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        基于超高效液相色譜—質(zhì)譜技術(shù)血漿神經(jīng)酰胺含量分析

        2022-11-26 02:34:06李斯琪李紅帥徐麗斯劉艷霞
        臨床軍醫(yī)雜志 2022年11期
        關(guān)鍵詞:神經(jīng)酰胺精密度準(zhǔn)確度

        劉 兵, 劉 巖, 李斯琪, 李紅帥, 徐麗斯, 劉艷霞

        國家老年疾病臨床研究中心 北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 老年醫(yī)學(xué)中心 干二科,遼寧 沈陽 110016

        神經(jīng)酰胺是細(xì)胞膜的重要組分,是構(gòu)成生物膜的主要磷脂,作為脂質(zhì)第二信使參與細(xì)胞生長、增殖、分化、凋亡等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程,對(duì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)起到重要作用;同時(shí),其也是鞘磷脂信號(hào)途徑的重要中間產(chǎn)物,對(duì)細(xì)胞之間的相互作用、胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)揮調(diào)節(jié)功能[1-3]。有研究發(fā)現(xiàn),作為代謝小分子的一種,神經(jīng)酰胺在炎癥細(xì)胞因子產(chǎn)生、胰島素抵抗、動(dòng)脈粥樣硬化等發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[4-5]。神經(jīng)酰胺還是一種潛在的生物標(biāo)志物,對(duì)預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展及預(yù)后具有臨床應(yīng)用價(jià)值。神經(jīng)酰胺家族成員眾多,但目前的研究中檢測(cè)種類有限。針對(duì)神經(jīng)酰胺的檢測(cè)結(jié)果很少涉及同時(shí)分類檢測(cè)組織或細(xì)胞內(nèi)幾種神經(jīng)酰胺的含量[6]。本研究采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法平臺(tái)建立廣譜的神經(jīng)酰胺檢測(cè)方法,可一次性檢測(cè)多個(gè)神經(jīng)酰胺種類,為全面解析神經(jīng)酰胺在疾病中的作用奠定了基礎(chǔ)。現(xiàn)報(bào)道如下。

        1 材料與方法

        1.1 主要儀器及試劑 超高效液相色譜儀(美國,Waters);ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQD三重四極桿質(zhì)譜儀(美國,Waters);CV100-DNA真空離心濃縮儀(中國,北京吉艾姆)。全譜神經(jīng)酰胺指標(biāo)包含Ceramide 16:0(Cer 16:0)、Ceramide 18:0(Cer 18:0)、Ceramide 24:0(Cer 24:0)、Ceramide 24:1(Cer 24:1);Cer 16:0-d7、Cer 18:0-d7、Cer 24:0-d7、Cer 24:0-d7為相應(yīng)神經(jīng)酰胺內(nèi)標(biāo)。色譜甲醇(美國,Merck);色譜乙腈(美國,Merck);甲酸(中國,阿拉丁);乙酸銨(中國,麥克林)。

        1.2 樣本處理方法 10 μl血漿加入20 μl內(nèi)標(biāo)溶液,再加入570 μl甲醇,渦旋3 min以上,4℃、12 000 r/min離心15 min,取200 μl上清液進(jìn)樣分析。

        1.3 色譜條件 選擇兩種色譜柱ACQUITY UPLC BEH C18(2.1×50.0 mm,1.7 μm)和ACQUITY UPLC BEH Amide(2.1×100.0 mm,1.7 μm)進(jìn)行檢測(cè),其中,BEH C18(2.1×50.0 mm,1.7 μm)色譜柱峰型和峰強(qiáng)度更好。見圖1。柱溫:50℃;進(jìn)樣量:2 μl;流動(dòng)相:5 mM乙酸銨水溶液(A相)~0.1%甲酸乙腈(B相);梯度洗脫:0~1.0 min 85%~100%B,1.0~3.0 min 100%B,3.0~3.1 min 100%~85%B,3.1~5.0 min 85%B。

        圖1 BEH C18(2.1×50.0 mm,1.7 μm)色譜柱定量下限色譜圖

        1.4 質(zhì)譜條件 采用電噴霧離子源正離子模式(ESI+);毛細(xì)管電壓:3.0 kV;錐孔電壓:35 V;離子源溫度:150℃;脫溶劑氣溫度:800 L/h;錐孔氣:50 L/h;掃描方式:多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。各化合物的母離子、子離子、錐孔電壓、碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù)見表1。

        表1 多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式模式下定量分析神經(jīng)酰胺質(zhì)譜參數(shù)

        1.5 性能驗(yàn)證方法

        1.5.1 濃度范圍 將8個(gè)濃度水平的4種神經(jīng)酰胺(Cer 16:0、Cer 18:0、Cer 24:0、Cer 24:0)校準(zhǔn)品,按“1.2 樣本處理方法”處理后,測(cè)定濃度并繪制曲線,以校準(zhǔn)品的濃度為自變量x,峰面積比值y為縱坐標(biāo),求出線性回歸方程,計(jì)算線性回歸的相關(guān)系數(shù)r。

        1.5.2 精密度和準(zhǔn)確度 在同一天檢測(cè)低、中、高3個(gè)濃度的質(zhì)控品,每個(gè)濃度平行測(cè)定6次,計(jì)算不同濃度水平質(zhì)控品的變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)和相對(duì)偏差(relative deviation,Dev)作為批內(nèi)精密度和準(zhǔn)確度。連續(xù)檢測(cè)3 d,每個(gè)濃度平行測(cè)定6次,計(jì)算不同濃度水平CV和Dev作為批間精密度和準(zhǔn)確度。

        1.5.3 回收率和基質(zhì)效應(yīng) 準(zhǔn)確度采用加樣回收試驗(yàn)評(píng)價(jià),通過向血漿樣品中加入不同濃度(同精密度和準(zhǔn)確度濃度)標(biāo)準(zhǔn)溶液,計(jì)算回收率,評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度?;|(zhì)效應(yīng)是評(píng)價(jià)基質(zhì)對(duì)被測(cè)物的影響,通過向血漿樣品及空白基質(zhì)(甲醇)中加入不同濃度(同精密度和準(zhǔn)確度濃度)標(biāo)準(zhǔn)溶液,計(jì)算基質(zhì)效應(yīng),每個(gè)濃度重復(fù)檢測(cè)6次,按照“1.2 樣本處理方法”處理樣品。神經(jīng)酰胺為內(nèi)源性成分,因此需要扣除空白本底(空白標(biāo)本重復(fù)檢測(cè)6次,計(jì)算平均值作為空白本底值),具體回收率(R%)計(jì)算公式如下:R% =(C加標(biāo)檢測(cè)值-C空白本底值)/C加標(biāo)量×100%,要求各濃度回收率在85%~115%,低濃度點(diǎn)在80%~120%,CV<15%。具體基質(zhì)效應(yīng)(M%)計(jì)算公式如下:M% =(C血漿加標(biāo)檢測(cè)值-C空白本底值)/C空白基質(zhì)加標(biāo)量×100%。如果同一濃度,含基質(zhì)的樣本測(cè)定值/不含基質(zhì)樣本測(cè)定值在85%~115%則認(rèn)為沒有基質(zhì)效應(yīng),如果低于85%則認(rèn)為基質(zhì)對(duì)被測(cè)物有抑制作用,相反,如果高于115%則認(rèn)為基質(zhì)對(duì)被測(cè)物有增強(qiáng)作用。

        1.5.4 殘留率 通過檢測(cè)高值質(zhì)控品標(biāo)本檢測(cè)后空白標(biāo)本,連續(xù)反復(fù)6次,以空白標(biāo)本的檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)殘留情況。要求高值質(zhì)控品后的空白標(biāo)本的測(cè)定值≤定量下限的20%,如果殘留不可避免,可在高值質(zhì)控品標(biāo)本后增加空白溶劑,以確保不響應(yīng)準(zhǔn)確度和精密度。

        2 結(jié)果

        2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果 4種神經(jīng)酰胺的相關(guān)系數(shù)r值均大于0.99,呈良好線性關(guān)系,且具有很寬的線性范圍,Cer 16:0、Cer 18:0在10.0~2 000.0 ng/ml濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,Cer 24:0、Cer 24:1在0.1~20.0 μg/ml濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。見圖2。

        圖2 標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        2.2 精密度、準(zhǔn)確度及回收率、基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 4種神經(jīng)酰胺的3個(gè)濃度質(zhì)控品的批內(nèi)和批間CV≤15%、Dev≤±15%,檢驗(yàn)結(jié)果均滿足性能驗(yàn)證要求,說明該方法精密度和準(zhǔn)確度良好。各濃度平均回收率均在92.20%~111.58%之間,說明該方法準(zhǔn)確度較好。各濃度基質(zhì)效應(yīng)在92.69%~98.90%之間,說明基質(zhì)對(duì)被測(cè)物無影響,滿足實(shí)驗(yàn)要求。見表2。

        表2 精密度、準(zhǔn)確度及回收率、基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        2.3 殘留實(shí)驗(yàn)結(jié)果 高值質(zhì)控品后的空白標(biāo)本的測(cè)定值均≤定量下限的20%,殘留較少,滿足實(shí)驗(yàn)要求。見表3。

        表3 殘留實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        3 討論

        血漿中神經(jīng)酰胺水平是預(yù)測(cè)心血管事件的重要因子,既往研究證實(shí),神經(jīng)酰胺可作為多種類型疾病的潛在生物標(biāo)志物[7]。建立一個(gè)神經(jīng)酰胺的檢測(cè)平臺(tái)對(duì)多種疾病的研究都具有重大意義,有助于提高對(duì)疾病診斷、分型及預(yù)后評(píng)估的能力。在基于冠心病患者的研究中,神經(jīng)酰胺亞型(Cer 16:0、Cer 18:0、Cer 22:0、Cer 24:0、Cer 24:1)被發(fā)現(xiàn)與斑塊不穩(wěn)定[8]、不良心血管事件[9]及遠(yuǎn)期預(yù)后[10]相關(guān)。

        目前,神經(jīng)酰胺的檢測(cè)方法主要有薄層色譜法、 高效液相色譜法、質(zhì)譜法及高效液相色譜法—質(zhì)譜法等。其中,高效液相色譜法是分離神經(jīng)酰胺的主要技術(shù),但其前期處理復(fù)雜,耗時(shí)長,存在靈敏度和分辨率不高的缺陷,增加了實(shí)驗(yàn)的難度和誤差。而質(zhì)譜法雖然靈敏度高、所需樣品少,且用時(shí)較短,但由于可能出現(xiàn)質(zhì)量數(shù)重疊的脂質(zhì)分子之間的相互干擾,常導(dǎo)致檢測(cè)特異性不佳[11-13]。本研究研發(fā)了一種基于美國Waters超高效液相色譜儀和ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQD三重四極桿質(zhì)譜儀系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)檢測(cè)方法,同時(shí)檢測(cè)Cer 16:0、Cer 18:0、Cer 24:0、Cer 24:1這4種神經(jīng)酰胺的含量。為了選擇合適的色譜柱,本研究選擇了兩種色譜柱進(jìn)行檢測(cè)和質(zhì)譜等條件的優(yōu)化,BEH C18(2.1×50.0 mm,1.7 μm)色譜柱峰型和峰強(qiáng)度更好,最終選定的色譜條件為以BEH C18(2.1×50.0 mm,1.7 μm)為分析色譜柱,柱溫50℃,流動(dòng)相A為5 mM乙酸銨水溶液,流動(dòng)相B為0.1%甲酸乙腈,梯度洗脫。采用電噴霧離子源正離子模式(ESI+);毛細(xì)管電壓:3.0 kV;錐孔電壓:35 V;離子源溫度:150℃;脫溶劑氣溫度:800 L/h;錐孔氣:50 L/h。掃描方式為多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度、準(zhǔn)確度、回收率、基質(zhì)效應(yīng)、殘留實(shí)驗(yàn)等參數(shù)進(jìn)行性能評(píng)估,結(jié)果顯示,本研究方法的準(zhǔn)確度和精密度均不劣于既往研究[14],且每個(gè)樣品分析僅需20 min左右,與邱麗萍等[15]研究結(jié)果比較,具有較高的分析效率,適用于大批量樣品的定量分析。

        本研究結(jié)果顯示:4種神經(jīng)酰胺的相關(guān)系數(shù)r值均大于0.99,呈良好線性關(guān)系,且具有很寬的線性范圍,Cer 16:0、Cer 18:0在10.0~2 000.0 ng/ml濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,Cer 24:0、Cer 24:1在0.1~20.0 μg/ml濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系;4種神經(jīng)酰胺的3個(gè)濃度質(zhì)控品的CV≤15%、Dev≤±15%,優(yōu)于可接受范圍(±20%),說明該方法精密度和準(zhǔn)確度良好;平均回收率均在92.20%~111.58%之間,基質(zhì)效應(yīng)在92.69%~98.90%之間,說明該方法準(zhǔn)確度較好,受基質(zhì)影響?。桓咧蒂|(zhì)控品后的空白標(biāo)本的測(cè)定值均≤定量下限的20%,殘留較少,滿足實(shí)驗(yàn)要求。

        綜上所述,采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定不同類型神經(jīng)酰胺的方法精密度和準(zhǔn)確度高,重現(xiàn)性好,可作為檢測(cè)血清中不同類型神經(jīng)酰胺含量的工具。

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