Comprehensive Profiling of Free and Conjugated Estrogens by Capillary Electrophoresis-Time of Flight-Mass Spectrometry
Aplikace | 2014 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Metabolismus estrogenů prostřednictvím hydroxylace, glukuronidace a sulfátace významně ovlivňuje jejich biologickou aktivitu a zdravotní stav jedince. Přesná a komplexní analýza jak volných, tak konjugovaných estrogenů v biologických vzorcích je proto nezbytná pro klinický výzkum, toxikologii a environmentální monitoring.
Cílem studie bylo vyvinout citlivou a selektivní metodu pro současné profilování volných estrogenů a jejich glukuronidovaných a sulfátovaných metabolitů v lidské moči. Autoři představili aplikaci kapilární elektroforézy spojené s elektrospray ionizací a TOF-MS (CE-ESI-TOF-MS) v kombinaci s chemometrickou optimalizací podmínek a predikcí relativních migračních časů.
Použitá instrumentace:
Metoda umožnila rozlišení čtyř volných estrogenů a osmi konjugátů (glukuronidy a sulfáty) v jediném běhu s LOD v rozsahu 0,07–0,23 µM a linearitou R² > 0,988. Intraday precize RPA činila 8,6–13,2 % a RMT CV ≤ 0,17 %. Nevýznamný vliv matrix efektu byl potvrzen srovnáním simulované a skutečné moči. CE selektivně oddělila izomery (např. E2-3G vs. E217G, E3-3G vs. E316G). Silná korelace predikovaných a naměřených migračních časů usnadňuje identifikaci neznámých steroidních konjugátů.
Další rozvoj může zahrnovat multiplexní paralelní CE-MS, miniaturizaci kapilárních systémů a aplikaci strojového učení pro automatizovanou identifikaci metabolitů. Integrace s iontově mobilní spektrometrií by mohla dále zvýšit selektivitu a rychlost analýzy.
Vyvinutá CE-ESI-TOF-MS metoda představuje robustní a univerzální platformu pro komplexní profilování volných a konjugovaných estrogenů s vynikající citlivostí, precizí a schopností oddělit izomery, což otevírá nové možnosti v biomedicínském výzkumu.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, Kapilární elektroforéza
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Metabolismus estrogenů prostřednictvím hydroxylace, glukuronidace a sulfátace významně ovlivňuje jejich biologickou aktivitu a zdravotní stav jedince. Přesná a komplexní analýza jak volných, tak konjugovaných estrogenů v biologických vzorcích je proto nezbytná pro klinický výzkum, toxikologii a environmentální monitoring.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout citlivou a selektivní metodu pro současné profilování volných estrogenů a jejich glukuronidovaných a sulfátovaných metabolitů v lidské moči. Autoři představili aplikaci kapilární elektroforézy spojené s elektrospray ionizací a TOF-MS (CE-ESI-TOF-MS) v kombinaci s chemometrickou optimalizací podmínek a predikcí relativních migračních časů.
Použitá metodika a instrumentace
Použitá instrumentace:
- Agilent G7100A CE systém s nerozvinutou křemennou kapilárou 50 µm×85 cm udržovanou při 20 °C.
- Koaxiální sheath-liquid ESI zdroj a Agilent 6224 TOF LC/MS pro akvizici v negativním iontovém módu.
- Software: Agilent MassHunter Workstation pro sběr dat a Igor Pro pro povrchové modelování.
- Simulovaná moč (NaCl, kreatinin, kys. močová, melatonin, HEPES) pro přípravu standardů.
- Off-line SPE s Oasis HLB kolonkami pro 125násobné koncentrování skutečných vzorků moči.
- Design experimentu CCD (2^3) pro volbu napětí (2,5–5 kV), složení sheath liquidu (40–80 % MeOH) a průtoku (4–20 µL/min).
- Optimální parametry: –4,0 kV, 80 % MeOH v sheath liquidu, průtok 14 µL/min.
- Výpočet molekulového objemu (MV) a účinného náboje (zeff) na základě MM2 a Henderson–Hasselbalchovy rovnice.
- MLR model pro vztah RMT = 0,8407 + 0,173·zeff – 0,080·MV s R2 = 0,975; Q2 = 0,954 (12násobná validace).
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožnila rozlišení čtyř volných estrogenů a osmi konjugátů (glukuronidy a sulfáty) v jediném běhu s LOD v rozsahu 0,07–0,23 µM a linearitou R² > 0,988. Intraday precize RPA činila 8,6–13,2 % a RMT CV ≤ 0,17 %. Nevýznamný vliv matrix efektu byl potvrzen srovnáním simulované a skutečné moči. CE selektivně oddělila izomery (např. E2-3G vs. E217G, E3-3G vs. E316G). Silná korelace predikovaných a naměřených migračních časů usnadňuje identifikaci neznámých steroidních konjugátů.
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální složité přípravy vzorku díky přirozenému odsolení v CE.
- Vysoká selektivita a schopnost rozlišit strukturální izomery bez chromatografických fází.
- Uplatnění v klinické diagnostice hormonálních poruch, environmentálních studiích a farmakokinetice.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může zahrnovat multiplexní paralelní CE-MS, miniaturizaci kapilárních systémů a aplikaci strojového učení pro automatizovanou identifikaci metabolitů. Integrace s iontově mobilní spektrometrií by mohla dále zvýšit selektivitu a rychlost analýzy.
Závěr
Vyvinutá CE-ESI-TOF-MS metoda představuje robustní a univerzální platformu pro komplexní profilování volných a konjugovaných estrogenů s vynikající citlivostí, precizí a schopností oddělit izomery, což otevírá nové možnosti v biomedicínském výzkumu.
Reference
- 1. N. L. Kuehnbaum, P. Britz-McKibbin, Anal. Chem. 2011, 83, 8063–8068.
- 2. M. Mokaddem et al., Electrophoresis 2009, 30, 1692–1697.
- 3. C. Kaiser et al., Chem. Commun. 2008, 338–340.
- 4. A. R. Hurwitz, S. T. Liu, J. Pharm. Sci. 1977, 66, 624–627.
- 5. L. A. D’Agostino et al., J. Proteome Res. 2011, 10, 592–603.
- 6. B. J. Fuhrman et al., Int. J. Biol. Markers 2010, 25, 185–194.
- 7. F. Qin et al., Anal. Chem. 2008, 80, 3404–3411.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of trace amount of 17-β-Estradiol and its metabolites in aqueous samples using online-SPE and accurate MSn analysis
2012|Shimadzu|Postery
Analysis of trace amount of 17-β-Estradiol and its metabolites in aqueous samples using online-SPE and accurate MSn analysis ASMS 2012 MP21 - 527 Tetsuo Tanigawa, Tairo Ogura, Ichiro Hirano, Junko Iida Shimadzu corporation, Kyoto , JAPAN Analysis of trace amount…
Klíčová slova
msn, msnmetabolites, metabolitesonline, onlinespe, speaqueous, aqueousaccurate, accuratesuggested, suggestedits, itssamples, samplesiida, iidaestrogenic, estrogenicqualitative, qualitativeanalysis, analysisactive, activeendocrine
Determination of Eight Estrogens in Milk by UHPLC and the Agilent 6495 Triple Quadrupole Mass Spectrometer
2014|Agilent Technologies|Aplikace
Determination of Eight Estrogens in Milk by UHPLC and the Agilent 6495 Triple Quadrupole Mass Spectrometer Application Note Authors Abstract Dan-Hui Dorothy Yang, This Application Note demonstrates a complete method to rapidly and precisely Agilent Technologies Inc., determine estrogens in…
Klíčová slova
estrogens, estrogensmilk, milkdienestrol, dienestrolethynyl, ethynylhexestrol, hexestrolnegative, negativeestriol, estrioldiethylstilbestrol, diethylstilbestrolestrone, estroneestradiol, estradiolestrogen, estrogeneight, eightquechers, quechersrecovery, recoveryagilent
Analysis of Estrogens Using a Solid Core HPLC Column
2012|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Jamil Ali, Thermo Fisher Scientific, Runcorn, Cheshire, UK Key Words Accucore Phenyl-X, fused core, superficially porous, estrogens, estrone (E1), estradiol (E2), estriol, ethynylestradiol Abstract This application note demonstrates the use of the Thermo ScientificTM AccucoreTM Phenyl-X HPLC column for the…
Klíčová slova
accucore, accucorearomatic, aromatichplc, hplcphenyl, phenylestrogen, estrogenestrogens, estrogensscientific, scientificfisher, fishersteroids, steroidsgrade, gradephase, phaseselectivity, selectivitybonded, bondedcontraceptives, contraceptivescore
Determination of Endocrine-Disrupting Chemicals in Drinking Water at Sub ng/L Levels Using the Agilent 6495 Triple Quadrupole Mass Spectrometer
2014|Agilent Technologies|Aplikace
Determination of Endocrine-Disrupting Chemicals in Drinking Water at Sub ng/L Levels Using the Agilent 6495 Triple Quadrupole Mass Spectrometer Application Note Authors Abstract László Tölgyesi This Application Note demonstrates the precise, accurate, and robust Agilent Technologies Sales and determination of…
Klíčová slova
equilin, equilinunit, unitandrostenedione, androstenedioneestriol, estrioltestosterone, testosteroneestrone, estronewidest, widestidl, idlcounts, countsacquisition, acquisitionhormones, hormoneswater, watertime, timedrinking, drinkingtap