A Clinical Research Method for the Analysis of Serum Testosterone and Androstenedione
Aplikace | 2015 | WatersInstrumentace
Testosteron a jeho prekurzor androstenedion jsou klíčové androgenické steroidní hormony podílející se na vývoji pohlavních znaků a udržování fyziologických procesů. Přesná a reprodukovatelná analýza těchto látek v séru je zásadní pro klinický výzkum, diagnostiku poruch hormonální rovnováhy a hodnocení léčebných postupů.
Metoda založená na UPLC-MS/MS nabízí vysokou selektivitu a citlivost, které umožňují kvantifikovat nízké fyziologické koncentrace testosteronu a androstenedionu. Zavedení standardizace a automatizace přípravy vzorků významně přispívá k harmonizaci výsledků mezi laboratořemi a k eliminaci operátorské variability.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat klinickou výzkumnou metodu pro extrakci a kvantifikaci testosteronu a androstenedionu v lidském séru. Metoda musí být citlivá, selektivní a umožňovat vysokou kapacitu analýzy s minimálními zásahy operátora.
Klíčové body studie:
Vzorky lidského séra jsou nejprve ošetřeny interními standardy (C13 označené analogie) a precipitovány směsí amoniaku, síranu zinečnatého a methanolu. Po centrifugaci se supernatant načte na Oasis MAX µElution SPE destičku, umyje roztokem methanolu s amoniakem a analyty eluují krátkou dávkou methanolu a vody.
Chromatografický běh trvá 3,3 minuty při gradientu vody a methanolu s aditivy (2 mM NH4Ac, 0,1 % kyseliny mravenčí). Ionizace je prováděna v režimu pozitivního ESI, detekce MRM přechodů pro kvantitativní i kvalitativní kanály.
Selektivita metody byla demonstrována oddělením testosteronu od jeho epimeru epitestosteronu a dalších příbuzných steroidů bez pozorovatelných interferencí. Citlivost umožňuje kvantifikaci na úrovni 0,17 nmol/L se stabilním poměrem signál/šum >10:1.
Precision (RSD) pro tri-level QC (0,52; 3,5; 35 nmol/L) byla ≤4,0 % pro testosteron a ≤4,7 % pro androstenedion. Metoda vykázala lineárnost v rozsahu 0,17–52 nmol/L (r2 >0,994). Matrixové efekty byly kompenzovány interními standardy, výsledný net matrix effect se pohyboval kolem 1,00.
Ověření metodiky na vzorcích CDC HoSt pro testosteron ukázalo korelaci r2 = 0,999 a průměrné zkreslení 3,3 %, což je v rámci přijatelných limitů ±6,4 %. Srovnání s jinou LC-MS/MS metodou ukázalo mírnou proporcionální odchylku pro testosteron (Demingova regrese y=1,07x+0,04) a dobré shody pro androstenedion (y=0,96x+0,08). Manualní a automatizovaná SPE extrakce byly ekvivalentní.
Dalšími směry mohou být rozsáhlejší multiplexní analýzy steroidního panelu v jednom běhu UPLC-MS/MS, integrace do klinických workflow pro diagnostiku poruch reprodukčního zdraví či endokrinních onemocnění. Vývoj standardních referenčních materiálů a rozšíření programu HoSt o nové analyty podpoří další harmonizaci mezi laboratořemi.
Pokročilé platformy s vyšším rozlišením masové spektrometrie (HRMS) a hybridní techniky by mohly nabídnout ještě větší selektivitu a možnost nečekaných objevů nových metabolitů.
Byla vyvinuta a validována robustní, citlivá a selektivní metoda pro kvantifikaci testosteronu a androstenedionu v séru. Využití automatizované SPE extrakce a UPLC-MS/MS detekce zajistilo vysokou reprodukovatelnost, přesnost a propustnost analýz, což je klíčové pro klinický výzkum a standardizaci hormonálních analýz.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Testosteron a jeho prekurzor androstenedion jsou klíčové androgenické steroidní hormony podílející se na vývoji pohlavních znaků a udržování fyziologických procesů. Přesná a reprodukovatelná analýza těchto látek v séru je zásadní pro klinický výzkum, diagnostiku poruch hormonální rovnováhy a hodnocení léčebných postupů.
Metoda založená na UPLC-MS/MS nabízí vysokou selektivitu a citlivost, které umožňují kvantifikovat nízké fyziologické koncentrace testosteronu a androstenedionu. Zavedení standardizace a automatizace přípravy vzorků významně přispívá k harmonizaci výsledků mezi laboratořemi a k eliminaci operátorské variability.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a validovat klinickou výzkumnou metodu pro extrakci a kvantifikaci testosteronu a androstenedionu v lidském séru. Metoda musí být citlivá, selektivní a umožňovat vysokou kapacitu analýzy s minimálními zásahy operátora.
Klíčové body studie:
- Automatizace vzorkového zpracování pomocí Oasis MAX µElution SPE v multiwell formátu na platformě Tecan Freedom Evo 100/4.
- Chromatografická separace na ACQUITY UPLC I-Class systému s C18 kolonou.
- Detekce na Xevo TQD tandemovém kvadrupólovém hmotnostním spektrometru s režimem Multiple Reaction Monitoring.
- Ověření přesnosti metody pomocí vzorků z programu CDC Hormone Standardization (HoSt).
Použitá instrumentace
- ACQUITY UPLC I-Class s HSS SB C18 kolonnou (2.1 × 50 mm, 1.8 µm).
- Xevo TQD tandemový kvadrupólový hmotnostní spektrometr.
- Automatizační stanice Tecan Freedom Evo 100/4 pro SPE extrakci.
- Softwarové nástroje MassLynx v4.1 s TargetLynx Application Manager.
Použitá metodika
Vzorky lidského séra jsou nejprve ošetřeny interními standardy (C13 označené analogie) a precipitovány směsí amoniaku, síranu zinečnatého a methanolu. Po centrifugaci se supernatant načte na Oasis MAX µElution SPE destičku, umyje roztokem methanolu s amoniakem a analyty eluují krátkou dávkou methanolu a vody.
Chromatografický běh trvá 3,3 minuty při gradientu vody a methanolu s aditivy (2 mM NH4Ac, 0,1 % kyseliny mravenčí). Ionizace je prováděna v režimu pozitivního ESI, detekce MRM přechodů pro kvantitativní i kvalitativní kanály.
Hlavní výsledky a diskuse
Selektivita metody byla demonstrována oddělením testosteronu od jeho epimeru epitestosteronu a dalších příbuzných steroidů bez pozorovatelných interferencí. Citlivost umožňuje kvantifikaci na úrovni 0,17 nmol/L se stabilním poměrem signál/šum >10:1.
Precision (RSD) pro tri-level QC (0,52; 3,5; 35 nmol/L) byla ≤4,0 % pro testosteron a ≤4,7 % pro androstenedion. Metoda vykázala lineárnost v rozsahu 0,17–52 nmol/L (r2 >0,994). Matrixové efekty byly kompenzovány interními standardy, výsledný net matrix effect se pohyboval kolem 1,00.
Ověření metodiky na vzorcích CDC HoSt pro testosteron ukázalo korelaci r2 = 0,999 a průměrné zkreslení 3,3 %, což je v rámci přijatelných limitů ±6,4 %. Srovnání s jinou LC-MS/MS metodou ukázalo mírnou proporcionální odchylku pro testosteron (Demingova regrese y=1,07x+0,04) a dobré shody pro androstenedion (y=0,96x+0,08). Manualní a automatizovaná SPE extrakce byly ekvivalentní.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká analytická selektivita a citlivost vhodná pro klinické výzkumné studie i široké spektrum analýz hormonů.
- Automatizace přípravy vzorků zlepšuje opakovatelnost, snižuje pracovní náročnost a riziko lidské chyby.
- Možnost harmonizace výsledků mezi laboratořemi díky použití standardizovaných calibrátorů CDC HoSt.
- Krátký analytický čas (3,3 min) podporuje vysokou propustnost vzorků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalšími směry mohou být rozsáhlejší multiplexní analýzy steroidního panelu v jednom běhu UPLC-MS/MS, integrace do klinických workflow pro diagnostiku poruch reprodukčního zdraví či endokrinních onemocnění. Vývoj standardních referenčních materiálů a rozšíření programu HoSt o nové analyty podpoří další harmonizaci mezi laboratořemi.
Pokročilé platformy s vyšším rozlišením masové spektrometrie (HRMS) a hybridní techniky by mohly nabídnout ještě větší selektivitu a možnost nečekaných objevů nových metabolitů.
Závěr
Byla vyvinuta a validována robustní, citlivá a selektivní metoda pro kvantifikaci testosteronu a androstenedionu v séru. Využití automatizované SPE extrakce a UPLC-MS/MS detekce zajistilo vysokou reprodukovatelnost, přesnost a propustnost analýz, což je klíčové pro klinický výzkum a standardizaci hormonálních analýz.
Reference
- Foley D., Calton L. A Clinical Research Method for the Analysis of Serum Testosterone and Androstenedione. Waters Corporation; 2015.
- CDC Hormone Standardization Program (HoSt), United States Centers for Disease Control and Prevention.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Testosterone, Androstenedione, and Dehydroepiandrosterone Sulfate in Serum for Clinical Research
2015|Waters|Aplikace
Analysis of Testosterone, Androstenedione, and Dehydroepiandrosterone Sulfate in Serum for Clinical Research Dominic Foley, Michelle Wills, and Lisa Calton Waters Corporation, Wilmslow, UK A P P L I C AT I O N B E N E F I T…
Klíčová slova
deming, demingdheas, dheastestosterone, testosteronenmol, nmolfit, fiteqa, eqaandrostenedione, androstenedionescatter, scatterµmol, µmolidentity, identityscheme, schemewaters, watersplot, plotmethod, methodbias
Analysis of Testosterone, Androstenedione, and Dehydroepiandrosterone Sulfate in Serum for Clinical Research
2015|Waters|Aplikace
Analysis of Testosterone, Androstenedione, and Dehydroepiandrosterone Sulfate in Serum for Clinical Research Dominic Foley, Michelle Wills, and Lisa Calton Waters Corporation, Wilmslow, UK A P P L I C AT I O N B E N E F I T…
Klíčová slova
deming, demingdheas, dheastestosterone, testosteronenmol, nmolfit, fiteqa, eqaandrostenedione, androstenedionescatter, scatterµmol, µmolidentity, identityscheme, schemeplot, plotwaters, watersmethod, methodbias
Analysis of Corticosteroids and Androgens in Serum for Clinical Research
2017|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of Corticosteroids and Androgens in Serum for Clinical Research Dominic Foley and Lisa Calton Waters Corporation, Wilmslow, UK APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ Analytical selectivity of the Steroid hormones encompass a large class of small molecules…
Klíčová slova
mean, meancortisol, cortisoleqa, eqadheas, dheasandrostenedione, androstenedionetestosterone, testosteroneandrogens, androgensnmol, nmolcorticosteroids, corticosteroidsclinical, clinicaldifference, differenceagreement, agreementserum, serumresearch, researchsteroid
Analysis of 17-Hydroxyprogesterone in Serum for Clinical Research
2016|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of 17-Hydroxyprogesterone in Serum for Clinical Research Dominic Foley, Michelle Wills, and Lisa Calton Waters Corporation, Wilmslow, UK APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ Analytical sensitivity enables the 17-hydroxyprogesterone (17-OHP) is a glucocorticoid steroid quantification of low…
Klíčová slova
deming, deminghlb, hlboasis, oasisprime, primeµelution, µelutionsteroid, steroidtqd, tqdapplication, applicationfit, fitplate, platehormones, hormonesftn, ftnnote, noteacquity, acquityextracting