EN FA

در حال بارگذاری

کاربرد ایزوتوپ های پایدار در سنجش هورمون های استروئیدی به کمک سیستم LC-MS/MS

1400/03/20

ایزوتوپ های پایدار:

 

ایزوتوپ ها گونه های مختلف اتمی یک عنصر هستند که دارای عدد اتمی یکسان هستند، بنابراین جایگاه مشابهی در جدول تناوبی عناصر دارند و خواص شیمیایی یکسانی دارند اما عدد جرمی ایزوتوپ ها با هم متفاوت است که این عامل ناشی از اختلاف در تعداد نوترون های هسته آن هاست این اختلاف در جرم اجازه می دهد تا این ایزوتوپ ها به طور کلی با استفاده از تکنیک طیف سنجی جرمی شناسایی و جداسازی شوند. ایزوتوپ هایی که برای این منظور استفاده می شوند از نوع  پایدار و  بیشتر شامل ایزتوپ های کربن،هیدروژن اکسیژن  نیتروژن  و سولفور می باشد. همه این مشخصاتی که در بالا به آن اشاره شد باعث شده است که از ایزوتوپ های پایدار در جهت بررسی،شناسایی، جداسازی و ... در روش های سنجش استروئیدی با روش LC-MS/MS مورد استفاده قرار گیرد.

 

ایزوتوپ های پایدار کاربرد وسیعی در صنعت، پزشکی،علوم هسته ای زمین شناسی کشاورزی داروسازی و تحقیقات علمی دارند. از جمله کاربردهای ایزوتوپ های پایدار در علوم زیست می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

آنالیز های بیوشیمی

 

بوم شناسی

 

مسیر فتوسنتز

 

شبکه غذایی

 

چرخه مواد غذایی در داخل بدن

 

زادگاه های بشری

 

مطالعات متابولیک

 

سم شناسی

 

طب ورزشی و ... اشاره کرد.

 

نشان دار کردن ایزوتوپ پایدار از این واقعیت ساده استفاده می کند که ایزوتوپ ها  در حالی که دارای جرم های مختلف هستند اما از نظر شیمیایی یکسان رفتار می کنند. بنابراین ، مولکولهای با برچسب ایزوتوپ پایدار دارای همان خصوصیات بیوشیمیایی هستند. پیشرفت های اخیر در طیف سنجی جرمی (MS) و فن آوری رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR)  باعث شده است که تجزیه و تحلیل متابولیت  تا حد زیادی بهبود یابد و صدها تا هزاران متابولیت اکنون با دقت بی سابقه ای قابل اندازه گیری هستند در طول دهه گذشته ، انجام این گونهآنالیز ها  در اکثر نمونه های بیولوژیکی نسبتاً معمول بوده است اما با این حال با یک چالش قابل توجه مواجه است و آن تفسیر داده های انالیزی می باشد. استفاده از ایزوتوپ های پایدار اما راهکاری درجهت رفع این چالش می باشد. به عنوان مثال ، یکی از موانع متابولیک این است که بسیاری از سیگنالهای شناسایی شده توسط طیف سنجی جرمی  منحصر به فرد بوده و با داده های پایگاه های علمی مطابقت ندارد. با توجه باینکه متابولیت ها از یک ماده خاص مشتق می شوند از ایزوتوپ های پایدار برای نشان دار کردن این ترکیب استفاده می شود تا از ان برای شناسایی متابولیت های بیولوژیکی مشتق شده استفاده شود.به عبارت دیگر از ترکیبات نشاندار شده با ایزوتوپ های پایدار بعنوان استاندارد داخلی برای شناسایی و تعیین غلظت داده های طیف سنجی جرمی استفاده می شود.

 

با توجه به تحقیقات انجام شده و تجربیات صورت گرفته در زمینه تجزیه تحلیل مواد با روش LC-MS/MS  برای سنجش کمی و دقیق و حساسیت بالا نشاندار کردن استروئید ها نیز مانند اسید های چرب استفاده بعنوان استاندارد داخلی مورد توجه قرار گرفته است و حضور در حوزه ایزوتوپ های پایدار در زمینه تولید ترکیبات نشان دار شده جهت استفاده بعنوان استاندارد نشان از توسعه و پیشرفت این موضوع دارد.

هورمون ها

 

هورمون‌ها گروهی از مواد هستند که با هدف ایجاد هماهنگی در بدن جانداران گوناگون، تولید و ترشح می‌شوند. این مواد با وجود میزان ناچیزشان، تاثیرات قابل توجهی روی سلول‌های موجود زنده دارند. «پیک‌های شیمیایی» (Chemical classes) نام گروهی از مواد است که هورمون‌ها یکی از دو دسته آن محسوب می‌شوند. دسته دیگر، انتقال دهنده‌های عصبی هستند که کار انتقال پیام از سلول عصبی را انجام می‌دهند. انتقال دهنده‌های عصبی برخلاف هورمون‌ها کوتاه بُرد هستند و وارد جریان خون نمی‌شوند.

 

اهمیت هورمون‌ها

 

تنها کاری که هورمون‌ها می‌کنند رساندن پیام از تعدادی سلول به گروه بزرگتری از سلول‌ها است. این انتقال پیام در جهت ایجاد هماهنگی در بدن جاندار است. هماهنگی در موجودات زنده‌ای که تک سلولی و یا دارای پیکر ساده‌ای هستند نیاز به مکانیسم‌های پیچیده‌ای ندارد ولی در جاندارانی مانند انسان که هم تعداد زیادی سلول دارند و هم بسیار پیچیده هستند وجود ساختار‌هایی پیچیده لازم است .

 

انواع هورمون‌ها

 

اکثر هورمون‌ها در یکی از دو گروه پُلی‌پپتیدی و استروئیدی جای می‌گیرند، امّا در کل دارای چهار گروه هستند که پیرامون هورمون بودن یکی از آن‌ها در میان زیست‌شناسان همچنان بحث و اختلاف نظر وجود دارد. این چهار گروه در ادامه آورده شده‌اند.

هورمون‌های پپتیدی

 

هورمون‌های آمینی

 

هورمون‌های استروئیدی

 

هورمون‌های پروستانوئیدی

 

هورمون های استروئیدی

 

هورمون های استروئید از لحاظ ساختاری از کلسترول استخراج می‌شوند و در طیف وسیعی از فرایندهای فیزیولوژیکی، از جمله متابولیسم کربوهیدرات، متابولیسم چربی و پروتئین و همچنین در واکنش های عصبی نقش مهمی دارند. هورمون های استروئید از طریق جریان خون به سلول های اندام های مختلف انتقال می‌یابند و فعالیت های فیزیولوژیکی اندام ها را تحت تاثیر قرار می‌دهند. آنها از طریق جریان خون به سلول های اندام های مختلف هدف انتقال می یابند و به صورت فیزیولوژیکی و بالینی به عنوان تنظیم کننده واکنش های بیولوژیکی متنوع شناخته می شوند. به عبارت دیگر، نقش اصلی آنها هماهنگ کردن پاسخ های فیزیولوژیکی و رفتاری است. این هورمون ها با کنترل متابولیسم، انتقال نورون ها و سیگنال های داخلی سلول، نقش مهمی در عملکرد مناسب بدن دارند. علاوه بر آن استروئید ها نه تنها نقش تسکین و جلوگیری از تشنج دارند، بلکه در درمان سرطان نیز مؤثر هستند. بنابراین تعیین کمی استروئید ها در نمونه های بیولوژیکی یک ابزار مهم در تحقیقات بالینی است.


 

انواع اصلی هورمون های استروئیدی شامل استروژن ها، آندوژن ها و پروژسترون ها می باشد. اندازه گیری هورمون های استروئیدی در تحقیقات بالینی، ارزیابی سلامت عمومی و مراقبت از بیمار به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. . تعیین هورمون‌ها به منظور تشخیص برخی از بیماری ها مانند سندرم آدرنوژنیتال، سندرم کوشینگ، بیماری آدیسون، هیپرآلدوسترونیسم و تومورها ضروری است. هورمون های استروئیدی در ماتریس های مختلف شامل سرم، پلاسما و ادرار اندازه گیری می شوند.

 

کیت های استروئیدی:

 

کیت های استروئیدی بسته به نوع آن ها ، امکان تعیین کمی 10-15 استروئید مختلف را در سرم، پلاسما و بزاق دهان با استفاده از سیستم LC-MS/MS فراهم کرده و شامل مهمترین پارامترهای بالینی می‌باشند.

استفاده از استانداردهای داخلی با برچسب ایزوتوپ پایدار برای هر یک از آنالیت ها، ارائه نتایج مطمئن و قابل اعتماد استروئیدها را تضمین می‌کند.

 

کروماتوگراف مایع – طیف سنج جرمی متوالی یا LC-MS/MS

 

دستگاه آنالیتیکال کروماتوگراف مایع – طیف سنج جرمی متوالی یا LC-MS/MS  ترکیبی از قدرت جداسازی کروماتوگراف مایع با قابلیت آنالیز جرمی حساس و انتخابگر اسپکترومتری جرمی  می باشد. این روش که در آن یک طیف سنج جرمی به طیف سنج جرمی دوم متصل می شود، زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که یک یونیزاسیون برای رسیدن به حساسیت مورد نظر کافی نیست LC-MS/MS در مدت زمان کمتری با دقت و حساسیت بالاتر آنالیز نمونه را انجام داده و نتایجی قابل اطمینان و با ثبات ارائه می دهد.

امروزه از طیف سنج های جرمی متوالی جهت تعیین کمی و کیفی اجزای بسیاری از ترکیبات پیچیده موجود در طبیعت و صنعت استفاده می شود. رایج ترین روش بیو آنالیتیکال که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد تکنیک کروماتوگرافی مایع- تندم مس می باشد و در مطالعات سم شناسی، دوپینگ و تجزیه و تحلیل کمی دارو ها در مایعات بیولوژیکی بکار می رود و روشی متنوع، قوی و حساس است و تقریباً برای تمام مولکول های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. طیف سنج جرمی LC-MS/MS در طی 15-10 سال گذشته در آزمایشگاه های بالینی رشد چشمگیری داشته است.

 

بررسی هورمون های استروئیدی با دستگاه  LC-MS/MS

 

بسیاری از هورمون های استروئیدی دارای وزن مولکولی یکسان هستند، بنابراین اندازه گیری هورمون های استروئیدی توسط طیف سنج جرمی مزایای متفاوتی به وجود می آورد. به دلیل انعطاف پذیری دستگاه، چندین آنالیت گوناگون را می توان در یک اجرا اندازه گیری کرد که امکان گزارش چندین آنالیت در یک نمونه را فراهم می کند. علاوه بر آن، استفاده از اسپکترومتر جرمی می تواند محدوده دینامیکی وسیعی را که معمولاً در هورمون های استروئیدی مشاهده می شود، پشتیبانی کند. بنابراین تفاوت در محدوده غلظت بین آنالیت ها را پشتیبانی می کند.

 

"ایزوتوپ های پایدار" "استاندارد داخلی "کیت های استروئیدی ""هورمون ها" "هورمون های استروئیدی"

 


این صفحه را به اشتراک بگذارید: