Method Development and Validation for 17α-Estradiol, 17ß-Estradiol and Testosterone Hormones Determination by UPLC-MS/MS
Method Development of Hormones Determination by UPLC-MS/MS
Keywords:
17α-Estradiol, 17ß-Estradiol, Testosterone, Hormones, UPLC-MS/MSAbstract
17α-estradiol, 17ß-estradiol, and testosterone are sex hormones mainly regulating the development of reproductive system and the expression of male and female characteristics. Presently, the synthetic hormones have been used for aquaculture, especially the monosex farming of tilapia and climbing perch. Testosterone has been employed to induce tilapia to become male fish, while 17ß-estradiol has been used with climbing perch to obtain the female fish. However, the use of hormones in feed can contribute to the residues in meat and environment, which may have adverse effects on consumer health. The EU has regulation to ban the use of these hormones in livestock farming and aquaculture. Therefore, this study aimed to develop and validate the method for analyzing sex hormones, including 17α-estradiol, 17ß-estradiol, and testosterone in fish meat using UPLC-MS/MS, and the analysis results were derived from procedural mixed standard calibration curve. The results showed that the method had LOD and LOQ at 1 and 2 μg/kg, respectively, and the working range were between 2–100 μg/kg with coefficient of determination (R2) more than 0.999. The accuracy showed by %recoveries were between 89.7–114.0%, and the precision illustrated by %RSD were during 3.5–26.5%. So, this analysis method was specific, accurate, reliable, and proper for using in the laboratory.
References
Ferretti G, Ferranti C, Crovella T, Fiori M, Civitareale C, Marchiafava C, et al. Simultaneous analysis of 17α-estradiol and 17ß-estradiol in bovine serum by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J Chromatogr B 2008; 871(1): 135-40.
มหาวิทยาลัยราชภัฏบุรีรัมย์. ฮอร์โมน. [ออนไลน์]. 2563; [สืบค้น 2 ส.ค. 2564]; [20 หน้า]. เข้าถึงได้ที่: URL: https://www.shorturl.asia/6cYUK.
เจนนุช ว่องธวัชชัย, พรชัย โรจน์สิทธิศักดิ์, นิอร วินารักษ์วงศ์. ปริมาณฮอร์โมนเมสทาโนโลนตกค้างในปลานิลหลังจากการกินฮอร์โมนในระยะสั้น. [ออนไลน์]. 2556; [สืบค้น 2 ส.ค. 2564]; [83 หน้า]. เข้าถึงได้ที่: URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/56651.
สุชาติ จุลอดุง, กฤษณุพันธ์ โกเมนไปรรินทร์. ศึกษาการใช้ฮอร์โมน 17ß-estradiol ในการแปลงเพศปลาหมอให้เป็นเพศเมีย. เอกสารวิชาการฉบับที่ 7/2550. กรุงเทพฯ: สถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำ กรมประมง กระทรวงเกษตรและสหกรณ์; 2550.
วีรพล เรืองศรี. ผลของฮอร์โมนเอสโตรเจน 2 ชนิด ต่อการผลิตลูกปลาหมอแปลงเพศ. ว การประมงอิเล็กทรอนิกส์ 2563; 3(3): 37-55.
สำนักพัฒนาและถ่ายทอดเทคโนโลยีประมง กรมประมง. การเพาะเลี้ยงปลานิล. กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ชุมนุมสหกรณ์การเกษตรแห่งประเทศไทย จำกัด; 2553.
ธงชัย เย็นเปิง, ธราพันธ์ วัฒนะมหาตม์, วรวิทย์ พรหมปากดี, สมศรี งามวงศ์ชน. การศึกษาระดับของฮอร์โมน (17 alpha methyltestosterone) ที่ตกค้างใน การผลิตลูกปลานิลแปลงเพศ ระบบน้ำหมุนเวียน. กรุงเทพฯ: ศูนย์วิจัยและพัฒนาประมงน้ำจืด สำนักวิจัยและพัฒนาประมงน้ำจืด กรมประมง; 2554.
จอมสุดา ดวงวงษา. การแปลงเพศปลาหมอไทยด้วยเอสโตรเจนชนิดธรรมชาติ (Premarin) ให้ได้เพศเมียล้วน. เชียงใหม่: มหาวิทยาลัยแม่โจ้; 2555.
พรศักดิ์ มัทวงศ์, ศิริภาวี เจริญวัฒนศักดิ์, บัณฑิต ยวงสร้อย, สุธี วงศ์มณีประทีป. ผลของ 17ß-estradiol ต่อการเปลี่ยนแปลงเพศปลาหมอไทยในระยะไข่โดยวิธีการแช่. ว แก่นเกษตร 2556; 41(พิเศษ 1): 110-5.
เสาวนีย์ ดีมูล, จรูญ สารินทร์, กนกทิพย์ จักษุ, Guang-Guo Ying, ชาญยุทธ กฤตสุนันท์กุล, สริน ศรีปรางค์. สารรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อในน้ำ ตะกอนและปลา ในแม่น้ำน่าน จังหวัดพิษณุโลก. ว วิชาการสาธารณสุข 2562; 28(1): 69-80.
Ocharoen Y, Boonphakdee C, Boonphakdee T, Shinn AP, Moonmangmee S. High levels of the endocrine disruptors bisphenol-A and 17ß-estradiol detected in populations of green mussel, Perna viridis, culture in the Gulf of Thailand. Aquac 2018; 497: 348-56.
Samy Abu-Taleb SM, Osman TA, Faisal RA. Detection of Testosterone hormone and 17α-Methyltestosterone residues in some fish products at retailed markets. Egypt J ChemEnviron Health 2016; 2(2): 292-7.
Ying GG, Kookana SR, Ru YJ. Occurrence and fate of hormone steroids in environment. Environ Int 2002; 28(6): 545–51.
Rubin BS. Bisphenol A: An endocrine disruptor with widespread exposure and multiple effects. J Steroid Biochem Mol Biol. 2011(1-2); 127: 27-34.
ปริศนา เพียรจริง. การใช้สเตียรอยด์ฮอร์โมนในการเกษตรการตกค้างในอาหารและสิ่งแวดล้อม. ว สหเวชศาสตร์ มหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทา 2564; 6(1): 90-110.
World Health Organization (WHO), Food and Agriculture Organization (FAO). Maximum residues limits (MRLs) and risk management recommendations (RMRs) for residues of veterinary drugs in food CX/MRL 2-2021. Rome, Italy: Codex Alimentarius International Food Standard; 2021.
The European Parliament and The Council of The European Union. Directive 2003/74/EC of european parliament and of the council of 22 september 2003: amending council directive 96/22/EC concerning the prohibition on the use in stock farming of certain substance having a homonal or thyostatic action and betaagonist. Official Journal of the European Union 2003; L262: 17-21.
Li ZM, Kannan K. Determination of 19 steroid hormones in human serum and urine using Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Toxics 2022; 10: 1-15.
Adlercreutz H, Kiuru P, Rasku S, Wahala K, Fotsis T. An isotope dilution gas chromatographic–mass spectrometric method for the simultaneous assay of estrogens and phytoestrogens in urine. J Steroid Biochem Mol Biol 2004; 92: 399-411.
Bhawani S, Sulaiman O, Hashim R, Mohamad Ibrahim MN. Thin-layer chromatographic analysis of steroids: a review. Trop J Pharm Res 2010; 9(3): 301-13.
Musharraf SG, Gulzar U. Effective separation and simultaneous analysis of anabolic androgenic steroids (AAS) in their pharmaceutical formulations by a validated TLC-densitometry method. Chem Cent J 2012;6: 54. (7 pages).
Elder PA, Lewis JG. An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for plasma testosterone. J Steroid Biochem 1985; 22(5): 635-8.
Hanquez C, Urios P, Desfosses B, Samake H, Lince E, Rajkowski KM, et al. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for steroid hormones with polyclonal and monoclonal antibodies: an assay for urinary aldosterone. Clin Chim Acta 1987; 164(1): 71-82.
เฉลิมพร ควรหา, ทองสุข ปายะนันทน์, ลัดดา แก้วกล้าปัญญาเจริญ. การพัฒนาและทดสอบความถูกต้องของวิธีวิเคราะห์สารตกค้างกลุ่มฮอร์โมนในเนื้อสัตว์ โดย LC-MS/MS. ว กรมวิทย พ 2561; 60(2): 54-68.
Magnusson B, Ömemark U, editors. Eurachem guide: the fitness for purpose of analytical methods a laboratory guide to method validation and related topics. 2nd ed. United Kingdom: Eurachem; 2014.
สุจิตตรา พงศ์วิวัฒน์. คู่มือการพิสูจน์ความใช้ได้ของวิธีทดสอบ ตามแนวมติคณะกรรมาธิการยุโรป 2002/657/EC สำหรับห้องปฏิบัติการทดสอบด้านสารตกค้างยาสัตว์ วิธียืนยันผลและวิธีคัดกรอง. ปทุมธานี: สำนักตรวจสอบคุณภาพสินค้าปศุสัตว์ กรมปศุสัตว์; 2555.
Pihlström T, Fernández-Alba AR, Amate CF, Poulsen ME, Hardebusch B, Anastassiades M, et al. Analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed SANTE 11312/2021. Sante 2021; 11312: v2. (55 pages).
Ferrer C, Lozano A, Agüera A, Girón AJ, Fernández-Alba AR. Overcoming matrix effects using the dilution approach in multiresidue methods for fruits and vegetables. J Chromatogr A 2011; 1218(42): 7634-9.
World Health Organization (WHO), Food and Agriculture Organization (FAO). Guidelines for the design and implementation of national regulatory food safety assurance programme associated with the use of veterinary drugs in food producing animals; CAC/GL 71-2009. Adopted 2009, Revision 2012, 2014. Rome, Italy: Codex Alimentarius International Food Standard; 2014.
ทิพวรรณ นิ่งน้อย. แนวปฏิบัติการทดสอบความถูกต้องของวิธีวิเคราะห์ทางเคมีโดยห้องปฏิบัติการเดียว. นนทบุรี: กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข; 2549.
Ellison SLR, Williams A, editors. Eurachem/CITAC guide CG 4: Quantifying uncertainty in analytical measurement. 3rd ed. United Kingdom: Eurachem; 2012.
Shao B, Zhao R, Meng J, Xue Y, Wu G, Hu J, et al. Simultaneous determination of residual hormonal chemicals in meat, kidney, liver tissues and milk by liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Anal Chim Acta2005; 548: 41-50.
Blasco C, Van Poucke C, Van Peteghem C. Analysis of meat samples for anabolic steroids residues by liquid chromatography/tandem mass spectrometry. J Chromatogr A 2007; 1154(1-2): 230-9.
Matraszek-Zuchowska I, Kłopot A, Witek S, Pekala-Safinska A, Posyniak A. Development of analytical procedure for the determination of 17ß-testosterone, 11-ketotestosterone and 17ß-estradiol in the sea trout (Salmo trutta L.) gonads. Separations 2022; 9(10): 293. (15 pages).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 BULLETIN OF THE DEPARTMENT OF MEDICAL SCIENCES
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
