3种液相色谱-串联质谱法检测脂溶性维生素的性能确认和一致性评价

doi:10.3724/SP.J.1123.2025.04002

色谱 ›› 2026, Vol. 44 ›› Issue (3): 267-275.DOI: 10.3724/SP.J.1123.2025.04002

3种液相色谱-串联质谱法检测脂溶性维生素的性能确认和一致性评价

李炳杵¹, 李冰慧¹, 陈芷阳¹^,², 李子阳¹^,², 尹美玲¹, 吕星¹^,², 项忠元¹^,², 龙琪琛¹^,²^,^*(), 胡敏¹^,²

^1.中南大学湘雅二医院检验医学科，湖南长沙 410011
^2.分子诊断技术湖南省工程研究中心，湖南省感染性疾病分子诊断临床医学研究中心，湖南省临床分子诊断中心，湖南长沙 410011

收稿日期:2025-05-14 出版日期:2026-03-08 发布日期:2026-03-12
通讯作者: *Tel：0731-85860666，E-mail：qclong@csu.edu.cn（龙琪琛）；Tel：0731-85860666，E-mail：huminjyk@csu.edu.cn（胡敏）.
基金资助:
国家自然科学基金(82302586);湖南省自然科学基金(2023JJ40812);中南大学湘雅二医院新进员工科研启航计划

Performance validation and consistency assessment of three liquid chromatography-tandem mass spectrometry methods for detecting fat-soluble vitamins

LI Bingchu¹, LI Binghui¹, CHEN Zhiyang¹^,², LI Ziyang¹^,², YIN Meiling¹, LYU Xing¹^,², XIANG Zhongyuan¹^,², LONG Qichen¹^,²^,^*(), HU Min¹^,²

^1.Department of Laboratory Medicine，the Second Xiangya Hospital of Central South University，Changsha 410011，China
^2.Molecular Diagnostic Technology Hunan Engineering Research Center，Clinical Medical Research Center for Molecular Diagnosis of infectious diseases in Hunan Province，Center for Clinical Molecular Diagnostics in Hunan Province the Second Xiangya Hospital of Central South University，Changsha 410011，China

Received:2025-05-14 Online:2026-03-08 Published:2026-03-12
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(82302586);Natural Science Foundation of Hunan Province(2023JJ40812);Voyage Project of the Second Xiangya Hospital of Central South University

摘要/Abstract

摘要：

精准测定脂溶性维生素A、D、E、K（VA、25（OH）D、VE、VK）水平对健康评估与疾病诊断具有重要价值，液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）因其高特异性与灵敏度成为其主要检测手段，但方法间结果的可比性与一致性仍待提升。本研究依据CLSI C62及《液相色谱-质谱临床应用建议》，对3种LC-MS/MS方法检测脂溶性维生素的线性范围、检出限、定量限、精密度和准确度等进行系统评估。研究选取中南大学湘雅二医院于2022年8月至10月期间留存的40例剩余血清样本，采用3种LC-MS/MS方法进行脂溶性维生素检测。通过Passing-Bablok回归分析评估3种方法之间的相关性，绘制Bland-Altman图分析其相对偏差，并以一致性相关系数（CCC）评价3种方法检测结果的一致性。同时，比较不同方法在重新校准前后的检测一致性。研究结果显示，3种LC-MS/MS方法的总变异系数（CV）为2.7%~10.1%，加标回收率为88.8%~109.2%，表明其检测性能符合临床应用要求。一致性分析结果显示，其中两种方法在25（OH）D检测中表现出中等一致性（CCC=0.938），其余LC-MS/MS方法的一致性相关系数范围为0.322~0.853，存在一定差异。经统一校准品重新校准后，除VK外，其余脂溶性维生素的检测一致性明显改善，CCC提高至0.918~0.983。综上所述，3种LC-MS/MS方法在检测脂溶性维生素方面具备良好的性能，但方法间一致性尚存不足。通过使用统一校准品进行重新校准，可显著提升检测结果的一致性。本研究为分析脂溶性维生素临床质谱检测方法的一致化现状及其优化路径提供了数据支持，有助于提高检测结果的准确性与可靠性，从而为临床诊断与治疗提供更坚实的依据。

关键词: 脂溶性维生素, 液相色谱-串联质谱, 一致性, 校准

Abstract:

Accurate quantification of fat-soluble vitamin A （VA）， vitamin D （25（OH）D）， vitamin E （VE）， vitamin K （VK） is essential for health assessment and disease diagnosis. Liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS/MS） plays a crucial role in the measurement of these vitamins due to its high specificity and sensitivity. However， the comparability and concordance of the detection results among different LC-MS/MS methods are still suboptimal. In this study， the analytical performance including linearity， limit of detection， limit of quantitation， precision， accuracy and carryover was evaluated according to CLSI C62 and the Suggestions on Clinical Application of Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Aliquots of 40 patient samples were collected from August to October 2022 from the Second Xiangya Hospital， Central South University. These fat-soluble vitamins were measured using three LC-MS/MS methods. Passing-Bablok regression， Bland-Altman plots and concordance correlation coefficient （CCC） were performed to compare the differences among three methods. The consistency of the results before and after recalibration with a unified calibrator was evaluated. The results showed that the total CVs for the three mass spectrometry kits were 2.7%-10.1%， and the recoveries for all kits ranged from 88.8% to 109.2%， indicating that their detection performance met the requirements for clinical application. Concordance correlation analysis showed that two of the three methods had substantial agreement in vitamin D testing （CCC： 0.938）， while the CCCs for other methods ranged from 0.322 to 0.853. After recalibration with a unified calibrator， except for vitamin K， the CCCs for the results of the three methods ranged from 0.918 to 0.983. In conclusion， the performance validation results of three LC-MS/MS methods for fat-soluble vitamins meet clinical requirements. The consistency among the three methods was poor， but using a unified calibrator significantly improved the consistency of these methods. The study provides recommendations for the standardization of clinical fat-soluble vitamin testing， thereby contributing to improved accuracy and consistency of results. This study will provide more reliable evidence for clinical diagnosis and treatment.

Key words: fat-soluble vitamins, liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）, consistency, calibration

中图分类号:

O658

李炳杵, 李冰慧, 陈芷阳, 李子阳, 尹美玲, 吕星, 项忠元, 龙琪琛, 胡敏. 3种液相色谱-串联质谱法检测脂溶性维生素的性能确认和一致性评价[J]. 色谱, 2026, 44(3): 267-275.

LI Bingchu, LI Binghui, CHEN Zhiyang, LI Ziyang, YIN Meiling, LYU Xing, XIANG Zhongyuan, LONG Qichen, HU Min. Performance validation and consistency assessment of three liquid chromatography-tandem mass spectrometry methods for detecting fat-soluble vitamins[J]. Chinese Journal of Chromatography, 2026, 44(3): 267-275.

图/表 9

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Method	VA	25（OH）D₂	25（OH）D₃	VE	VK
A	30	1.14	2.2	880	0.10
	60	2.28	4.4	1760	0.20
	135	5.70	11.0	4400	0.55
	300	11.40	22.0	8800	1.00
	600	22.80	44.0	17600	1.85
	1600	57.00	110.0	44000	5.00
B	10.25	1.04	1.05	96	0.10
	20.50	2.07	2.10	192	0.21
	48.50	5.18	5.25	480	0.49
	102.51	10.36	10.49	960	1.03
	205.03	20.72	20.98	1920	2.05
	1025.15	103.61	104.90	9600	10.25
	2050.29	207.22	209.80	19570	20.50
C	25	1.56	3.13	625	0.09
	50	3.13	6.25	1250	0.19
	100	6.25	12.50	2500	0.38
	200	12.50	25.00	5000	0.75
	400	25.00	50.00	10000	1.50
	800	50.00	100.00	20000	3.00
	1600	100.00	200.00	40000	6.00

Method	VA	25（OH）D₂	25（OH）D₃	VE	VK
A	30	1.14	2.2	880	0.10
	60	2.28	4.4	1760	0.20
	135	5.70	11.0	4400	0.55
	300	11.40	22.0	8800	1.00
	600	22.80	44.0	17600	1.85
	1600	57.00	110.0	44000	5.00
B	10.25	1.04	1.05	96	0.10
	20.50	2.07	2.10	192	0.21
	48.50	5.18	5.25	480	0.49
	102.51	10.36	10.49	960	1.03
	205.03	20.72	20.98	1920	2.05
	1025.15	103.61	104.90	9600	10.25
	2050.29	207.22	209.80	19570	20.50
C	25	1.56	3.13	625	0.09
	50	3.13	6.25	1250	0.19
	100	6.25	12.50	2500	0.38
	200	12.50	25.00	5000	0.75
	400	25.00	50.00	10000	1.50
	800	50.00	100.00	20000	3.00
	1600	100.00	200.00	40000	6.00

Characteristics	Healthy individuals
Age/year	34.5 （27.0， 42.0）
Gender/（female/male）	20/20
BMI/（kg/m²）	20.2±1.7
ALT/（U/L）	17.0 （10.2， 21.4）
AST/（U/L）	23.0±5.1
GLU/（mmol/L）	4.6±0.6
TG/（mmol/L）	0.9±0.3
Cre/（μmol/L）	71.0 （58.0， 84.8）
UA/（μmol/L）	268.7±69.6

Characteristics	Healthy individuals
Age/year	34.5 （27.0， 42.0）
Gender/（female/male）	20/20
BMI/（kg/m²）	20.2±1.7
ALT/（U/L）	17.0 （10.2， 21.4）
AST/（U/L）	23.0±5.1
GLU/（mmol/L）	4.6±0.6
TG/（mmol/L）	0.9±0.3
Cre/（μmol/L）	71.0 （58.0， 84.8）
UA/（μmol/L）	268.7±69.6

Method	Compound	Parent ion （m/z）	Daughter ion （m/z）	CV/V	CE/eV
A	VA	269.2	93.1	80	10
	25（OH）D₂	395.3	119.1	42	28
	25（OH）D₃	383.4	257.2	40	14
	VE	431.3	165.1	80	6
	VK	451.4	187.1	55	22
	VA-d₆	275.2	96.1	80	24
	25（OH）D₂-d₃	398.3	121.1	42	21
	25（OH）D₃-d₃	386.3	214.1	40	25
	VE-d₆	437.3	171.2	50	10
	VK-d₄	455.4	191.1	55	22
B	VA	269.2	93.1	20	40
	25（OH）D₂	395.3	107.1	20	22
	25（OH）D₃	383.3	257.1	20	12
	VE	431.3	83.1	20	70
	VK	451.4	187.1	40	22
	VA-d₄	273.2	94.1	20	20
	25（OH）D₂-d₃	398.3	380.3	20	8
	25（OH）D₃-d₅	406.3	388.4	20	8
	VE-d₆	437.3	171.3	20	70
	VK-d₇	458.4	194.1	40	22
C	VA	269.2	93.0	20	50
	25（OH）D₂	413.4	113.1	20	20
	25（OH）D₃	383.3	257.1	20	14
	VE	431.3	83.1	20	80
	VK	451.4	187.1	40	22
	VA-d₆	275.2	96.0	20	20
	25（OH）D₂-d₆	419.2	337.2	20	6
	25（OH）D₃-d₃	404.3	368.1	20	10
	VE-d₆	437.3	171.3	20	30
	VK-d₄	455.4	191.1	40	22

3种液相色谱-串联质谱法检测脂溶性维生素的性能确认和一致性评价

Performance validation and consistency assessment of three liquid chromatography-tandem mass spectrometry methods for detecting fat-soluble vitamins

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图/表 9

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Metrics

Compound	Method	Linear range/（ng/mL）	R	LOD/（ng/mL）	LOQ/（ng/mL）
VA	A	30-1600	0.9948	3	30
	B	10.25-2050.29	0.9952	1.27	4.15
	C	25-1600	0.9995	3	12
25（OH）D₂	A	1.14-57.00	0.9961	0.38	1.01
	B	1.04-207.22	0.9976	0.28	0.92
	C	1.56-100.00	0.9956	0.10	0.39
25（OH）D₃	A	2.20-110.00	0.9963	0.73	2.20
	B	1.05-209.80	0.9977	0.23	0.73
	C	3.13-200.00	0.9982	0.20	0.39
VE	A	880-44000	0.9947	88	880
	B	96-19570	0.9945	20	60
	C	625-40000	0.9996	39	78
VK	A	0.10-5.00	0.9952	0.03	0.10
	B	0.10-20.50	0.9949	0.02	0.06
	C	0.09-6.00	0.9991	0.01	0.02

Compound	Method	Low level				Medium level				High level
Compound	Method	C/（ng/mL）	Inter-run CV/%	Intra-run CV/%	Total CV/%	C/（ng/mL）	Inter-run CV/%	Intra-run CV/%	Total CV/%	C/（ng/mL）	Inter-run CV/%	Intra-run CV/%	Total CV/%
VA	A	306.2	4.1	4.4	6.0	626.2	2.2	3.6	4.2	826.5	2.0	1.5	2.5
	B	205.7	4.3	3.6	5.6	358.3	2.7	4.7	5.5	509.6	2.9	3.1	4.2
	C	225.8	2.0	1.7	2.7	399.4	2.5	2.0	3.2	571.3	2.0	1.9	2.8
25（OH）D₂	A	3.2	7.0	6.9	9.8	5.6	5.5	5.2	7.6	9.2	2.2	6.9	7.2
	B	2.1	7.4	4.2	8.5	2.9	6.8	3.9	7.8	5.4	5.4	3.9	6.7
	C	2.2	4.7	7.0	8.4	3.1	5.9	5.4	8.0	5.9	4.2	6.2	7.5
25（OH）D₃	A	10.5	3.4	6.7	7.5	19.8	4.6	4.6	6.5	45.6	3.3	4.7	5.7
	B	12.2	3.7	5.9	6.9	22.9	3.6	4.2	5.6	54.1	5.4	4.9	7.3
	C	11.4	2.9	3.7	4.7	22.1	6.4	4.2	7.6	50.8	3.0	10.0	10.4
VE	A	6311.7	4.1	3.9	5.6	11540.4	4.2	6.4	7.6	21581.9	4.3	2.0	4.8
	B	4577.3	3.9	4.1	5.6	9565.9	5.3	5.9	7.9	15567.6	4.4	5.5	7.1
	C	4960.9	2.5	2.9	3.8	9338.5	4.6	1.2	4.8	17704.0	4.3	2.8	5.1
VK	A	1.0	6.4	7.9	10.2	2.7	5.1	6.3	8.1	3.9	3.6	4.9	6.0
	B	2.4	6.0	4.9	7.7	5.6	4.3	1.7	4.7	7.7	4.3	3.5	5.5
	C	1.5	2.7	4.1	4.9	4.5	5.3	8.7	10.2	6.7	2.6	7.6	8.1

Compound	Method	Spiked recoveries/%
Compound	Method	Low level	High level
VA	A	108.80	109.20
	B	88.90	88.90
	C	103.10	102.40
25（OH）D₂	A	101.80	98.80
	B	91.80	90.40
	C	100.60	100.10
25（OH）D₃	A	93.60	92.80
	B	95.80	102.00
	C	99.60	108.40
VE	A	104.10	106.00
	B	95.30	102.50
	C	106.90	103.00
VK	A	99.30	100.70
	B	89.80	103.30
	C	93.70	89.00

Compound	Method	Intercept （95%CI）	Slope （95%CI）	Correlation coefficient （95%CI）	Averagedeviation/%	Concordance consistency coefficient （95%CI）
VA	A-B	-30.577 （-64.097-5.016）	1.586 （1.505-1.667）	0.978 （0.958-0.988）	40.774	0.322 （0.219-0.418）
	A-C	-105.51 （-202.754--30.615）	1.596 （1.432-1.824）	0.922 （0.856-0.958）	30.557	0.399 （0.274-0.512）
	B-C	-34.241 （-91.425-7.020）	0.984 （0.888-1.119）	0.923 （0.859-0.959）	-10.495	0.798 （0.677-0.877）
25（OH）D	A-B	-0.135 （-2.632-2.419）	0.835 （0.764-0.897）	0.950 （0.906-0.973）	-17.746	0.824 （0.727-0.889）
	A-C	-1.973 （-3.986-0.002）	1.154 （1.089-1.221）	0.981 （0.965-0.990）	7.496	0.938 （0.899-0.962）
	B-C	-3.527 （-7.429--0.357）	1.430 （1.324-1.580）	0.950 （0.907-0.973）	25.154	0.688 （0.563-0.782）
VE	A-B	-0.354 （-1.552-0.844）	1.429 （1.303-1.560）	0.939 （0.888-0.968）	31.845	0.559 （0.432-0.665）
	A-C	-1.084 （-2.319--0.002）	1.282 （1.186-1.396）	0.947 （0.901-0.972）	16.823	0.774 （0.674-0.847）
	B-C	-0.389 （-1.613-0.441）	0.877 （0.811-1.000）	0.919 （0.852-0.957）	-15.221	0.806 （0.698-0.879）
VK	A-B	0.004 （-0.135-0.134）	0.605 （0.492-0.724）	0.847 （0.728-0.917）	-46.856	0.530 （0.382-0.651）
	A-C	-0.005 （-0.157-0.138）	0.870 （0.716-1.051）	0.807 （0.662-0.894）	-12.785	0.853 （0.753-0.915）
	B-C	0.121 （-0.218-0.313）	1.326 （1.063-1.665）	0.802 （0.654-0.891）	34.397	0.641 （0.479-0.761）

Compound	Method	Intercept （95%CI）	Slope （95%CI）	Correlation coefficient （95%CI）	Average deviation/%	Concordance consistency coefficient （95%CI）
VA	A-B	-0.904 （-25.718-26.537）	0.988 （0.938-1.039）	0.978 （0.958-0.988）	-1.246	0.983 （0.968-0.991）
	A-C	43.317 （-15.677-82.534）	0.907 （0.822-1.035）	0.937 （0.881-0.967）	-0.519	0.946 （0.900-0.971）
	B-C	49.337 （-5.228-87.305）	0.911 （0.829-1.033）	0.942 （0.891-0.970）	0.802	0.946 （0.900-0.971）
25（OH）D	A-B	2.096 （-0.290-4.607）	0.932 （0.851-1.000）	0.950 （0.906-0.973）	1.126	0.944 （0.898-0.970）
	A-C	-0.820 （-2.787-1.166）	1.033 （0.975-1.092）	0.981 （0.965-0.990）	0.490	0.979 （0.961-0.988）
	B-C	-4.403 （-7.491--1.453）	1.151 （1.061-1.247）	0.950 （0.907-0.973）	-0.637	0.935 （0.885-0.964）
VE	A-B	1.325 （0.456-2.238）	0.940 （0.856-1.027）	0.939 （0.888-0.968）	5.380	0.950 （0.913-0.972）
	A-C	-0.175 （-1.133-0.700）	1.062 （0.984-1.151）	0.947 （0.901-0.972）	4.438	0.954 （0.919-0.974）
	B-C	-1.412 （-2.997--0.420）	1.099 （1.018-1.260）	0.919 （0.852-0.957）	-0.950	0.918 （0.860-0.952）
VK	A-B	-0.101 （-0.321-0.547）	1.033 （0.853-1.250）	0.846 （0.726-0.916）	-8.250	0.859 （0.753-0.922）
	A-C	-0.343 （-0.559--0.099）	1.339 （1.105-1.606）	0.797 （0.643-0.889）	-3.302	0.877 （0.793-0.929）
	B-C	-0.079 （-0.417-0.125）	1.188 （0.935-1.511）	0.786 （0.625-0.882）	4.876	0.804 （0.663-0.889）

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