1。介绍
有超过5000种化学物质在香烟烟雾
1 ]。暴露于香烟烟雾中与许多有关不良生理效应(
2 ]。尼古丁是一种化学物质存在于山香烟烟草的重量的1%左右。尼古丁是烟草的主要活性成分,也是导致烟瘾或依赖的主要因素(生产
3 ]。可替宁,尼古丁代谢的主要降解产物,一直是一个重要识别特定的生物标志物来评估香烟烟雾暴露(
4 ]。
尿液标本通常采用生物监测因为尿液收集非侵入性,提出了最小的参与者和研究者传染病风险。连续和完整的24小时尿液收集产生更精确的结果,因为现货尿液采样可能无法提供一个有效的概述整个毒物暴露概要文件(
5 ]。尿液样本的完整性和完整性是必不可少的暴露评估研究,并没有遵守协议集合是一个基本的问题研究员。因为肌酐在相对恒定速率随着尿液排出通过肾小球滤过,它的测量是评估样本的完整性和完整性(
6 ,
7 ]。此外,尿肌酐比率中常用格式规范化分析物量化样本浓度(
8 ,
9 ]。正常化过程包括感兴趣的分析物的浓度除以肌酐浓度获得同样的尿液样本,结果报告为目标分析物的浓度每毫克分子肌酐。最近,作为一个标准化的基础上,尿肌酐是用来考虑多种外源性物质的排泄与吸烟有关,从可替宁mercapturic酸(
10 ]。
有许多论文对肌酐的测定在人类体液,包括Jaffe方法(
11 ,
12 ),酶的方法(
13 )、流动注射分析(
14 ),高效液相色谱法(
15 - - - - - -
22 ),毛细管电泳(
23 - - - - - -
25 ),区电泳(
26 ),气相色谱分析-质谱法(
27 ),或液相色谱结合质谱(LC-MS-MS) [
28 - - - - - -
30. ]。最近测定肌酐、delta-aminolevulinate和酪氨酸在生物体液直接注入LC-MS-MS,执行和同位素稀释串联质谱用于评估血清中肌酐测定的准确性,等离子体,等离子体或鼠标
28 ,
29日 ,
31日 - - - - - -
33 ]。Huškova et al。
34 )开发了一个快速的方法分析尿肌酐的固相萃取MS-MS。虽然耗时的固相萃取用于样本准备,串联质谱不能消除所有的选择性干扰在尿液。另一个修改LC-MS-MS方法引入公园等人被允许直接分析在24 h尿肌酐与甲醇(稀释后
30. ]。然而,分析物从列筛选了0.59分钟,离不开水溶解尿蛋白和大分子(保留时间< 1分钟C18柱)。尿肌酐的排泄人类一直在医院的常规测试。方法根据颜色反应和酶反应缺乏选择性的限制。轮询调度结果显示相当大的和不满意不同实验室和方法(
35 ]。
为了消除干扰不同乐器的尿肌酐和使用尿肌酐正常吸烟相关的生物标志物在人类生物体液、敏感和选择性LC-MS-MS方法确定尿肌酐是开发和验证酶比色测定。该方法应用于尿吸烟者和非吸烟者的样本。数据应用于调整可替宁的价值观和进行探索改进是否发生在和谐与焦油烟草暴露联系起来。
2。实验
2.1。化学药品和试剂
乙腈、甲酸和甲醇从TEDIA公司得到Inc .(哦,美国)。高效液相色谱法的溶剂都是分数。肌酐从美国得到Pharmacopeial公约(罗克维尔市,医学博士,美国)。Creatinine-d3 (N-methyl-d3 ;纯度:98%;同位素纯度:99%,多伦多的研究化学品公司,多伦多,加拿大)被用来作为内部标准(是)。
2.2。股票的解决方案的准备、校准标准和质量控制样品
肌酐和creatinine-d的主要股票的解决方案3 准备的标准和质量控制(QC)样品,分别是由称重。主要股票的解决方案(0.21和0.1毫克/毫升)的肌酐和creatinine-d3 分别准备水和储存在−80°C被认为是稳定三个月(数据未显示)。适当稀释在水产生100年股票的解决方案工作,1000和10000 ng / mL肌酸酐的制备校准曲线。校准器(1、2、5、10、20、50、200、500和2000 ng / mL)被添加不同的整除刚做好的工作储备溶液的分析物和creatinine-d 25 ng / mL3 水。质量控制样品肌酐在三种不同浓度(200,和400 ng / mL)也准备与人类尿液。
2.3。样品制备
冷冻尿液样本解冻室温和混合暂停任何解决沉淀。一个10
μ L甲酸加入1毫升整除的人类尿液样本,搅拌,在10000转离心10分钟。混合物过滤是0.22
μ m polyethersulfone膜和5
μ L尿液整除被转移到一个琥珀色的容量瓶,用水总量的10毫升后与100年飙升
μ L (creatinine-d3 内部标准溶液(1
μ g / mL)。一个5
μ L整除LC-MS-MS注射对列。另一个整除的尿液样本用于酶比色分析。
日立的酶比色法进行模块化自动分析仪(罗氏)。酶的酶促降解方法基于肌酐creatininase及其反应产物,creatinase和肌氨酸氧化酶。H2 O2 氧化产生的肌氨酸spectrophotometrically决定。
2.4。仪器分析
所有样品进行了分析使用安捷伦1200液相色谱仪(美国安捷伦科技,威尔明顿DE)加上一个API 4000三重四质谱仪配备TurboIonSpray来源(美国应用生物系统公司,培育城市,CA)。应急服务国际公司在正离子模式下执行(ionspray电压4500 V)与氮喷洒(气体1),加热器(气体2),窗帘,气体和碰撞。气流参数优化(喷雾器40 psi,加热器40 psi和窗帘气体30 psi)通过连续流动注射而流动相引入电离源,享年200岁
μ L / min。declustering势(73 V),入口潜在(10 eV),碰撞能量(V) 29日,和细胞退出的可能性(8 V)被集成优化肌酐圈套泵以恒定流量的10
μ L / min。涡轮离子喷雾温度设定在480°C。定量分析了在多反应监测(MRM)模式下的停留时间100毫秒。
一个安捷伦Zorbax Eclipse XDB-C18列(2.1×150毫米,3.5
μ 米粒子大小、安捷伦科技、美国德威尔明顿)是200年使用流量
μ 在环境温度L / min。权力平等主义的分离进行了50%的溶剂(水)0.1%的甲酸和50%溶剂B(0.1%甲酸乙腈)。0.45溶剂被过滤
μ 膜和在使用前由真空脱气。整除(5
μ L)的标准或稀释尿液样本包含内部标准被注入到LC-MS-MS系统。仪器是计算机运行应用生物系统公司的分析师1.5版本软件。
酶比色法进行根据先前发表的方法(
36 ]。
分析了总尿中可替宁吸烟者和非吸烟者根据先前发表的LC-MS-MS方法(
37 ]。
2.5。验证实验
一些性能参数进行了测试验证该方法根据食品和药物管理局(FDA)分析方法指南。这些都是线性校准的情节,拟合优度线性回归模型校准的情节,特异性、选择性、解冻稳定、复苏,基体效应和精度。
2.6。尿液样本
郑州大学伦理委员会批准的研究。246年24小尿样本82吸烟者在三个独立的57天,空白24小尿不吸烟者得到样品在基线从正在进行的研究(尿液标志物相关吸烟暴露)在郑州大学临床药理研究所。知情同意和/或同意了所有的科目。
3所示。结果与讨论
3.1。优化的色谱条件
在最初的方法开发和验证过程中,几种不同的LC列和相关溶剂系统评估的最佳色谱分离分析物从背景干扰。可怜的峰形状观察大多数列上,除了那些XDB C18柱。初始流动相被选为水和methonol (v / v),而可怜的峰形状也被观察到。为了获得良好的峰形状和分离,溶剂(0.1%乙酸铵在水中)和溶剂B(0.1%甲酸methonal)被选为流动相。
3.2。质量色谱图和检测条件
女士的检测参数进行了优化使用注射泵的流量10
μ L / min。肌酐的ESI质谱如图
1 。应急服务国际公司的条件下,质子化了的分子([
米米米l:mtext>
+米米l:mo>
H米米l:mtext>
]+ )的肌酐和creatinine-d3 观察为基础的山峰
米米米l:mi>
/米米l:mo>
z米米l:mi>
114年和117年,分别。Collision-induced离解的化合物产生的一个主要碎片离子
米米米l:mi>
/米米l:mo>
z米米l:mi>
86年对肌酐和
米米米l:mi>
/米米l:mo>
z米米l:mi>
89年creatinine-d3 分别对应的中性损失有限公司[M + H-CO]+ 。与此同时,碎片离子[M + H-CO]+ 可能产生的另一个主要产品离子
米米米l:mi>
/米米l:mo>
z米米l:mi>
44肌酐和
米米米l:mi>
/米米l:mo>
z米米l:mi>
47对creatinine-d3 (图
1 )。为每个分析物,两个离子转变成对使用多个反应模式下(MRM)。这些离子对114/86和114/44肌酐为creatinine-d确认和量化和117/473 。
图1
肌酐与产品的质量ESI串联质谱离子扫描(
米米米l:mi>
/米米l:mo>
z米米l:mi>
114)。
3.3。特异性和选择性
没有明显的干扰峰内源性化合物的保留时间观察到的肌酐和creatinine-d3 。肌酐和creatinine-d的保留时间3 分别为1.4和1.3分钟。总色谱运行时间是12分钟。一个典型的MRM creatinine-d的色谱图3 和肌酸酐在水中溶解了(a1), (a2)和(a3)在图
2 。稀释尿液样本中发现化合物((b1)、(b2)和(b3)在图
2 )。
(一)色谱图和creatinine-d肌酐的标准3 ,黏着在水(总离子(上),肌酐标准(中间),和creatinine-d3 (底部))。(b)色谱图的肌酐和creatinine-d3 2000倍稀释尿液样本(总离子(上),肌酐标准(中间),和creatinine-d3 (底部))。
(一)
(b)
3.4。解冻的稳定性
尿液矩阵进行了解冻/再冰冻周期在每个验证实验,积累等6个周期的验证。六个验证实验的平均值肌酐的浓度
10.09米米l:mn>
±米米l:mo>
0.31米米l:mn>
更易/ L(简历= 2.1%)。类似规模的CVs是interday CVs,表明快速解冻冷冻水不影响尿液的分析物的浓度。
3.5。基体效应和稀释的影响
尿液成分的影响分析物的离子化,决心通过比较postextracted尿液的反应标准质量控制样品(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
6米米l:mn>
)与整洁的样品分析物的反应当量浓度。在相同浓度的分析物和基体效应决定恢复实验。
Zinellu et al。
24 )和Waterval et al。
33 )报道,与固相萃取预处理的尿液尿肌酐不是一个必要的一步测量,简单的稀释尿液没有预处理提供了肌酐高选择性。在此帐户,一个简单的稀释水和甲醇在本研究应用。如图
3 ,用水稀释尿液样本可以清楚色谱肌酐。尿液稀释用水的信噪比高于甲醇的狭窄的肌酐色谱peek、低噪音。肌酐很容易就发现在所有的尿标本,也可以更好地分析尿液样本稀释2000倍时在我们的分析。此外,应用稀释尿液样本LC-MS-MS可以减少基体效应的影响,从而让更多的样品前处理清洗。
图3
总离子色谱的尿样()稀释水和甲醇。
3.6。复苏,校准曲线,检测的局限性(LOD)和量化(定量限),和精度
分析得到恢复率飙升不抽烟池尿样和三个浓度的肌酐(50,200,和400 ng / mL)。复苏范围从98.6到106.0% (
n米米l:mi>
=米米l:mo>
6米米l:mn>
)(表
1 )。
表1
恢复的方法,以稀释尿液样本(2000倍)。
添加(ng / mL)
检测(ng / mL)
恢复(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
6米米l:mn>
,%)
0
223.25
- - - - - -
50
276.00
105.5
200年
435.25
106.0
400年
617.75
98.6
肌酐的峰面积比值是构造校正曲线绘制和肌酐浓度。使用创建的校准曲线肌酐溶解在水中是线性的(
y米米l:mi>
=米米l:mo>
0.0106米米l:mn>
x米米l:mi>
+米米l:mo>
0.00615米米l:mn>
,
r米米l:mi>
=米米l:mo>
0.9995米米l:mn>
在分析范围从1到2000 ng / mL。
LOD和定量限确定基于集成的仪器响应函数的分析师1.5软件(应用生物系统公司)。这些计算是基于信号/噪声比3和10 LOD和定量限。相应的浓度计算比率的内部标准面积的校准曲线。肌酐溶解在水中的LOD和定量限分别为0.30和0.99 ng / mL。
盘中精度(RSD)的方法建立了复制分析(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
10米米l:mn>
)的样品含有低,中等和高肌酐的浓度。interday精度(RSD)建立了复制相同的样品分析的10天。盘中、interday精度决定分别为1.0 -1.8%和1.5 -2.9%,分别为(表
2 )。内部,interday结果表明该方法是可靠的。
表2
方法的精度与稀释尿液样本(2000倍)。
盘中(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
10米米l:mn>
)
Interdays (
n米米l:mi>
=米米l:mo>
8米米l:mn>
)
意思是(ng / mL)
相对标准偏差(%)
意思是(ng / mL)
相对标准偏差(%)
335.2
1.0
336.43
2。9
578.4
1.6
575.29
2。0
933.0
1.8
931.29
1.5
3.7。比较的方法
发表的高效液相色谱方法,注入的样品中蛋白质的存在会导致修改的列有偏见的分析结果。因此,广泛的样本清理包括液-液(L-L)提取和SPE需要低样品基体效应和良好的高效液相色谱法分离为目标化合物。然而,固相萃取并不是一个必要步骤,尿肌酐测量和简单的稀释尿液样本没有预处理提供了肌酐高选择性(
38 ]。在这个实验中,使用一个简单的用水稀释后酸沉淀、离心、过滤。肌酐的浓度可能是决定和矩阵的效果可能是非凡的光与水稀释2000倍后。与出版LCMS / MS方法相比,新方法需要较少的样本(5
μ L相比50
μ L尿液)的下限检测(0.3 ng / mL相比22.8 ng / mL (
38 ),1 ng / mL (
30. ),6 ng / mL (
29日 ),3.7 ng / mL (
28 ])。此外,检测下限的,这种方法可以用来测量肌酸酐浓度低至1 ng / mL。
检查的有效性LC-MS-MS, 28日24小尿标本(16吸烟者和不吸烟者12日)测量使用LC-MS-MS用一个简单的一步稀释和酶比色法(酶比色法对细节见表
1 在补充材料可用doi: 10.1155 / 2012/245415)为同一组尿液样本。肌酐值测量的比色和LC-MS-MS方法(皮尔森呈正相关
R米米l:mi>
=米米l:mo>
0.984米米l:mn>
,
R米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
0.968米米l:mn>
,
P米米l:mi>
<米米l:mo>
0.0001米米l:mn>
,图
4 )(补充材料)的原始数据见表1。然而,LC-MS-MS利用低检测极限和高选择性而酶比色法。此外,它可以减少干扰。数据从相同的仪器能提供更准确和稳定的结果肌酐标准化技术。
图4
比较人类的尿液肌酐衡量LC-MS-MS和酶比色方法(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
28米米l:mn>
)。实线显示线性适合行:
=米米l:mo>
1.058米米l:mn>
x米米l:mi>
- - - - - -米米l:mo>
141.486米米l:mn>
,
R米米l:mi>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
0.966米米l:mn>
,
P米米l:mi>
<米米l:mo>
0.0001米米l:mn>
。
3.8。肌酐的规范化技术在吸烟者的尿液可替宁
可替宁的主要代谢物尼古丁,是最合适的参数来评估烟草暴露和吸烟状况相比,由于其较高的稳定性和半衰期尼古丁(
9 ,
39 ]。在24小尿尿肌酐和可替宁含量测定样品(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
246年米米l:mn>
)从82年开始吸烟者和24小尿样本(
n米米l:mi>
=米米l:mo>
57米米l:mn>
从57不吸烟者(LC-MS-MS方法测定可替宁见补充材料)。
正常化过程包括可替宁的浓度除以肌酐浓度获得相同的尿液样本,结果被表示为每毫克分子可替宁肌酐的浓度。肌酐规范化和nonnormalized可替宁总在24小尿可替宁的价值观和相关性和可替宁肌酐比率为评估。标准化可替宁的值与nonnormalized浓度(皮尔森在统计上显著相关
R米米l:mi>
=米米l:mo>
0.858米米l:mn>
,
P米米l:mi>
<米米l:mo>
0.0001米米l:mn>
)。总在24小尿和可替宁肌酐比率也可替宁(皮尔森呈正相关
R米米l:mi>
=米米l:mo>
0.942米米l:mn>
,
P米米l:mi>
<米米l:mo>
0.0001米米l:mn>
)(原始数据见表2 - 5在补充药物)。
24小时尿液可替宁的评估暴露于外源性物质被认为是“黄金标准”,这可能代表了最佳信息尿可替宁排泄。24小时尿可替宁呈正相关,焦油如图
5(一个) (表
3 )。调整可替宁值进行探索改进是否发生在焦油的一致性,结果被显示在图
5 (b) (表
3 )。很明显,对应的气泡图
5(一个) 集中更多在图吗
5 (b) ,除了8 mg: 10毫克。没有使用提高一致性,除了8 mg: 10毫克(0.716和0.722)。原因可能是年龄和性别对肌酸酐生产的影响。
表3
24小时尿可替宁的相关性与焦油未经调整和调整。
变量
r米米l:mi>
8 mg: 10毫克
8 mg: 13毫克
10毫克:13毫克
24小时可替宁浓度
0.716
0.808
0.822
可替宁肌酐比率
0.722
0.765
0.791
24小时尿可替宁的散射矩阵图未经调整的调整(a)和(b)从吸烟者8毫克,10毫克,13毫克焦油产量香烟。
(一)
(b)