High Sensitivity Analysis of Testosterone in Human Serum Using LCMS™-8060NX

Význam tématu

Testosteron je klíčový steroidní hormon sloužící jako biomarker pro řadu onemocnění a je nezbytné jej měřit s vysokou citlivostí a selektivitou. Tradiční imunotesty mohou vykazovat zkreslení vlivem křížové reaktivity se strukturálně podobnými steroidy. Využití LC MS/MS přináší vyšší přesnost a klinický potenciál spolehlivých výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je demonstrovat vysoce citlivou kvantitativní analýzu testosteronu v lidské séru pomocí triple kvadrupolového spektrometru LCMS 8060NX. Studie zahrnuje přípravu standardních a séru napuštěných vzorků, optimalizaci chromatografických i hmotnostních podmínek a ověření lineárního rozsahu, přesnosti i reprodukovatelnosti metody.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie: HPLC Nexera X3 s column Shim-pack Scepter C18 50×2,1 mm, částice 1,9 µm. Gradientní eluce s mobilními fázemi A 0,05 mm NH4F ve vodě a B methanol, průtok 0,3 ml/min, injekční objem 25 µl.
• Hmotnostní spektrometrie: LCMS 8060NX, ESI režim pozitivního ionizačního zdroje, MRM režim. Měření přechodů 289,25→97,15 pro testosteron a 292,25→100,20 pro vnitřní standard [13C3]testosteron. Optimální teploty desolvace a bloku byly 250 °C respektive 500 °C.
• Příprava vzorků: Standardní vzorky 0,05 až 1000 pg/ml v methanolu 50 procent. Pro sérové vzorky použit steroidy čistý human serum, napuštěný testosteronem na 1 pg/ml, extrakce hexan etylacetát 9:1, centrifugace, odpaření solventu a reextrakce do 50 procent metanolu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární rozsah metody od 0,05 do 1000 pg/ml s koeficientem determinace R2 0,9996.
• Dolní kvantifikační mez 0,05 pg/ml s relativní odchylkou RSD 2,47 procenta a přesností jednotlivých kalibračních bodů mezi 94,6 a 111,0 procenta.
• Analýza sérových vzorků napuštěných na 1 pg/ml dosáhla průměrné hodnoty 1,05 pg/ml (n=3), což potvrzuje spolehlivost metody v reálných podmínkách.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje kvantifikovat testosteron v biologických vzorcích s extrémní citlivostí a přesností, což je klíčové pro klinické a výzkumné aplikace, například diagnostiku endokrinologických onemocnění či monitorování terapeutických zásahů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj v oblasti hmotnostních spektrometrů i obnovitelných ionizačních technik může dále zvýšit citlivost a throughput analýz. Integrace automatizované přípravy vzorků a datové analýzy založené na strojovém učení otevře nové možnosti pro klinické laboratorní workflow a personalizovanou medicínu.

Závěr

LCMS 8060NX prokázal schopnost spolehlivé a citlivé kvantifikace testosteronu v rozmezí 0,05 až 1000 pg/ml. Metoda dosahuje vysoké lineárnosti, přesnosti i reprodukovatelnosti a je vhodná pro klinické i výzkumné aplikace.

Reference

1. Kato N., Inohana Y. High Sensitivity Analysis of Testosterone in Human Serum Using LCMS 8060NX. Shimadzu Application Note C227, October 2020.