Written by Pongsagon Pothavorn

#บทนำ#

คอร์ติซอล (cortisol) เป็นฮอร์โมนชนิดหนึ่งในร่างกายสิ่งมีชีวิต โครงสร้างของคอร์ติซอลจะมีลักษณะเป็นสารสเตรียรอยด์ ผลิตจากต่อมไร้ท่อที่หมวกไต ซึ่งฮอร์โมนตัวนี้มีหน้าที่สำคัญต่างๆ เช่นรักษาระดับการเผาผลาญกลุโคสให้เหมาะสม ควบคุมความดันโลหิต รักษาระดับของอินซูลินในเลือด ทำให้ภูมิต้านทานต่างๆในร่างกายทำงานเป็นปกติ หรือตอบสนองต่อสภาวะเครียดหรือกดดันต่างๆ เป็นต้น เมื่อสภาพร่างกายประสบกับความเครียดหรือการกดดันต่างๆ ร่างกายจะหลั่งคอร์ติซอลออกมามากกว่าปกติ ซึ่งจะมีการเพิ่มของการไหลเวียนของกลูโคส โปรตีน และไขมัน ในกระแสเลือด เพื่อจะต้องนำไปสู่การสร้างพลังงานให้ร่างกายเตรียมพร้อมรับภาวะที่กำลังประสบอยู่ ปัญหาของฮอร์โมนตัวนี้อยู่ที่ว่า เมื่อร่างกายหลั่งคอร์ติซอลออกมามาก จะมีกลูโคสในกระแสเลือดมากกว่าปกติ สำหรับคนปกติคอร์ติซอลที่หลั่งออกมามากจะไม่มีผลกระทบต่อร่างกายมากนัก เนื่องจากร่างกายของสิ่งมีชีวิตมีกลูโคส รวมถึงไกลโคเจนเพียงพออยู่แล้ว ในขณะที่คนควบคุมอาหารหรือคนที่กำลังลดน้ำหนัก จะเกิดปัญหาจากการที่ร่างกายไม่มีกลูโคสหรือไกลโคเจนเพียงพอ ดังนั้นร่างกายจึงจำเป็นต้องสลายโปรตีนเพื่อมาทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน โดยเปลี่ยนเป็นกลูโคสในกระบวนการไกลโคนีโอเจเนซิส (หรือกระบวนการสร้างน้ำตาล) ในบางราย เกิดภาวะขาดกลูโคสรุนแรงทำให้มีการสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียของกล้ามเนื้อได้ เมื่อกล้ามเนื้อหายไป การเผาผลาญพลังงานจะลดลง และในขณะเดียวกันคอร์ติซอลก็ยังจะส่งผลไปยังสมอง กระตุ้นให้ร่างกายหาอาหารมาชดเชยกับพลังงานที่สูญเสียไป ด้วยเหตุผลสองข้อนี้ผลกระทบอย่างหนักสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ได้รับคอร์ติซอลเข้าไปโดยการทานอาหาร หรือระบบการผลิตคอร์ติซอลผิดปกติก็มักจะเป็นโรคอ้วน ดังนั้นคอร์ติซอลที่มีในร่างกายควรมีปริมาณปกติไม่ควารมากไปหรือน้อยไป

             คอร์ติโซน (cortisone) เป็นฮอร์โมนซึ่งเกิดเมื่อมีการสร้างคอร์ติซอล  คอร์ติโซนก็ถูกสร้างขึ้นมาจากต่อมไร้ท่อที่หมวกไต ผลของร่างกายที่ได้รับฮอร์โมนนี้เข้าไปจะคล้ายๆกับคอร์ติโซน รวมไปถึงผลกระทบในแง่ร้ายที่มีมากกว่าคอร์ติซอลด้วย ไม่ว่าจะเป็นความผิดปกติของต่อมหมวกไต การทำให้ระบบเอ็นไซม์ทำงานผิดพลาด การลดความรู้สึกเหนื่อยอ่อนจากการที่กล้ามเนื้อร่างกายอ่อนล้า รวมถึงการฝืนสมรรถภาพของตัวเอง สิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นอันตรายต่อร่างกายทั้งสิ้น ดังนั้นในวงการกีฬาจึงได้ถือคอร์ติโซนว่าเป็นสารต้องห้ามในการแข่งเลยทีเดียว

#วัสดุและสารเคมี#

  • สารเคมี

สารมาตราฐานคอร์ติซอล ซื้อจาก National Bureau of Reference Materials ในรูปแบบผง สารมาตราฐานคอร์ติโซนซื้อมาจาก Sigma ในรูปแบบผง สารมาตราฐานภายใน (internal standard) คอร์ติซอล 9,12,12-d3 ซื้อจาก Cambridge Isotope Laboratory ในรูปแบบผง

  • การเตรียมสารตัวอย่าง

ดิวทีเรียมไอโซโทปของคอร์ติซอล (d3-cortisol ) ปริมาณ 0.050 ml จะถูกเติมลงไปใน ตัวอย่างยูรีนที่ต้องการวิเคราะห์ปริมาณ 0.1 ml แล้วจึงฉีดเข้าสู่ระบบ Liquid Chromatography

  • กราฟมาตราฐานและการเตรียมสารมาตราฐาน

เตรียมสารละลายมาตราฐานของคอร์ติซอลและคอร์ติโซน ความเข้มข้น 1mg/ml จากการละลายผงลงในเมทานอล ในการเจือจางเพื่อการทำเทคนิค “Spiked” จากนั้นสารมาตราฐานจะถูกเจือจางลงไปเหลือ 5mg/ml แล้วจากนั้นจึงทำการเจือจางให้มีความเข้มข้นต่างๆกัน ใน 100mlของยูรีน ให้เป็น 0.25 mg/dl, 1mg/dl, 4 mg/dl  และ 20 mg/dl หลังจากนั้นนำไปเก็บรักษาไว้ที่ -20 องศาเซลเซียส

  • Online- Preparation-Liquid Chromatography

ระบบที่ใช้ในการทดลองครั้งนี้เป็น Aria™TLX-2 system ของบริษัท Thermo-Fisher โดยใช้คอลัมน์ C18 (0.5x50mm) ในการแยกครั้งแรก แล้วหลังจากนั้นต่อด้วยคอลัมน์ C18 (33x4.6mm, 3mm) ในการแยกสาร

ระบบที่ใช้ในการวัดครั้งนี้จะแบ่ง mobile phase ออกเป็นสองชุดนั่นคือ ระบบทีใช้สำหรับการโหลดสารสู่คอลัมน์และระบบการชะล้างสารออกจากคอลัมน์ โดยระบบโหลดสารเข้าสู่คอลัมน์จะมี mobile phase ดังนี้

A = 5% Acetonitrile

B = Acetonitrile

C = Acetonitrile:Isopropanol:Acetone ในอัตราส่วน 45:45:10

D = 0.1% NH4OH

ส่วนระบบการชะล้างสารจากคอลัมน์มี mobile phase ดังนี้

A = 90% Acetonitrile

B = 10% Acetonitrile

  • Triple Quadrupole Mass Spectrometer

การวิเคราะห์โดยเทคนิค MS ใช้เครื่องมือ TSQ Quantum Ultra™ ของบริษัท Thermo – Fisher ซึ่งประกอบด้วย quadrupole สามแท่ง และใช้การแตกไอออนด้วยระบบ Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)

MS:  Thermo Scientific TSQ Quantum Ultra

Source:  Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)

Ionization:  Positive APCI

Discharge current : 5.0 mA

Sheath Gas: 60 units

Auxiliary Gas: 20 units at 300°C

Ion Transfer Tube Temp: 475°C

Scan Time: 200 ms/transition

Q1/Q3 Resolution: 0.7 FWHM

ใช้ระบบ Selective Reaction Monitoring (SRM) :

 

Q1 (m/z)

Q3(m/z)

Collision

Tube Lens

คอร์ติซอล

363.188

121.047

24

109

คอร์ติซอล

363.189

97.034

18

109

คอร์ติโซน

361.179

163.067

22

103

คอร์ติซอล (internal Standard)

366.300

121.000

25

140

 

#ผลการวิเคราะห์#

 

                        โครมาโตแกรมของสารมาตราฐานคอร์ติซอล ความเข้มข้น 0.25 mg/dl

                         เส้นมาตราฐานของคอร์ติซอลในยูรีน (ซ้าย) และ คอร์ติโซนในยูรีน (ขวา)

 

#สรุปผลการวิเคราะห์#

ด้วยความรวดเร็ว ไวต่อการตรวจวัด และเชื่อถือได้ของเทคนิค Liquid Chromatography ด้วยเครื่องมือ Thermo Scientific TSQ Quantum Ultra ของบริษัท Thermo Scientific ทำให้การตรวจหาปริมาณของคอร์ติซอลและคอร์ติโซนในยูรีนสามารถวิเคราะห์ได้ ภายในเวลา 10 นาที ด้วย limitation ถึง 0.12 mg/ml ของคอร์ติซอล และ ถึง 0.20 mg/ml ของคอร์ติโซน

             ด้วยภาวะฮอร์โมนในอาหารในปัจจุบัน ทำให้ผู้บริโภคเสี่ยงต่อการเป็นโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ นานา ซึ่งในขณะนี้หลายๆประเทศได้เริ่มเห็นความอันตรายของฮอร์โมนในอาหารที่ผู้ผลิตไร้จรรยาบรรณโดยตั้งใจหรือไม่ตั้งใจก็ตาม เพื่อเป็นการทันกับสถานะการณ์โลก และเห็นความสำคัญของการตรวจวิเคราะห์งานด้านฮอร์โมนและสารพิษในอาหาร เราจึงควรสนับสนุนและให้ความร่วมมือตรวจหาและสอดส่องการปนเปื้อนของสารเหล่านี้เพื่อสุขภาพชีวิตที่ดีกว่า ดังนั้นเครื่อง TSQ Quantum Ultra ของบริษัท Thermo Scientific จึงเป็นทางเลือกที่นานาชาติและสถาบันต่างๆในโลก ไว้วางใจยอมรับให้เป็นเครื่องแม่แบบในการคิดค้นหาวิธีตรวจสอบสารเหล่านี้

 

 

Category: