High-Sensitivity Analysis of Cortisol in Human Blood Serum Using LCMS-8060NX Triple Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Cortisol je klíčový hormon nadledvin regulující metabolismus bílkovin, sacharidů a tuků, má protizánětlivé a imunosupresivní účinky. Jeho měření slouží jako indikátor funkce hypofýzy a nadledvin. Imunoanalytické metody (ECLIA, CLIA) však trpí průřezovou reaktivitou s dalšími steroidy, proto je vhodné využít LC/MS/MS pro zvýšenou selektivitu a citlivost.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl vyvinout a validovat vysoce citlivou kvantitativní metodu pro stanovení cortisol v lidském séru pomocí LCMS-8060NX. Použito bylo desteroidované sérum, připravené postupy SPE, a ověřena linearita a limit detekce v rozsahu 2,5–100 000 pg/mL. Zároveň byla hodnocena robustnost přístroje díky IonFocus jednotce.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorku: desteroidované lidské sérum, SPE s EVOLUTE EXPRESS ABN 30 mg deskou; vzorek smíchaný se 1 % kyselinou mravenčí v poměru 1:1; eluční kroky (voda, 40 % methanol, methanol) a rektifikace v 50 % methanolu.
• LC podmínky: Shim-pack Scepter C18-120 (50 × 2,1 mm, 3 µm); mobilní fáze A – voda + 0,2 mM NH4F, B – methanol; gradient 50→95→50 % B během 8 min; průtok 0,3 mL/min; objem injekce 2 µL.
• MS podmínky: LCMS-8060NX s ESI+ v režimu MRM; IonFocus 3,0 kV, interface 0,5 kV; teploty – DL 150 °C, interface 400 °C, block heater 500 °C; plyny – nebulizace 2 L/min, sušení 5 L/min, ohřev 15 L/min; MRM 363→121 pro cortisol a 367→121 pro vnitřní standard.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární kalibrace v rozsahu 2,5–100 000 pg/mL s koeficientem R2 ≈ 0,999 a přesností 80–110 %.
• MRM chromatogram standardu 2,5 pg/mL prokázal spolehlivou detekci na low-level úrovni.
• V desteroidovaném séru pozorováno pozadí, u vzorku se 100 pg/mL po korekci zbylo 92 pg/mL, což potvrzuje přesnost metody.
• IonFocus jednotka výrazně snižuje kontaminaci MS prostředí zaváděním pouze iontů.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje spolehlivou kvantifikaci cortisol na úrovni jednotek pg/mL.
• Vysoká selektivita oproti klasickým imunoanalýzám.
• Robustní provoz díky efektivnímu zavádění iontů s IonFocus.
• Kompletní workflow včetně jednoduché přípravy vzorku pro klinické a výzkumné aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Multiplexní analýza dalších steroidů v jednom běhu.
• Integrace plně automatizované přípravy vzorků pro vyšší propustnost.
• Využití v klinické diagnostice, monitorování stresových a adrenálních markerů.
• Další optimalizace instrumentace pro zkrácení doby analýzy.

Závěr

Metoda založená na LCMS-8060NX s IonFocus prokázala vysokou citlivost a selektivitu v rozmezí 2,5–100 000 pg/mL cortisol v lidském séru. Díky robustnímu návrhu a účinné přípravě vzorku je vhodná pro přesné stanovení nízkých koncentrací cortisol v klinickém i výzkumném prostředí.

Použitá instrumentace

• LCMS-8060NX Triple Quadrupole Mass Spectrometer (Shimadzu)
• Nexera X3 HPLC systém a kolona Shim-pack Scepter C18-120, 50 × 2,1 mm, 3 µm
• EVOLUTE EXPRESS ABN 30 mg SPE deska