类型a：学术研究报告
本研究由比利时AZ Sint-Jan AV医院的Daniëlle Borrey等学者完成，发表于2007年的《Clinica Chimica Acta》期刊（卷382，页码134-137）。研究旨在开发一种快速、高效且高灵敏度的液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）方法，用于定量测定女性血清中的睾酮（testosterone）浓度。
学术背景
睾酮是重要的性激素，其准确测量对临床诊断（如多囊卵巢综合征、肾上腺疾病）和治疗监测至关重要。传统免疫分析法（immunoassay）在男性中表现良好，但对女性（睾酮水平通常<50 ng/dL）和儿童（<10 ng/dL）的低浓度样本缺乏灵敏度。气相色谱-质谱（GC-MS）虽为金标准，但耗时长且需大样本量（通常1 mL）。此前LC-MS/MS方法虽存在，但样本前处理复杂（如液-液萃取和固相萃取联用）。因此，本研究提出了一种改进的柱切换（column-switching）LC-MS/MS技术，以简化流程并提高效率。
研究流程与方法
样本前处理
- 样本来源：200 μL女性空腹血清（年龄10-72岁）。
- 衍生化：加入羟胺盐酸盐（hydroxylamine hydrochloride）和氢氧化钠，60°C孵育5分钟，将睾酮转化为肟衍生物以提高质谱响应。
- 萃取：用甲基叔丁基醚（MTBE）液-液萃取，氮吹干燥后复溶于甲醇-水（10:90）。
柱切换LC-MS/MS系统
- 仪器配置：API4000串联质谱仪（Applied Biosystems），配备Agilent 1312A二元泵和1311A四元泵。
- 柱切换设计（图1）：
- 预柱（Lichrospher 100 RP-18）：用于在线基质清除，水相冲洗去除杂质。
- 分析柱（Purospher Star RP-18）：甲醇-0.35%甲酸（70:30）梯度洗脱，睾酮保留时间1.42分钟，总分析时间3分钟。
- 质谱参数：多反应监测（MRM）模式，睾酮（m/z 304→124和304→112）及内标d3-睾酮（m/z 307→124和307→112）。
方法验证
- 线性范围：0.035–6.92 nmol/L（0.01–2 μg/L），校准曲线R²=0.999。
- 精密度：日内和日间相对标准偏差（RSD）为4.70%–9.35%。
- 定量限（LOQ）：0.01 μg/L，满足女性低浓度需求。
- 对比实验：与实验室原有放射免疫分析法（RIA）对比，Passing-Bablok回归显示良好相关性（R²=0.920）。
主要结果
- 方法性能：柱切换技术显著缩短分析时间至3分钟/样本，且无交叉污染。
- 灵敏度与特异性：LOQ低至0.01 μg/L，分支比（branching ratio）验证无干扰。
- 临床样本检测：女性血清睾酮浓度范围为0.02–1.29 μg/L（中位数0.279 μg/L），与RIA结果一致但更精确。
结论与意义
本研究开发的柱切换LC-MS/MS方法具有以下优势：
1. 高效：小样本量（200 μL）、快速分析（3分钟）和自动化在线净化。
2. 经济性：无需固相萃取，降低耗材成本。
3. 临床适用性：特别适合女性、儿童等低浓度睾酮检测，弥补免疫分析法不足。
研究亮点
- 技术创新：首次将柱切换技术应用于血清睾酮分析，简化前处理流程。
- 方法学突破：通过衍生化提高质谱灵敏度，LOQ达0.01 μg/L。
- 多场景适配性：同一LC-MS/MS系统可切换用于其他项目（如免疫抑制剂检测）。
其他价值
该技术为临床实验室提供了一种可靠的高通量解决方案，未来可扩展至其他低浓度激素的检测。