A NEW METHOD FOR THE ANALYSIS OF VITAMIN D

维生素 D 分析的新方法

基本信息

  • 批准号:
    8122498
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.95万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-06-01 至 2011-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): After almost a century of research there are still critical questions regarding the role of vitamin D in health and disease. Beyond the well established function of vitamin D in bone health, evidence is emerging that it may be a risk factor in chronic diseases ranging from autoimmune diseases and cancer to cardiovascular disease and type II diabetes. One complication in ongoing research is the lack of reliable measurement technology with sufficient selectivity and sensitivity to determine physiological levels of vitamin D and its metabolites in tissues, blood, and food. Commercially available kit assays provide high throughput analysis of 25(OH)D, but not of vitamin D, and inter-laboratory performance is poor. Additionally, these kits are unable to accurately and separately measure 25(OH)D3 and 25(OH)D2, as they are confounded by cross-reactivity with catabolic 24,25(OH)2D metabolites. On the other hand, HPLC coupled with mass spectrometry (LC-MS) offers both increased sensitivity and selectivity and minimizes interferences commonly seen from complex food matrices. Several LC-MS/MS methods have been developed for measuring vitamin D metabolites in plasma that reported Limits of Quantification (LOQ) ranging from 0.17 to 6.5 ng/mL. While promising, the premature fragmentation of vitamin D molecules in ion sources contributes to the higher variability of these methods and high LOQ. To overcome this problem, a specific vitamin D derivatization reaction based on Diels-Alder cycloaddition was developed. Using PTAD derivatization and methylamine, LOQs of 10 - 20 pg/mL have been accomplished for five vitamin D metabolites. Although a significant improvement, this method does not achieve the sensitivity of immuno- assays and does not allow for simultaneous analysis of multiple samples in a single chromatographic run. A solution to these problems that will be developed in this proposal is to increase both the selectivity and sensitivity with which the components of vitamin D are determined. This will be achieved with a new liquid chromatography-mass spectrometry approach in which the 9,10- secosteroid components of vitamin D are derivatized with a new reagent that both differentially codes components isotopically according to sample origin and greatly increases their ionization efficiency. Taken together this will enable multiple samples to be analyzed simultaneously at the level comparable to immuno-assays (1-5 pg/mL) while still allowing molecular discrimination between vitamin D2, vitamin D3, 25(OH)D2, 25(OH)D3, 1,25(OH)2D2, 1,25(OH)2D3, 24,25(OH)2D2, 24,25(OH)2D3. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: A new quantification strategy and reagents for the analysis of vitamin D and its different forms is being developed that will facilitate broader understanding of the various bio- regulatory functions unique to this hormone-like vitamin.
描述(由申请人提供):经过将近一个世纪的研究,关于维生素D在健康和疾病中的作用仍然存在关键问题。除了维生素D在骨骼健康方面的良好功能之外,有证据表明,这可能是慢性疾病的危险因素,从自身免疫性疾病和癌症到心血管疾病和II型糖尿病。正在进行的研究中的一个并发症是缺乏可靠的测量技术,具有足够的选择性和敏感性,无法确定维生素D及其在组织,血液和食物中的代谢物的生理水平。市售的套件分析可提供25(OH)D的高通量分析,但不提供维生素D,而实验室间性能则很差。此外,这些试剂盒无法准确,分别测量25(OH)D3和25(OH)D2,因为它们与分解代谢24,25(OH)2D代谢物的交叉反应混淆。另一方面,HPLC与质谱法(LC-MS)相结合,既具有提高的灵敏度和选择性,并最大程度地减少了从复杂食品基质中看到的干扰。已经开发了几种LC-MS/MS方法,用于测量血浆中维生素D代谢产物,这些定量限制为0.17至6.5 ng/ml。在有希望的同时,离子源中维生素D分子的过早碎片促进了这些方法和高LOQ的较高可变性。为了克服这一问题,开发了基于Diels-Alder Cycloadition的特定维生素D衍生化反应。使用PTAD衍生化和甲胺,已经为五种维生素D代谢物完成了10-20 pg/mL的LOQ。尽管有重大改进,但该方法无法达到免疫测定的灵敏度,并且不允许在单个色谱运行中同时分析多个样品。 解决这些问题将在此提案中发展的解决方案是提高确定维生素D组成部分的选择性和敏感性。这将通过一种新的液相色谱 - 质谱法实现,其中9,10-乳突蛋白D的9,10-乳突组成分被用新的试剂衍生化,该试剂根据样品起源在同位素上进行差异代码组件,并大大提高了其电离效率。两者合计将使多个样本在与免疫测定水平(1-5 pg/ml)相当的水平上同时进行分析,同时仍允许在维生素D2,维生素D3,25(OH)D2,25(OH)D2,25(OH)D3,15(OH)D3,1,25(OH)2D2,1,22,1,125(OH)2DD3,2025(OH)2D2,OH)之间进行分子区分。 24,25(OH)2d3。 公共卫生相关性:一种新的量化策略和试剂,用于分析维生素D及其不同形式,这将有助于更广泛地理解这种激素样维生素所特有的各种生物调节功能。

项目成果

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