RU2688184C1 - Method for determining catecholamine derivatives in urine - Google Patents

Method for determining catecholamine derivatives in urine Download PDF

Info

Publication number
RU2688184C1
RU2688184C1 RU2018112124A RU2018112124A RU2688184C1 RU 2688184 C1 RU2688184 C1 RU 2688184C1 RU 2018112124 A RU2018112124 A RU 2018112124A RU 2018112124 A RU2018112124 A RU 2018112124A RU 2688184 C1 RU2688184 C1 RU 2688184C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
urine
carried out
sample
solution
fluorenyl
Prior art date
Application number
RU2018112124A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алиса Андреевна Азарян
Азамат Зауалевич Темердашев
Екатерина Владимировна Дмитриева
Элина Мансуровна Гашимова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВО "КубГУ")
Priority to RU2018112124A priority Critical patent/RU2688184C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688184C1 publication Critical patent/RU2688184C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/04Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06Preparation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to a method for determining catecholamine derivatives in a biological liquid (urine), which can be used in clinical diagnosis. Method for determining catecholamine derivatives in urine by high-performance liquid chromatography is characterized by that sample preparation is carried out by passing a sample of analyzed urine through a cartridge for solid-phase extraction ISOLUTE SCX, adding solution of 9-fluorenyl-methoxycarbonyl chloride and holding for 20 minutes at room temperature, and then washing with 5 % ammonium acetate solution in methanol, further, the obtained solution is analyzed by UHPLC, the eluent used is a two-component system, acetonitrile: 0.1 % formic acid at flow rate 0.45 ml/min. Detection of catecholamine derivatives is carried out using a triple quadrupole mass spectrometer with a heated electrospray ionization source.EFFECT: invention simplifies the method, reduces analysis time and reduces labor intensity without loss of efficiency and selectivity.1 cl, 2 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способу определения производных катехоламинов в биологической жидкости (моче), который может найти применение в клинической диагностике.The invention relates to a method for the determination of catecholamine derivatives in a biological fluid (urine), which can be used in clinical diagnostics.

Известен способ определения катехоламинов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием (Nohta, H. High-performance liquid chromatographic determination of urinary catecholamines by direct pre-column fluorescence derivatization with 1,2-diphenylethylenediamine / H. Nohta, A. Mitsuiand, Y. Ohkura // J. Chromatogr. 1986. V. 380. P. 229-231), предусматривающий предварительную дериватизацию катехоламинов. Подготовку проб осуществляли путем добавления к 100 мкл мочи 1 мл 2.0 М фосфатного буфера (pH 6.2). Смесь пропускали через патрон CM-Sephadex С25. Элюирование осуществляли 800 мкл 2.0 М хлоридом натрия. Далее добавляли 1.2 мл этанола и 100 мкл 0.1 М раствора дериватизирующего агента (1,2-дифенилэтилендиамин). Смесь инкубировали при 37°C в течение 40 минут. Супернатант вводили в систему ВЭЖХ.A known method for the determination of catecholamines in the urine by high performance liquid chromatography with fluorimetric detection (H.H. Nohta, H. Nohta, A. Mitsuiand, Y Ohkura // J. Chromatogr. 1986. V. 380. P. 229-231), which provides for the preliminary derivatization of catecholamines. Sample preparation was carried out by adding 1 ml of 2.0 M phosphate buffer (pH 6.2) to 100 μl of urine. The mixture was passed through a CM-Sephadex C25 cartridge. Elution was carried out with 800 μl of 2.0 M sodium chloride. Then 1.2 ml of ethanol and 100 μl of a 0.1 M solution of a derivatizing agent (1,2-diphenylethylenediamine) were added. The mixture was incubated at 37 ° C for 40 minutes. The supernatant was injected into the HPLC system.

В качестве аппаратурного оформления использовали систему высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), состоящую из насоса, автоматического дозатора проб, термостата и флуориметрического детектора. Для хроматографического разделения использовали колонку TSK-gel ODS-120T (250 mm × 4.6 mm, 5 μm). В качестве подвижной фазы использовали систему - диоксан : трис(гидроксиметил)аминометан гидрохлорид. Анализ вели при скорости потока подвижной фазы 1.0 мл/мин.A high-performance liquid chromatography (HPLC) system consisting of a pump, an automatic sample dispenser, a thermostat, and a fluorimetric detector was used as an apparatus. A TSK-gel ODS-120T column (250 mm × 4.6 mm, 5 μm) was used for chromatographic separation. As a mobile phase, the system was dioxane: tris (hydroxymethyl) aminomethane hydrochloride. Analysis was performed at a flow rate of the mobile phase of 1.0 ml / min.

Недостатком указанного способа является продолжительность получения производных катехоламинов из-за необходимости инкубирования реакционной смеси.The disadvantage of this method is the duration of obtaining derivatives of catecholamines due to the need to incubate the reaction mixture.

Известен также способ определения в моче катехоламинов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием (van der Hoorn, F.A.J. Improved measurement of urinary catecholamines by liquid-liquid extraction, derivatization and high-performance liquid chromatography with fluorometric detection // F.A.J, van der Hoorn, F. Boomsma, A.J.

Figure 00000001
M.A.D.H. Schalekamp // J. Chromatogr. 1991. V. 563. P. 348-355). Дериватизацию катехоламинов проводили с использованием 1,2-дифенилэтилендиамина. Подготовку проб осуществляли путем проведения жидкость-жидкостной экстракции мочи. После упаривания органического слоя, пробу перерастворяли в 200 мкл ацетонитрила. Далее добавляли 50 мкл N,N-бис(2-гидроксиметил)глицина и 100 мкл дериватизирующего агента. Смесь инкубировали при 37°C в течение 60 минут. Супернатант вводили в систему ВЭЖХ. В качестве аппаратурного оформления использовали систему высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), состоящую из насоса, автоматического дозатора проб, термостата и флуориметрического детектора. Для хроматографического разделения использовали колонку MicroSpher С18 (100 mm × 4.6 mm, 3 μm). В качестве подвижной фазы использовали систему - ацетат натрия : ацетонитрил : метанол. Анализ вели при скорости потока подвижной фазы 1.0 мл/мин.There is also known a method for detecting catecholamines in urine by high performance liquid chromatography with fluorimetric detection (van der Hoorn, FAJ), van der Hoorn, F .Boomsma, AJ
Figure 00000001
MADH Schalekamp // J. Chromatogr. 1991. V. 563. P. 348-355). Catecholamines were derivatized using 1,2-diphenylethylenediamine. Sample preparation was carried out by conducting a liquid-liquid extraction of urine. After evaporation of the organic layer, the sample was re-dissolved in 200 μl of acetonitrile. Next, 50 μl of N, N-bis (2-hydroxymethyl) glycine and 100 μl of the derivatizing agent were added. The mixture was incubated at 37 ° C for 60 minutes. The supernatant was injected into the HPLC system. A high-performance liquid chromatography (HPLC) system consisting of a pump, an automatic sample dispenser, a thermostat, and a fluorimetric detector was used as an apparatus. For chromatographic separation, a MicroSpher C18 column (100 mm × 4.6 mm, 3 μm) was used. A sodium acetate: acetonitrile: methanol system was used as the mobile phase. Analysis was performed at a flow rate of the mobile phase of 1.0 ml / min.

Недостатком указанного способа является также продолжительность получения производных катехоламинов из-за длительного инкубирования реакционной смеси при повышенных температурах и наличия стадии предварительной подготовки проб мочи путем проведения жидкость-жидкостной экстракции.The disadvantage of this method is also the duration of obtaining catecholamine derivatives due to prolonged incubation of the reaction mixture at elevated temperatures and the presence of a preliminary preparation of urine samples by conducting a liquid-liquid extraction.

Известен способ определение колистина в плазме человека методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием (Li, J.A simple method for the assay of colistin in human plasma, using pre-column derivatization with 9-fluorenylmethyl chloroformatein solid-phase extraction cartridges and reversed-phase high-performance liquid chromatography / J. Li, R.W. Milne, R.L. Nation, J.D. Turnidge, K. Coulthard, D.W. Johnson // J. Chromatogr. B. 2001. V. 761. P. 167-175) с предварительной его дериватизацией на патроне для твердофазной экстракции. Подготовку проб осуществляли путем нанесения на патрон для твердофазной экстракции подготовленного образца плазмы, промывали патрон 1 мл карбонатного буфера (pH 10) и пропускали 30 мкл дериватизирующего агента (100 Мм 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорида в ацетонитриле). Патрон выдерживали при комнатной температуре 10 минут. Элюирование осуществляли 900 мкл ацетона, после чего к элюату добавляли 600 мкл раствора борной кислоты (0.2 М), смесь перемешивали в течение 2 минут. Супернатант вводили в систему ВЭЖХ.The known method for the determination of colistin in human plasma by the method of high-performance liquid chromatography with fluorimetric detection (Li, JA), using a pre-column method for the synthesis of colistin in human plasma. performance liquid chromatography / J. Li, RW Milne, RL Nation, JD Turnidge, K. Coulthard, DW Johnson // J. Chromatogr. B. 2001. V. 761. P. 167-175) with its preliminary derivatization on the cartridge for solid phase extraction. Sample preparation was carried out by applying to the cartridge for solid-phase extraction of the prepared plasma sample, washing the cartridge with 1 ml carbonate buffer (pH 10) and passing through 30 μl of the derivatizing agent (100 Mm 9-fluorenyl methoxycarbonyl chloride in acetonitrile). The cartridge was kept at room temperature for 10 minutes. Elution was carried out with 900 μl of acetone, after which 600 μl of boric acid solution (0.2 M) was added to the eluate, the mixture was stirred for 2 minutes. The supernatant was injected into the HPLC system.

Для этого используют систему высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), состоящую из насоса, автоматического дозатора проб, термостата и флуориметрического детектора. Для хроматографического разделения использовали колонку Ultrasphere С18 (250 mm × 4.6 mm, 5 μm). В качестве подвижной фазы использовали систему - ацетонитрил : тетрагидрофуран : вода. Анализ вели при скорости потока подвижной фазы 1.0 мл/мин.For this purpose, a high performance liquid chromatography system (HPLC) is used, consisting of a pump, an automatic sample dispenser, a thermostat and a fluorimetric detector. For chromatographic separation, an Ultrasphere C18 column (250 mm × 4.6 mm, 5 μm) was used. The system used in the mobile phase was acetonitrile: tetrahydrofuran: water. Analysis was performed at a flow rate of the mobile phase of 1.0 ml / min.

Особенностью проведения анализа является отбор крови для получения плазмы, что представляет собой инвазивную процедуру, сопряженную со стрессом и требует привлечения квалифицированного медицинского персонала, в то время как отбор мочи является неинвазивной процедурой.A feature of the analysis is the selection of blood to obtain plasma, which is an invasive procedure associated with stress and requires the involvement of qualified medical personnel, while the selection of urine is a non-invasive procedure.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ определения катехоламинов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием (Chan, E.C.Y. High-performance liquid chromatographic assay for catecholamines and metanephrines using fluorimetric detection with pre-column 9-fiuorenylmethyloxycarbonyl chloride derivatization / E.C.Y. Chan, P.Y. Wee, P.Y. Ho, P.C. Ho // J. Chromatogr. B. 2000. V. 749. P. 179-189), включающий дериватизацию катехоламинов. Подготовку проб осуществляли путем добавления к 100 мкл мочи 100 мкл 1.0 М боратного буфера (pH 8.0) и 200 мкл дериватизирующего агента (9-флуоренил-метоксикарбонил хлорид). Смесь выдерживали при комнатной температуре 15 минут. Затем к смеси добавляли 800 мкл хлороформа, встряхивали на горизонтальном шейкере при 200 об/мин в течение 5 мин, затем центрифугировали при 500 об/мин в течение 2 мин. Удаляли верхний водный слой и дополнительно экстрагировали 800 мкл хлороформа. Объединенные экстракты (1600 мкл) упаривали в токе азота. Перерастворяли в 400 мкл реакционной смеси (100 мкл воды, 100 мкл буфера, 200 мкл ацетонитрила). Супернатант вводили в систему ВЭЖХ.The closest analogue to the claimed method is the method for the determination of catecholamines in the urine by high performance liquid chromatography with fluorimetric detection (Chan, ECY Wee, PY Ho, PC Ho // J. Chromatogr. B. 2000. V. 749. P. 179-189), including the derivatization of catecholamines. Sample preparation was carried out by adding 100 μl of 1.0 M borate buffer (pH 8.0) and 200 μl of a derivatizing agent (9-fluorenyl methoxycarbonyl chloride) to 100 μl of urine. The mixture was kept at room temperature for 15 minutes. Then 800 µl of chloroform was added to the mixture, shaken on a horizontal shaker at 200 rpm for 5 minutes, then centrifuged at 500 rpm for 2 minutes. The upper aqueous layer was removed and further extracted with 800 μl of chloroform. The combined extracts (1600 μl) were evaporated in a stream of nitrogen. Re-dissolved in 400 μl of the reaction mixture (100 μl of water, 100 μl of buffer, 200 μl of acetonitrile). The supernatant was injected into the HPLC system.

В качестве аппаратурного оформления использовали систему высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), состоящую из насоса, автоматического дозатора проб, термостата и флуориметрического детектора. Для хроматографического разделения использовали колонку Spherisorb С8 (150 mm × 4.6 mm, 5 μm). В качестве подвижной фазы использовали систему - раствор уксусной кислоты : ацетонитрил. Анализ вели при скорости потока подвижной фазы 1.0 мл/мин. Способ определения потребует не менее 80 мин и подразумевает неселективную дериватизацию пробы с дальнейшей экстракцией всех слабополярных и неполярных компонентов, присутствующих в пробе.A high-performance liquid chromatography (HPLC) system consisting of a pump, an automatic sample dispenser, a thermostat, and a fluorimetric detector was used as an apparatus. For chromatographic separation, a Spherisorb C8 column (150 mm × 4.6 mm, 5 μm) was used. As the mobile phase, the system was used - a solution of acetic acid: acetonitrile. Analysis was performed at a flow rate of the mobile phase of 1.0 ml / min. The method of determination will require at least 80 minutes and implies a non-selective derivatization of the sample with further extraction of all weakly polar and non-polar components present in the sample.

Структуры полученных дериватизированных производных подтверждали использованием масс-спектрометра LCQ MS (Thermo Fisher Scientific, Германия).The structures of the derivatized derivatives obtained were confirmed using a LCQ MS mass spectrometer (Thermo Fisher Scientific, Germany).

Недостатками указанного способа являются продолжительность подготовки и анализа проб, его трудоемкость, что обусловлено проведением процедуры жидкость-жидкостной экстракции производных катехоламинов.The disadvantages of this method are the duration of the preparation and analysis of samples, its complexity, due to the procedure of liquid-liquid extraction of catecholamine derivatives.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение способа, сокращение времени анализа, снижение трудоемкости.The technical result of the invention is to simplify the method, reducing the time of analysis, reducing the complexity.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в способе определения производных катехоламинов в моче используют систему ультра высокоэффективной жидкостной хроматографии (УВЭЖХ) с тандемным масс-спектрометрическим детектированием, состоящую из тройного квадрупольного масс-спектрометра с нагреваемым источником электрораспылительной ионизации и жидкостного хроматографа, включающего бинарный градиентный насос, автоматический дозатор проб и термостат. Для хроматографического разделения используют аналитическую колонку, позволяющую работать с соединениями в широком диапазоне pH и при низких давлениях. В качестве подвижной фазы используют двухкомпонентную систему, а именно, ацетонитрил: 0,1% муравьиную кислоту, обеспечивающих эффективное разделение и симметричность пиков определяемых компонентов благодаря высокой элюирующей силе ацетонитрила. Скорость потока подвижной фазы поддерживают постоянной равной 0.45 мл/мин, что обеспечивает возможность реализации быстрого хроматографического разделения без потери в эффективности и селективности, наблюдаемые при увеличении скорости потока подвижной фазы с использованием колонок подобного типа. Детектирование определяемых веществ проводят в режиме мониторинга заданных реакций. Пробоподготовку осуществляют, пропуская образец исследуемой мочи через патрон для твердофазной экстракции, добавляя боратный буфер, имеющий pH 9.5, и дериватизурующий агент - 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорид, в результате чего происходит образование следующих веществ:The claimed technical result is achieved in that a method for determining urinary catecholamine derivatives in the urine uses a system of ultra high performance liquid chromatography (UHPLC) with tandem mass spectrometric detection consisting of a triple quadrupole mass spectrometer with a heated electrospray ionization source and a liquid chromatograph including a binary gradient , automatic sample dispenser and thermostat. For chromatographic separation, an analytical column is used, which allows working with compounds in a wide pH range and at low pressures. As a mobile phase, a two-component system is used, namely, acetonitrile: 0.1% formic acid, which ensures effective separation and symmetry of the peaks of the components to be determined due to the high eluting force of acetonitrile. The flow rate of the mobile phase is kept constant at 0.45 ml / min, which makes it possible to implement rapid chromatographic separation without loss in efficiency and selectivity, which is observed when the flow rate of the mobile phase is increased using columns of this type. Detection of the detected substances is carried out in the mode of monitoring specified reactions. Sample preparation is carried out by passing the sample of the urine through a cartridge for solid-phase extraction, adding borate buffer having a pH of 9.5, and a derivatizing agent - 9-fluorenyl-methoxycarbonyl chloride, as a result of which the following substances are formed:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Реакция протекает на патроне при комнатной температуре в течение 20 минут, после чего элюируют 5% раствором ацетата аммония в метаноле, обеспечивающим наибольшую элюирующую силу, и обеспечивающим полноту извлечения определяемых веществ с патрона для твердофазной экстракции. Ионизацию осуществляют при атмосферном давлении, при напряжении на капилляре 4000 В; температуре капилляра 320°C электрораспылением в режиме регистрации положительных ионов.The reaction proceeds on the cartridge at room temperature for 20 minutes, after which it is eluted with a 5% solution of ammonium acetate in methanol, which provides the greatest eluting force, and ensures the complete extraction of the detected substances from the cartridge for solid-phase extraction. Ionization is carried out at atmospheric pressure, at a voltage on the capillary 4000 V; capillary temperature of 320 ° C by electrospray in the mode of registration of positive ions.

Отличительными признаками заявляемого способа от наиболее близкого аналога, взятого за прототип, являются:Distinctive features of the proposed method from the closest analogue, taken as a prototype, are:

- проведение процедуры дериватизации на патроне для твердофазной экстракции;- carrying out the derivatization procedure on the cartridge for solid-phase extraction;

- применение масс-спектрометрического детектирования.- application of mass spectrometric detection.

Заявляемые отличительные признаки позволяют сократить время пробоподготовки и получать менее полярные производные катехоламинов непосредственно на патроне для твердофазной экстракции, что особенно важно для их количественного анализа в режиме обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии, поскольку обеспечивает их лучшее удерживание на сорбенте.The claimed distinctive features allow to reduce the sample preparation time and to obtain less polar catecholamine derivatives directly on the cartridge for solid-phase extraction, which is especially important for their quantitative analysis in the mode of reversed-phase high-performance liquid chromatography, since it ensures their better retention on the sorbent.

На рисунке 1 представлены зависимости полноты протекания реакции от времени дериватизации: (а) - для 9-флуоренил-метоксикарбонил адреналина; (б) - для 9-флуоренил-метоксикарбонил октопамина; (в) - 9-флуоренил-метоксикарбонил дофамина. На рисунке 2 - хроматограммы результатов анализов проб мочи, полученных от добровольцев: (а) - 9-флуоренил-метоксикарбонил октопамина, (б) - 9-флуоренил-метоксикарбонил дофамина, (в) - 9-флуоренил-метоксикарбонил адреналина.Figure 1 shows the dependence of the completeness of the reaction on the time of derivatization: (a) - for 9-fluorenyl-methoxycarbonyl adrenaline; (b) for 9-fluorenyl-methoxycarbonyl octopamine; (c) - 9-fluorenyl-methoxycarbonyl dopamine. Figure 2 shows chromatograms of the results of urine samples obtained from volunteers: (a) 9-fluorenyl-methoxycarbonyl octopamine, (b) 9-fluorenyl-methoxycarbonyl dopamine, (c) 9-fluorenyl-methoxycarbonyl adrenaline.

Изобретение может быть осуществлено следующим образом.The invention can be implemented as follows.

Готовят стандартные растворы катехоламинов 1 мг/мл путем растворения точной навески вещества в 0.1% муравьиной кислоте, из которых затем готовят рабочие растворы путем последовательного разбавления ацетонитрилом. Готовят раствор дериватизирующего агента (9-флуоренил-метоксикарбонил хлорида) 1 мг/мл путем растворения точной навески вещества в ацетонитриле. Для элюирования готовят 5% раствор ацетата аммония в метаноле.Standard solutions of catecholamines of 1 mg / ml are prepared by dissolving an exact weight of the substance in 0.1% formic acid, from which working solutions are then prepared by serial dilution with acetonitrile. A solution of a derivatizing agent (9-fluorenyl-methoxycarbonyl chloride) of 1 mg / ml is prepared by dissolving an exact weight of the substance in acetonitrile. For elution, a 5% solution of ammonium acetate in methanol is prepared.

Проводят оптимизацию масс-спектрометрического детектирования путем напуска определяемых веществ в камеру источника с использованием шприцевого ввода, что возможно только для источников с атмосферным типом ионизации, проводят оптимизацию по следующим параметрам: энергия соударений, давление газа-мишени в ячейке соударений, напряжение на экстрагирующей линзе.Mass spectrometric detection is optimized by injecting the detected substances into the source chamber using syringe input, which is possible only for sources with atmospheric ionization, and is optimized for the following parameters: collision energy, pressure of the target gas in the collision cell, voltage on the extracting lens.

При определении наилучших условий осуществления действий, позволяющих получить технический результат, изучали зависимость полноты протекания реакции от времени дериватизации (рис. 1). Установлено, что реакция дериватизации полностью завершается через 20 минут при комнатной температуре.In determining the best conditions for the implementation of actions that allow to obtain a technical result, we studied the dependence of the completeness of the reaction on the derivatization time (Fig. 1). It is established that the derivatization reaction is completely completed in 20 minutes at room temperature.

После оптимизации условий масс-спектрометрического детектирования проводят подготовку проб.After optimization of the conditions of mass spectrometric detection, samples are prepared.

Образец исследуемой мочи пропускают через патрон для твердофазной экстракции, наносят на патрон боратный буфер и 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорид. Патрон оставляют при комнатной температуре в течение 20 минут. Проводят элюирование 5% раствором ацетата аммония. Элюат переносят в виалы и анализируют с использованием УВЭЖХ-МС/МС.A sample of the studied urine is passed through a cartridge for solid-phase extraction, borate buffer and 9-fluorenyl-methoxycarbonyl chloride are applied to the cartridge. The cartridge is left at room temperature for 20 minutes. Elution is carried out with 5% ammonium acetate solution. The eluate is transferred to vials and analyzed using UHPLC-MS / MS.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Образец исследуемой мочи, объемом 1 мл пропускают через патрон для твердофазной экстракции ISOLUTE SCX 100 mg 1 ml (Biotage UK, Великобритания), промывают патрон 1 мл раствором 1% муравьиной кислоты в воде и 1 мл метанола, далее пропускают 500 мкл боратного буфера (pH 9.5) и 500 мкл дериватизирующего агента (раствор 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорида 1 мг/мл), после чего патрон выдерживают при комнатной температуре в течение 20 минут. Элюирование производных катехоламинов осуществляют 5% раствором ацетата аммония в метаноле. Элюат переносят в виалы.A 1 ml sample of urine is passed through a ISOLUTE SCX 100 mg 1 ml solid-phase extraction cartridge (Biotage UK, United Kingdom), washed with 1 ml cartridge with a solution of 1% formic acid in water and 1 ml of methanol, then 500 μl of borate buffer (pH 9.5) and 500 μl of a derivatizing agent (solution of 9-fluorenyl methoxycarbonyl chloride 1 mg / ml), after which the cartridge is kept at room temperature for 20 minutes. Elution of catecholamine derivatives is carried out with a 5% solution of ammonium acetate in methanol. The eluate is transferred to the vials.

Анализ ведут при скорости потока подвижной фазы 0.45 мл/мин. Для разделения применяют градиентное элюирование при следующих условиях: 0 мин 5% А; 1.7 мин 40% А; 6.5 мин 10% А, 10.5 мин 5% А, общее время анализа с учетом стабилизации системы перед вводом следующего образца составляет 10.5 мин. Ионизацию при атмосферном давлении осуществляют электрораспылением в режиме регистрации положительных ионов. Детектирование определяемых веществ проводят в режиме мониторинга заданных реакций (табл. 1). Далее проводят обработку полученных данных с применением программного обеспечения Xcalibur версии 2.2 (Thermo Scientific, США).The analysis is carried out at a flow rate of the mobile phase of 0.45 ml / min. Gradient elution is used for the separation under the following conditions: 0 min 5% A; 1.7 min 40% A; 6.5 min 10% A, 10.5 min 5% A, the total analysis time taking into account the stabilization of the system before entering the next sample is 10.5 min. Ionization at atmospheric pressure is carried out by electrospray in the registration mode of positive ions. Detection of the detected substances is carried out in the mode of monitoring specified reactions (Table 1). Then, the obtained data are processed using Xcalibur version 2.2 software (Thermo Scientific, USA).

Figure 00000005
Figure 00000005

В качестве вспомогательного оборудования могут быть использованы: одноканальные механические дозаторы с объемом дозирования 100 мкл, 250 мкл, 500 мкл (Biohit, Финляндия), одноканальный механический дозатор с варьируемым объемом дозирования 100-1000 мкл (Eppendorf, Германия).The following equipment can be used as auxiliary equipment: single-channel mechanical dispensers with a dispensing volume of 100 µl, 250 µl, 500 µl (Biohit, Finland), single-channel mechanical dispenser with a variable dispensing volume of 100-1000 µl (Eppendorf, Germany).

Предлагаемый способ позволяет определять производные катехоламинов в моче человека, полученные в процессе твердофазной экстракции методом УВЭЖХ-МС/МС (рис. 2).The proposed method allows to determine catecholamine derivatives in human urine, obtained in the process of solid-phase extraction by the method of UHLC-MS / MS (Fig. 2).

Полный цикл подготовки и анализа проб с использованием предложенного способа занимает не более 40 мин и позволяет провести предварительную очистку пробы от матричных компонентов благодаря применению твердофазной экстракции, в то время как способ, описанный в прототипе, потребует не менее 80 мин и подразумевает неселективную дериватизацию пробы с дальнейшей экстракцией всех слабополярных и неполярных компонентов, присутствующих в пробе. Помимо этого, описанные процедуры позволяют повысить чувствительность определения.A complete cycle of sample preparation and analysis using the proposed method takes no more than 40 minutes and allows pre-cleaning of the sample from the matrix components through the use of solid phase extraction, while the method described in the prototype will require at least 80 minutes and implies non-selective derivatization of the sample further extraction of all weakly polar and non-polar components present in the sample. In addition, the described procedures allow to increase the detection sensitivity.

Предлагаемый способ является новым, обладает изобретательским уровнем и может широко применяться в практике клинической диагностики при установлении и лечении различных заболеваний.The proposed method is new, involves an inventive step and can be widely used in the practice of clinical diagnostics in the establishment and treatment of various diseases.

Claims (2)

1. Способ определения производных катехоламинов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием системы ультра высокоэффективной жидкостной хроматографии (УВЭЖХ) с тандемным масс-спектрометрическим детектированием, состоящей из тройного квадрупольного масс-спектрометра с нагреваемым источником электрораспылительной ионизации и жидкостного хроматографа, включающего бинарный градиентный насос, автоматический дозатор проб и термостат, для хроматографического разделения использовали колонку, позволяющую работать с соединениями в широком диапазоне рН и при низких давлениях, в качестве дериватизирующего агента используют 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорид, отличающийся тем, что пробоподготовку образца осуществляют, пропуская образец исследуемой мочи через патрон для твердофазной экстракции ISOLUTE SCX, добавляют раствор 9-флуоренил-метоксикарбонил хлорида и выдерживают 20 минут при комнатной температуре, а затем смывают 5% раствором ацетата аммония в метаноле, далее полученный раствор анализируют УВЭЖХ, в качестве элюента используют двухкомпонентную систему, ацетонитрил: 0,1% муравьиная кислота, при скорости потока 0.45 мл/мин, детектирование производных катехоламинов проводят с использованием тройного квадрупольного масс-спектрометра с нагреваемым источником электрораспылительной ионизации.1. The method of determining derivatives of catecholamines in the urine by high performance liquid chromatography using an ultra high performance liquid chromatography system (UHPLC) with tandem mass spectrometric detection consisting of a triple quadrupole mass spectrometer with a heated electrospray ionization source and a liquid chromatograph incorporating a binary gradient pump automatic sample dispenser and thermostat, a column was used for chromatographic separation, allowing to work with compounds in a wide range of pH and at low pressures, 9-fluorenyl-methoxycarbonyl chloride is used as a derivatizing agent, characterized in that sample preparation is carried out by passing the sample of urine tested through an ISOLUTE SCX solid-phase extraction cartridge, add 9-fluorenyl- solution methoxycarbonyl chloride and incubated for 20 minutes at room temperature, and then washed with 5% solution of ammonium acetate in methanol, then the resulting solution is analyzed by UHPLC, as eluent use dvuhkom pentone system, acetonitrile: 0.1% formic acid, at a flow rate of 0.45 ml / min, the detection of catecholamine derivatives is carried out using a triple quadrupole mass spectrometer with a heated electrospray ionization source. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ионизацию осуществляют при атмосферном давлении, при напряжении на капилляре 4000 В, температуре капилляра 320°С электрораспылением в режиме регистрации положительных ионов.2. The method according to p. 1, characterized in that the ionization is carried out at atmospheric pressure, at a voltage on the capillary 4000 V, the temperature of the capillary 320 ° C by electrospray in the mode of registration of positive ions.
RU2018112124A 2018-04-03 2018-04-03 Method for determining catecholamine derivatives in urine RU2688184C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112124A RU2688184C1 (en) 2018-04-03 2018-04-03 Method for determining catecholamine derivatives in urine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112124A RU2688184C1 (en) 2018-04-03 2018-04-03 Method for determining catecholamine derivatives in urine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688184C1 true RU2688184C1 (en) 2019-05-21

Family

ID=66636486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112124A RU2688184C1 (en) 2018-04-03 2018-04-03 Method for determining catecholamine derivatives in urine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688184C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115389682A (en) * 2022-09-13 2022-11-25 北京豪思生物科技股份有限公司 Kit for detecting catecholamine and metabolites thereof in blood plasma and urine and application thereof
RU2800474C1 (en) * 2022-05-06 2023-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of preparing urine samples based on the principles of micellar extraction for determining the content of adrenaline

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161118C1 (en) * 1999-05-25 2000-12-27 Иркутский государственный технический университет Device for protection from overlapping of pulling cables of mine hoisting plant
RU2174231C1 (en) * 2000-10-19 2001-09-27 Подковкин Владимир Георгиевич Method for determining adrenaline, noradrenaline, dophamine and dihydroxiphenylalanine concentration in single portion of biological material
RU2194987C2 (en) * 2000-05-26 2002-12-20 Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра СО РАМН Method for determining catecholamine quantity in urine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2161118C1 (en) * 1999-05-25 2000-12-27 Иркутский государственный технический университет Device for protection from overlapping of pulling cables of mine hoisting plant
RU2194987C2 (en) * 2000-05-26 2002-12-20 Научно-исследовательский институт кардиологии Томского научного центра СО РАМН Method for determining catecholamine quantity in urine
RU2174231C1 (en) * 2000-10-19 2001-09-27 Подковкин Владимир Георгиевич Method for determining adrenaline, noradrenaline, dophamine and dihydroxiphenylalanine concentration in single portion of biological material

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДУТОВ А.А. и др., Одновременный анализ свободных катехоламинов и метанефринов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флюориметрическим детектированием и твердофазной экстракцией на полимерном сорбенте (Purosep-200), Клиническая и лабораторная диагностика, 2015, стр. 1-3, найдено 13.12.2018 в Интернете [on-line] на сайте https://cyberleninka.ru/article/n/odnovremennyy-analiz-svobodnyh-kateholaminov-i-metanefrinov-v-moche-metodom-vysokoeffektivnoy-zhidkostnoy-hromatografii-s. *
СИДОРОВА А.А. и др., Хроматографическое и электрофоретическое определение катехоламинов, метанефринов и 3,4- дигидроксифенилаланина в моче и плазме крови, Сорбционные и хроматографические процессы, 2009, 9, 6, стр. 774-781, найдено 13.12.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://www.sorpchrom.vsu.ru/articles/20090603.pdf. *
СИДОРОВА А.А. и др., Хроматографическое и электрофоретическое определение катехоламинов, метанефринов и 3,4- дигидроксифенилаланина в моче и плазме крови, Сорбционные и хроматографические процессы, 2009, 9, 6, стр. 774-781, найдено 13.12.2018 в Интернете [on-line] на сайте http://www.sorpchrom.vsu.ru/articles/20090603.pdf. ДУТОВ А.А. и др., Одновременный анализ свободных катехоламинов и метанефринов в моче методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флюориметрическим детектированием и твердофазной экстракцией на полимерном сорбенте (Purosep-200), Клиническая и лабораторная диагностика, 2015, стр. 1-3, найдено 13.12.2018 в Интернете [on-line] на сайте https://cyberleninka.ru/article/n/odnovremennyy-analiz-svobodnyh-kateholaminov-i-metanefrinov-v-moche-metodom-vysokoeffektivnoy-zhidkostnoy-hromatografii-s. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2800474C1 (en) * 2022-05-06 2023-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Method of preparing urine samples based on the principles of micellar extraction for determining the content of adrenaline
CN115389682A (en) * 2022-09-13 2022-11-25 北京豪思生物科技股份有限公司 Kit for detecting catecholamine and metabolites thereof in blood plasma and urine and application thereof
CN115389682B (en) * 2022-09-13 2023-08-04 北京豪思生物科技股份有限公司 Kit for detecting catecholamines and metabolites thereof in blood plasma and urine and application of kit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Peters et al. Method development in forensic toxicology
Desfontaine et al. Liquid chromatography and supercritical fluid chromatography as alternative techniques to gas chromatography for the rapid screening of anabolic agents in urine
de Jong et al. Current status and future developments of LC-MS/MS in clinical chemistry for quantification of biogenic amines
Miyaguchi et al. Rapid identification and quantification of methamphetamine and amphetamine in hair by gas chromatography/mass spectrometry coupled with micropulverized extraction, aqueous acetylation and microextraction by packed sorbent
Cudjoe et al. Optimization of solid phase microextraction coatings for liquid chromatography mass spectrometry determination of neurotransmitters
US20100320373A1 (en) Mass spectrometric quantitative detection of methyl malonic acid and succinic acid using hilic on a zwitterionic stationary phase
Guo et al. Ultra-trace analysis of 12 β2-agonists in pork, beef, mutton and chicken by ultrahigh-performance liquid-chromatography–quadrupole-orbitrap tandem mass spectrometry
van der Ham et al. Quantification of metabolites in dried blood spots by direct infusion high resolution mass spectrometry
Rentsch Knowing the unknown–State of the art of LCMS in toxicology
Louppis et al. Determination of antibiotic residues in honey by high-performance liquid chromatography with electronspray ionization tandem mass spectrometry
Magiera Fast, simultaneous quantification of three novel cardiac drugs in human urine by MEPS–UHPLC–MS/MS for therapeutic drug monitoring
Rehulka et al. Microgradient separation technique for purification and fractionation of permethylated N‐glycans before mass spectrometric analyses
Azaryan et al. LC–MS/MS determination of catecholamines in urine using FMOC-Cl derivatization on solid-phase extraction cartridge
Fujii et al. Simultaneous determination of aminoglycoside residues in livestock and fishery products by phenylboronic acid solid-phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry
Musteata et al. Fast assay of angiotensin 1 from whole blood by cation-exchange restricted-access solid-phase microextraction
RU2688184C1 (en) Method for determining catecholamine derivatives in urine
Klimek-Turek et al. Solvent front position extraction procedure with thin-layer chromatography as a mode of multicomponent sample preparation for quantitative analysis by instrumental technique
Jin et al. High‐performance liquid chromatography coupled with electrospray ionization tandem mass spectrometry for the determination of flocoumafen and brodifacoum in whole blood
Hsieh et al. A mixed-mode liquid chromatography-tandem mass spectrometric method for the determination of cytarabine in mouse plasma
Bai et al. Characterization and evaluation of two-dimensional microfluidic chip-HPLC coupled to tandem mass spectrometry for quantitative analysis of 7-aminoflunitrazepam in human urine
Kulikovskii et al. Determination of growth hormones (β-agonists) in muscle tissue by HPLC with mass spectrometric detection
Dong et al. Quantitative analysis of glycerol levels in human urine by liquid chromatography–tandem mass spectrometry
Fuh et al. Determination of flunitrazepam and 7-aminoflunitrazepam in human urine by on-line solid phase extraction liquid chromatography–electrospray-tandem mass spectrometry
Zheng et al. Polymer monolith microextraction online coupled to hydrophilic interaction chromatography/mass spectrometry for analysis of β2‐agonist in human urine
Dashtbozorgi et al. Validation of matrix matched calibration for analysis of insecticide and fungicid residues in cucumber and tomato using QuEChERS sample preparation followed by gas chromatography-mass spectrometry