CN107966520A - 用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，该方法可以高灵敏度地、特异性地一次性检测出儿茶酚胺及其代谢产物，包括MN和NMN(协会指南中首推的指标)、E和NE(起辅助诊断作用)以及DA和3‑MT，可以用于各种类型的PPGL进行诊断,具有非常高的灵敏度和特异性，灵敏度和特异性可分别达到100％和97.2％。

Description

用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法

技术领域

本发明涉及化合物检测领域技术，尤其是涉及一种用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法。

背景技术

嗜铬细胞瘤和副神经节瘤(PPGL)是分别起源于肾上腺髓质的嗜铬细胞或肾上腺外的交感神经节细胞的肿瘤。PPGL会分泌大量的儿茶酚胺，包括肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)及多巴胺(DA)，造成患者的血压阵发性或持续性的升高。尽管PPGL患者只占普通高血压患者的0.2％～0.6％，但是这些患者若未能及时得到针对性治疗，长期的高血压可对患者的心、脑、肾等器官造成严重损害。有些患者甚至会发生高血压危象，危及生命。而患者若能在早期得到准确、及时的诊断，通过手术切除肿瘤，高血压可得到治愈。传统的PPGL生化检查是检测血或尿中的肾上腺素和去甲肾上腺素的浓度。然而，这类方法对PPGL诊断的灵敏度和特异性均不理想。为了解决上述问题，中华医学会内分泌协会和美国内分泌协会推荐试用儿茶酚胺的代谢产物变肾上腺素(MN)和变去甲肾上腺素(NMN)作为诊断PPGL的首选指标。目前临床中用于检测变肾上腺素和变去甲肾上腺素的浓度的方法有酶联免疫法、液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)、液相色谱电化学法，其中酶联免疫法的灵敏度较低，电化学法易存在对目标峰的干扰。

由于肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)和多巴胺(DA)以及其代谢产物变肾上腺素(MN)、变去甲肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT)均具有较高的极性，而且分子结构相近，这就对上述化合物的分离方法提出了较为苛刻的要求。尽管现有技术中报道过采用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)分离上述化合物，但是一种液相色谱串联质谱法通常只能分离上述6种化合物中的一部分化合物，不能将上述6种化合物一次性有效地分离。如果要想从生物样品中检测上述6种化合物来诊断PPGL，需要采用不同的液相色谱串联质谱法的组合。这导致了检测时间的过度延长，很大程度上抑制了其在临床上的应用。因此，目前迫切需要一种能够高效地从生物样本中一次性检测出上述儿茶酚胺及其代谢产物的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，提供了一种用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，该方法采用LC-MS/MS可以快速地检测生物样本中的肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、变肾上腺素(MN)、变去甲肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT)和多巴胺(DA)，可以用于全面地诊断和排查各种类型的PPGL。

具体而言，本发明提供了一种用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，包括：

(1)将250μL的醋酸铵溶液、100μL的儿茶酚胺及其代谢产物的内标溶液、200μL的生物样本，充分混匀后形成待测样本溶液，待用；

(2)将N个浓度不同的200μL儿茶酚胺及其代谢产物的标准品溶液分别与250μL的醋酸铵溶液、100μL的儿茶酚胺及其代谢产物的内标溶液混匀形成N个标准品混合溶液，待用；其中N为4至10的整数，优选5至8的整数。

(3)将弱阳离子交换96孔固相提取板分别用200μL甲醇和水进行预处理；然后分别将以上混匀的样品溶液和标准品溶液加载至经过预处理的各孔中，待样品加载完成后，分别用200μL的醋酸铵溶液与乙腈/异丙醇混合液清洗样品孔，然后用2份50μL的含有甲酸的乙腈水溶液洗涤样品孔，并将洗脱液收集在接收板中；取10μL洗脱液进入LC-MS/MS系统分析；

其中，LC-MS/MS系统的色谱条件为：色谱柱为Xbridge BEH Amide，柱温35℃；流动相A:100％水，含有10mM甲酸铵；流动相B：85％乙腈、15％水，含有10mM甲酸铵，流速：0.4ml/min；梯度洗脱；质谱条件为：电喷雾离子源，正离子扫描，离子源喷雾电压：3600V，离子传输管温度：350℃，雾化温度：330℃。

将N个含有内标的儿茶酚胺及其代谢物的标准品混合溶液通过固相提取板处理，进入LC-MS/MS分析后，将标准品出峰面积同内标出峰面积的比值与标准品溶液浓度做线性回归；得到6种化合物的标准曲线。然后，根据待测样本中的6种化合物的出峰面积同内标出峰面积的比值，通过标准曲线计算生物样本中6种目标化合物的浓度。其中，6种化合物分别是肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、变肾上腺素(MN)、变去甲肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT)和多巴胺(DA)

优选地，所述生物样本是血浆。

所述儿茶酚胺及其代谢产物的标准品溶液包含：

肾上腺素(E)：156pg/mL–2.5ng/mL；

去甲肾上腺素(NE)：156pg/mL–2.5ng/mL；

多巴胺(DA)：156pg/mL–2.5ng/mL；

变肾上腺素(MN)：20pg/mL--3.2ng/mL；

变去甲肾上腺素(NMN)：20pg/mL--3.2ng/mL；

3-甲氧酪胺(3-MT)：20pg/mL--3.2ng/mL。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。本发明检测方法不仅可以检测出MN和NMN(协会指南中首推的指标)，还可以有效地检测E和NE(起辅助诊断作用)，而且本发明的检测方法还可以同时检测DA和3-MT。这使得本发明的方法可以一次性地检测上述6中化合物，不仅提供了检测效率，还扩展了PPGL的检测范围，即可以用于各种类型的PPGL进行诊断，避免了漏诊的发生。此外，本发明的检测方法在用于诊断PPGL时具有非常高的灵敏度和特异性，灵敏度和特异性可分别达到100％和97.2％(见下面的表格)。

附图说明

图1是变肾上腺素的标准曲线图；

图2是变去甲肾上腺素的标准曲线图；

图3是3-甲氧酪胺的标准曲线图；

图4是肾上腺素的标准曲线图；

图5是去甲肾上腺素的标准曲线图；

图6是多巴胺的标准曲线图。

具体实施方式

本发明揭示了一种用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，包括有以下步骤：

(1)将250μL的醋酸铵溶液、100μL的儿茶酚胺及其代谢物的内标溶液、200μL的血浆样本，充分混匀后待用；

(2)将N个浓度不同的200μL儿茶酚胺及其代谢产物的标准品溶液分别与250μL的醋酸铵溶液、100μL的儿茶酚胺及其代谢产物的内标溶液混匀形成N个标准品混合溶液，待用；其中N为4至10的整数，优选5至8的整数。

(3)将弱阳离子交换96孔固相提取板分别用200μL甲醇和水进行预处理；然后分别将以上混匀的样品溶液加入经过预处理的各孔，待样品加载完成后，分别用200μL的醋酸铵溶液和乙腈和异丙醇混合液清洗样品孔，然后用2份50μL的含有甲酸的乙腈水溶液将目标化合物洗脱至接收板中；取10μL洗脱液进入LC-MS/MS系统分析；

其中，LC-MS/MS系统的色谱条件为：色谱柱为Xbridge BEH Amide，柱温35℃；流动相A:100％水，含有10mM甲酸铵；流动相A的pH为3.0；流动相B：85％乙腈、15％水，含有10mM甲酸铵；流动相B的pH为3.0；流速：0.4ml/min；梯度洗脱；质谱条件为：电喷雾离子源，正离子扫描，离子源喷雾电压：3600V，离子传输管温度：350℃，雾化温度：330℃；

将N个含有内标的儿茶酚胺及其代谢物的标准品混合溶液通过固相提取板处理，进入LC-MS/MS分析后，将标准品出峰面积同内标出峰面积的比值同标准品溶液浓度做线性回归；得到6种化合物的标准曲线。然后，根据待测样本中的6种化合物的出峰面积同内标出峰面积的比值，通过标准曲线计算生物样本中的6种目标化合物的浓度。其中，6种化合物分别是肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、变肾上腺素(MN)、变去甲肾上腺素(NMN)、3-甲氧酪胺(3-MT)和多巴胺(DA)

如图1所示，MN线性方程：Y＝4.823e-4X+1.014e-3；R2＝0.9953。

如图2所示，NMN线性方程：Y＝1.141e-3X+4.309e-4；R2＝0.9948。

如图3所示，3MT线性方程：Y＝6.274e-4X+5.348e-3；R2＝0.9980。

如图4所示，E线性方程：Y＝2.041e-4X+1.067e-3；R2＝0.9950。

如图5所示，NE线性方程：Y＝5.323e-4X+2.081e-3；R2＝0.9989。

如图6所示，DA线性方程：Y＝3.783e-4X+9.814e-3；R2＝0.9975。

可报告范围：

MN、NMN、3MT可报告范围为：20pg/mL--3.2ng/mL；

E、NE、DA可报告范围为：156pg/mL–2.5ng/mL。

精密度由含有不同浓度的6个化合物的样本的检测浓度计算得到的变异系数(％CV)进行评估，变异系数(％CV)不得超过15.0％。

1、分析批内的精密度(n＝20)

评估了6个化合物的3个不同浓度的检测数据，每个化合物的各个浓度平行检测20次。

2、分析批间的精密度(n＝20)

评估了6个指标化合物的3个不同浓度的检测数据，每个指标化合物的各个浓度每天进行4次平行检测，连续5天，共计20次。

回收率实验：

在生物样本中，添加已知浓度的标准品(MN、NMN、3MT使用了低中高3个不同的浓度，E、NE、DA使用了低高两个不同浓度)，每个浓度平行检测6次，将测定值减去样本中内源性分析物浓度后的差值与加入的标准品样本浓度之比用于评价回收率，数据如下，并且每种化合物的各个浓度的回收率的变异系数(CV)小于15.0％

可见，本发明的检测方法在用于诊断PPGL时具有非常高的灵敏度和特异性，灵敏度和特异性可分别达到100％和97.2％。

以上具体实施例仅仅用于阐述本发明的实施方式，是说明性的，不旨在以任何方式对本发明的保护范围进行限制。在本发明的基础上所进行各种改进和替换并未背离本发明的精神，也都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，其中所述儿茶酚胺及其代谢产物包括肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、变肾上腺素(MN)、变去甲肾上腺素(NMN)和3-甲氧酪胺(3-MT)，其特征在于：所述方法包括：

(1)将250μL的醋酸铵溶液、100μL的儿茶酚胺及其代谢物的内标溶液、200μL的生物样本，充分混匀后形成待测样本溶液，待用；

(2)将N个浓度不同的200μL儿茶酚胺及其代谢产物的标准品溶液分别与250μL的醋酸铵溶液、100μL的儿茶酚胺及其代谢物的内标溶液混匀形成N个标准品混合溶液，待用；其中N为4至10的整数；

(3)将弱阳离子交换96孔固相提取板分别用200μL甲醇和水进行预处理；然后分别将以上所述的待测样品溶液和N个标准品混合溶液加入经过预处理的各孔，待样品加载完成后，分别用200μL的醋酸铵溶液和乙腈/异丙醇混合溶液清洗样品孔，然后用2份50μL的含有甲酸的乙腈水溶液洗涤样品孔，收集洗脱液至接收板中；取10μL洗脱液进入LC-MS/MS系统分析；

其中，色谱条件为：色谱柱为Xbridge BEH Amide，柱温35℃；流动相A:100％水，含有10mM甲酸铵；流动相B：85％乙腈、15％水，含有10mM甲酸铵，流速：0.4ml/min；按梯度洗脱；质谱条件为：电喷雾离子源，正离子扫描，离子源喷雾电压：3600V，离子传输管温度：350℃，雾化温度：330℃；

在将N个含有内标的儿茶酚胺及其代谢物的标准品混合溶液通过固相提取板处理，进入LC-MS/MS分析后，将所述标准品混合溶液中的标准品出峰面积同内标出峰面积的比值同所述标准品溶液的浓度做线性回归，分别得到肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、变肾上腺素(MN)、变去甲肾上腺素(NMN)和3-甲氧酪胺(3-MT)6种化合物的标准曲线；然后，根据待测样本中的上述6种化合物的出峰面积同内标出峰面积的比值，通过标准曲线计算生物样本中所述6种目标化合物的浓度。

2.如权利要求1所述的用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，其特征在于：所述生物样本为血浆。

3.如权利要求1或2所述的用液相色谱串联质谱技术检测儿茶酚胺及代谢产物的方法，其特征在于：所述儿茶酚胺及其代谢产物的标准品溶液包含：

肾上腺素(E)：156pg/mL–2.5ng/mL；

去甲肾上腺素(NE)：156pg/mL–2.5ng/mL；

多巴胺(DA)：156pg/mL–2.5ng/mL；

变肾上腺素(MN)：20pg/mL--3.2ng/mL；

变去甲肾上腺素(NMN)：20pg/mL--3.2ng/mL；

3-甲氧酪胺(3-MT)：20pg/mL--3.2ng/mL。