Development of Comprehensive Steroid Analysis Methods by GCxGC-HR-TOFMS

Význam tématu

Analýza steroidních metabolitů v biologických vzorcích je klíčová pro screening hormonálních poruch a klinické studie. Složitá separace silně příbuzných izomerů vyžaduje chromatografii s vysokým rozlišením a citlivostí, kterou jednorozměrné GC nebo LC někdy nedokážou zajistit.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout komplexní metodu GCxGC-HR-TOFMS pro spolehlivou detekci, separaci a identifikaci 33 derivatizovaných steroidů z různých tříd (progestogeny, androgeny, estrogény, glukokortikoidy, mineralokortikoidy) v namátkových směsích a tvorba uživatelské knihovny přesných hmotností (AML).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky standardů steroidů byly derivatizovány dvoustupňově metoxyaminem HCl v pyridinu a poté derivatizantem MSTFA+1% TMCS nebo TMSI. GCxGC analýza probíhala na Agilent 7890 GC s kryogenním modulátorem LECO Cryogenic Thermal Modulator, první dimenze HP-1MS (15 m × 0,25 mm, 0,25 μm), druhá dimenze BPX-50 (2 m × 0,25 mm, 0,25 μm). Spektrometrie byla prováděna na LECO Pegasus HRT+ 4D HR-TOFMS (rozlišení 25 000 @ m/z 219), akvizice 200 spekter/s v rozsahu m/z 40–1000. Software ChromaTOF® řídil instrumentaci, zpracování dat, tvorbu AML a identifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

Na základě vysokorozlišujících hmotových spekter jednotlivě analyzovaných standardů vznikla uživatelská knihovna AML. GCxGC umožnila oddělení všech 33 derivatizovaných steroidů, včetně izomerů s téměř identickou strukturou, což potvrzují 2D konturogramy. Identifikace proběhla na základě přesné molární hmotnosti, významných fragmentů, retenčních indexů a shody s AML/NIST.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí výrazně vyšší rozlišení a citlivost než jednorozměrná GC či LC, umožňuje spolehlivou cílenou i necílenou analýzu steroidů v biologických matricích. Využití najde v farmaceutickém průmyslu, klinické diagnostice, dopingové kontrole, QA/QC a výzkumu steroidomiky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směry zahrnují:

• optimalizaci derivatizace ve vzorcích moči,
• validaci metody s reálnými biologickými matricemi,
• rozšíření AML o nové steroidy a metabolity,
• vysokoprůchodový screening a integraci pokročilé datové analýzy.

Závěr

Vyvinutá GCxGC-HR-TOFMS metoda je robustní, citlivá a selektivní, poskytuje spolehlivou separaci a identifikaci širokého spektra steroidů v komplexních vzorcích.

Reference

1. Michael Groessl et al. Comprehensive Steroid Analysis by GCxGC-TOFMS, Proceedings of the 65th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics, Indianapolis, IN, 2017.
2. LECO Corporation. Simply GCxGC, výrobce LECO.