CN113125601B - 一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法,所述4种脂溶性维生素分别为维生素A、25‑羟基维生素D2、25‑羟基维生素D3和维生素E,采用二维液相色谱系统及柱切换技术相结合,对去除蛋白后的血清待测样品进行上机检测。本发明的方法采用了二维液相色谱系统,简单的前处理(去蛋白)方法,减少了操作过程带来的误差,提高了检测通量。相同的分析方法可以进行血清中4种脂溶性维生素的同时测定,可同时建立标准曲线,且各待测物间相互不产生干扰。大大减少了样品分析时不同方法交替平衡系统的时间。
Description
技术领域
本发明涉及药物检测技术领域,具体涉及一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法。
背景技术
维生素是维持人体正常的生理功能所必需的一类有机物质,这类物质既不参与构成人体细胞,也不为人体提供能量,而是一类调节物质,在人体生长、代谢、发育过程中发挥着重要的作用,所以“维生素”可以通俗地理解为“维持生命的元素”。维生素一般根据溶解性分为脂溶性和水溶性两大类,脂溶性维生素包括维生素A,维生素E,维生素D和维生素K,水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。
脂溶性维生素能溶解于脂肪,不易被排泄,可储存于体内,主要贮存于肝脏部位,因此摄入过量会引起中毒,故不需每日供给。维生素A对维持视力及皮肤功能、骨骼生长、生育和胚胎发育具有重要作用,还具有增强免疫的功能。维生素D与人体钙、磷代谢和骨骼钙化密切相关。在儿童中,维生素D的缺乏会导致骨骼畸形,如出现佝偻病等;而在成人中,维生素D的缺乏会导致骨质疏松。另外,糖尿病、自身免疫性疾病,心血管疾病,癌症(乳腺癌、结肠癌和前列腺癌)的发生也可能与体内维生素D水平有关。天然的维生素D有两种:维生素D2(麦角骨化醇)和维生素D3(胆骨化醇),分别在体内被代谢为25-羟基维生素D2和25-羟基维生素D3,是维生素D在循环系统中的主要存在形式,其含量也最多,被认为是反应人体内维生素D水平的重要指标。维生素E的作用广泛,可以提高生育能力、延缓衰老,改善血液循环、促进伤口愈合和预防近视等;维生素K参与凝血因子的合成和骨骼中钙磷代谢。
目前常用于测定血清中维生素A、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3和维生素E方法主要是采用液相色谱法(HPLC)或液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)。但是,在这些方法中,样品的前处理采用液液萃取法:血清样品加入蛋白沉淀剂去除蛋白后加入正己烷或正己烷和乙酸乙酯的混合溶剂进行萃取,离心分离后,将上清液吹干,再加入复溶液复溶,然后离心取上清液样品进样分析。该前处理过程操作繁复,并且可能会由于人为因素造成提取效率偏差较大,无法得到准确且稳定的结果。此外耗费试剂多、前处理时间长,检测通量低。
发明内容
为了克服上述技术缺陷,本发明的技术目的是提供一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法,采用二维液相色谱系统及柱切换技术相结合,血清样品仅需要简单的蛋白沉淀后即可上机检测;该方法快速、灵敏,可以满足体外诊断对于血清中4种脂溶性维生素浓度测定要求;该方法成本较低,经过专业培训后操作人员即可操作;可以高效率利用设备,减少仪器测试不同目标物时进行方法转换、平衡的时间。
本发明提供如下技术方案:
一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法,采用二维液相色谱系统及柱切换技术相结合,对去除蛋白后的血清待测样品进行检测,所述4种脂溶性维生素为维生素A、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3和维生素E。
本发明的方法,其中所述二维液相色谱系统及柱切换技术具体是:构建二维液相色谱分析装置,第一维液相色谱采用等度洗脱,进样后,样品随流动相进入前处理柱进行净化和富集,然后进行流路切换,样品进入第二维液相色谱部分的分析柱进行分离,最后进入检测器检测,在第二维液相色谱部分采用梯度洗脱;洗脱后得到色谱图,根据色谱图的不同物质和内标的峰面积,根据已建立好的标准曲线方程,计算出待测样品的目标物浓度。
本发明的方法,优选地,其中所述二维液相色谱系统及柱切换技术中,第一维液相色谱部分中的前处理柱为4.0×20mm的苯基柱,前处理流动相为甲醇的35%水溶液,流速为2mL/min;第二维液相色谱部分中的分析柱为50×3.0mm,2.7μm的C18柱,分析流动相为含0.02%甲酸的甲醇和含0.02%甲酸的水,流速为0.7mL/min。
本发明的方法,其中所述二维液相色谱系统及柱切换技术中,色谱柱温为25~50℃,进样量是50~100μL;优选为色谱柱温40℃、进样量50μL。
本发明的方法,其中所述血清待测样品是取血清待测液,加入体积比10:1的内标工作液,涡旋混匀;再加入体积比1:3的蛋白沉淀剂,涡旋混匀后,在10000-15000rpm的高速离心机中离心10-15min,移取上清液进样检测;所述蛋白沉淀剂是体积比为4:1的乙腈-甲醇混合溶液。
所述标准曲线方程的建立方法是:取标准曲线工作液,加入体积比10:1的内标工作液,涡旋混匀;再加入体积比1:3的蛋白沉淀剂,涡旋混匀后,在10000-15000rpm的高速离心机中离心10-15min,移取上清液进样检测;所述蛋白沉淀剂是体积比为4:1的乙腈-甲醇混合溶液;在色谱图上得到各物质的峰面积,以某一物质的溶液浓度为横坐标x,以该物质和内标的峰面积比值为纵坐标y,采用最小二乘法进行线性回归,得到标准曲线方程y=a*x+b。
所述内标工作液为维生素A-d6:500ng/mL,25-羟基维生素D2-d6:200ng/mL,25-羟基维生素D3-d6:200ng/mL,维生素E-d6:20μg/mL的混合溶液。
所述标准曲线工作液是根据4种脂溶性维生素的不同浓度制备得到的混合系列标准曲线工作液,具体记载在本发明的实施例中。
该方法样品前处理采用简单的蛋白沉淀法(采用常规的蛋白沉淀剂处理即可),减少了操作过程带来的误差,提高了检测通量。该方法对血清样品进行处理后,使用第一维的前处理柱进行净化和富集,第二维的分析柱和检测器(三重四级杆质谱仪)的多维液相色谱分析装置对血清中4种脂溶性维生素进行测定,大大降低了干扰和基质效应,提高了检测的特异性和灵敏度。相同的分析方法可以进行血清中4种脂溶性维生素的同时测定,可同时建立标准曲线,且各待测物间相互不产生干扰。大大减少了样品分析时不同方法交替平衡系统的时间。
附图说明
图1是本发明实施例中二维液相实施方式的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的维生素A的代表性色谱图;
图3是本发明实施例提供的25-羟基维生素D2的代表性色谱图;
图4是本发明实施例提供的25-羟基维生素D3的代表性色谱图;
图5是本发明实施例提供的维生素E的代表性色谱图;
图6是本发明实施例提供的维生素A的标准曲线图;
图7是本发明实施例提供的25-羟基维生素D2的标准曲线图;
图8是本发明实施例提供的25-羟基维生素D3的标准曲线图;
图9是本发明实施例提供的维生素E的标准曲线图。
具体实施方式
下面,结合实施例对本发明做进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护之中。
一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法,所述4种脂溶性维生素分别为维生素A、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3和维生素E,采用二维液相色谱系统及柱切换技术相结合,对去除蛋白后的血清待测样品进行上机检测。
装置及其工作条件:
作为本实施例中使用的多维液相色谱分析装置,如图1所示构建二维液相色谱分析装置,第一维液相色谱采用等度洗脱,进样器完成进样后,样品随流动相进入前处理柱进行净化和富集(如图1中的a所示)。然后,采用六通阀进行流路切换,样品进入第二维液相色谱部分的分析柱进行分离(如图1中的b所示),最后进入检测器检测,在第二维液相色谱部分采用两个高压梯度泵用以实施梯度洗脱。
第一维液相色谱部分设定为如下的工作条件:
前处理柱:苯基柱,4.0×20mm;
前处理流动相:甲醇的35%(V/V)水溶液;
流速:2mL/min;
柱温:40℃;
进样量:50μL;
第二维液相色谱部分设定为如下的工作条件:
分析柱:C18 Column(50×3.0mm,2.7μm);
分析流动相:含0.02%(V/V)甲酸的甲醇和含0.02%(V/V)甲酸的水,梯度洗脱程序见表1;
流速:0.7mL/min;
柱温:40℃;
表1梯度洗脱程序
本实施例的第一维液相色谱部分与第二维液相色谱部分的切换通过六通阀进行,阀切换的程序见表2;
表2阀切换程序
时间(min) | 阀位置 |
0.00 | 图1的(a)所示的位置 |
3.00 | 图1的(b)所示的位置 |
7.00 | 图1的(a)所示的位置 |
检测器:三重四级杆质谱检测器,本实施例使用的是4000QTRAP质谱仪,多反应监测(Multiple reaction monitoring,MRM)扫描模式,MRM参数见表3;
表3 4种脂溶性维生素及其同位素内标的MRM参数
(1-定量MRM,2-定性MRM)
质谱检测器的质谱条件还包括以下离子源参数:电离源为ESI源,采用正离子模式,其他参数见表4:
表4质谱检测器的离子源参数
气帘气CUR(psi) | 35 |
碰撞气CAD(psi) | Low |
离子喷雾电压(IS) | 550 |
温度TEM(℃) | 550 |
雾化气GS1(psi) | 80 |
辅助加热气GS2(psi) | 55 |
接口加热Ihe | On |
检测步骤(1)按照下表5配制4种维生素混合标准工作溶液,取标准工作溶液100μL加入10μL内标工作液(维生素A-d6:500ng/mL,25-羟基维生素D2-d6:200ng/mL,25-羟基维生素D3-d6:200ng/mL,维生素E-d6:20μg/mL),然后加入蛋白沉淀剂300μL(体积比为4:1的乙腈-甲醇混合溶液),混匀后,进样检测。
表5
维生素A、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3和维生素E的色谱图分别示于图2、图3、图4和图5。在色谱图上得到各物质的峰面积,以某一物质的溶液浓度为横坐标x,以该物质和内标的峰面积比值为纵坐y,采用最小二乘法进行线性回归,得到标准曲线方程y=a*x+b。维生素A、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3和维生素E的标准曲线分别示于图6、图7、图8和图9。各标准曲线的详情示于表6。
表6
分析物 | 校准曲线 | 权重 | 相关系数r | 线性范围 |
维生素A | Y=0.00226X+0.0188 | 1/x2 | 0.9981 | 50~2500ng/mL |
25-羟基维生素D2 | Y=0.0238X+0.00343 | 1/x2 | 0.9962 | 1~50ng/mL |
25-羟基维生素D3 | Y=0.0341X+0.0206 | 1/x2 | 0.9968 | 5~250ng/mL |
维生素E | Y=0.852X+0.0412 | 1/x2 | 0.9972 | 1~50μg/mL |
(2)待测样品制备
用移液枪移取血清样品100μL至1.5mL或2.0mL离心管或96孔前处理板中,然后加入10μL的内标工作液(维生素A-d6:500ng/mL,25-羟基维生素D2-d6:200ng/mL,25-羟基维生素D3-d6:200ng/mL,维生素E-d6:20μg/mL),涡旋混匀10秒钟;再加入蛋白沉淀剂300μL(体积比为4:1的乙腈-甲醇混合溶液),涡旋混匀1分钟后,在10000-15000rpm的高速离心机中离心5-15min,移取上清液进样检测。
(3)检测结果
混合一批实际血清样品,分成3份,第一份直接测定本底浓度值;第二份按照990μL混合血清加入10μL混合标准溶液(维生素A:25μg/mL,25-羟基维生素D2:500ng/mL,25-羟基维生素D3:2500ng/mL,维生素E-d6:500μg/mL),涡旋混匀后备测;第三份按照990μL混合血清加入10μL混合标准溶液(维生素A:50μg/mL,25-羟基维生素D2:1μg/mL,25-羟基维生素D3:5μg/mL,维生素E-d6:1000μg/mL),涡旋混匀后备测。加标回收率的测定详情示于表7。
表7
从上述实施例可以看出,本发明的方法采用了二维液相色谱系统,通过在线前处理柱对样本进行在线净化,降低质谱分析中的基质效应,提高了检测灵敏度,同时只需要少量样本(100μL血清)进行简单的前处理(去蛋白),减少了操作过程带来的误差,提高了检测通量。相同的分析方法可以进行血清中4种脂溶性维生素的同时测定,可同时建立标准曲线,且各待测物间相互不产生干扰。大大减少了样品分析时不同方法交替平衡系统的时间。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种同时检测血清中4种脂溶性维生素的浓度的方法,其特征在于,采用二维液相色谱系统及柱切换技术相结合,对去除蛋白后的血清待测样品进行检测,所述4种脂溶性维生素为维生素A、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3和维生素E;所述血清待测样品是取血清待测液,加入体积比10:1的内标工作液,涡旋混匀;再加入体积比1:3的蛋白沉淀剂,涡旋混匀后,在10000-15000rpm的高速离心机中离心10-15min,移取上清液进样检测;所述蛋白沉淀剂是体积比为4:1的乙腈-甲醇混合溶液;
所述二维液相色谱系统及柱切换技术具体是:构建二维液相色谱分析装置,第一维液相色谱采用等度洗脱,进样后,样品随流动相进入前处理柱进行净化和富集,然后进行流路切换,样品进入第二维液相色谱部分的分析柱进行分离,最后进入检测器检测,在第二维液相色谱部分采用梯度洗脱;洗脱后得到色谱图,根据色谱图的不同物质和内标的峰面积,根据已建立好的标准曲线方程,计算出待测样品的目标物浓度;
所述二维液相色谱系统及柱切换技术中,第一维液相色谱部分中的前处理柱为4.0×20mm的苯基柱,前处理流动相为甲醇的35%水溶液,流速为2mL/min;第二维液相色谱部分中的分析柱为50×3.0mm,2.7μm的C18柱,分析流动相为含0.02%甲酸的甲醇和含0.02%甲酸的水,流速为0.7mL/min。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述二维液相色谱系统及柱切换技术中,色谱柱温为25~50℃,进样量是50~100μL。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述色谱柱温为40℃、进样量50μL。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标准曲线方程的建立方法是:取标准曲线工作液,加入体积比10:1的内标工作液,涡旋混匀;再加入体积比1:3的蛋白沉淀剂,涡旋混匀后,在10000-15000rpm的高速离心机中离心10-15min,移取上清液进样检测;在色谱图上得到各物质的峰面积,以某一物质的溶液浓度为横坐标x,以该物质和内标的峰面积比值为纵坐标y,采用最小二乘法进行线性回归,得到标准曲线方程y=a*x+b。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述内标工作液为维生素A-d6:500ng/mL,25-羟基维生素D2-d6:200ng/mL,25-羟基维生素D3-d6:200ng/mL,维生素E-d6:20μg/mL的混合溶液。
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