveň detekce a robustní výkon na hmotnostním spektrometru Xevo TQ-XS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorku byla použita extrakce tekutá/tekutá s ethylacetát/hexanem a stabilně značené interní standardy. Po centrifugaci se organická fáze odpařila a vzorky se rekonstituovaly ve vodno-methanolovém roztoku s fluoridem amonným. Chromatografii zajišťoval systém ACQUITY UPLC I-Class PLUS se sloupci ACQUITY UPLC BEH C8 (1,7 µm, 2,1 × 50 mm) a VanGuard BEH C8 (1,7 µm, 2,1 × 5 mm) s gradientem vody, methanolu a fluoridu amonného. Detekce probíhala na hmotnostním spektrometru Waters Xevo TQ-XS v režimu MRM.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila kompletní rozlišení všech izobarických párů (např. aldosteron vs. kortizol vs. kortison, 21-deoxykortisol vs. kortikosteron vs. 11-deoxykortisol) s produkční dobou pod 10 minut na jedno injektování. Kalibrační křivky vykazovaly koeficienty determinace r² > 0,99 ve zkoumaných koncentracích. Celková přesnost metody (CV) se pohybovala pod 20 % v nízkých, středních i vysokých úrovních, analytická citlivost dosahovala S/N > 10 pro všechny hormony a extrakční výtěžnost byla v rozmezí 60–80 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza pod 10 minut pro 19 látek najednou.
• Nízký objem vzorku (200 µl) vhodný pro klinické studie s omezeným vzorkem.
• Vysoká selektivita i citlivost díky separaci izobarů a MRM detekci.
• Robustnost a opakovatelnost vhodná pro rutinní rutinní provoz v laboratoři.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu o další steroidy či metabolity pro komplexnější metabolický profil.
• Automatizace přípravy vzorku a vyšší propustnost v rámci klinických laboratoří.
• Integrace s datovými platformami pro pokročilou bioinformatickou analýzu.
• Potenciální využití v diagnostických aplikacích, personalizované medicíně a farmakokinetice.

Závěr

Vyvinutá UPLC-MS/MS metoda nabízí rychlou, selektivní a citlivou analýzu 19 steroidních hormonů z malého objemu séra. Dosahuje vynikajících parametrů lineárity, přesnosti i obnovy a je připravena pro náročné klinické a výzkumné aplikace.

Reference

• Waters Corporation. 2020. Technology Brief: Utilizing UPLC Separation to Enable the Analysis of 19 Steroid Hormones in Serum for Clinical Research. 720006872EN.