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It has recently been shown that mass fragmentography may serve as a powerful tool in the field of steroid biochemistry. This is demonstrated by the following examples. When [4- 14 C]oestriol was incubated with liver slices of wild mice, about 50 ng of a polar radioactive metabolite were isolated. Despite the small amount of steroid and impurities present in the extract, the unknown metabolite was identified as 6-hydroxyoestriol by the technique of single ion monitoring, using g.l.c. columns of different polarity. Furthermore, mass fragmentography provides a simple and highly specific method for the determination of steroid hormones in body fluids. Using the single ion technique, the amount of steroid is calculated by comparing the peak areas of the sample and of the standard. This method can be considerably improved by the use of steroids labelled with stable or radioactive isotopes as internal standards. The determination is performed by comparing the peak areas of the steroid to be quantitated and of the isotopically labelled steroid; measurement of the peaks is achieved by monitoring two m/e values simultaneously (multiple ion detection). This procedure has been applied to the specific determination of oestrogens, testosterone, aldosterone and tetrahydroaldosterone in plasma and/or urine. The sensitivity of mass fragmentography can be increased by using the heptafluorobutyric esters of the various steroids.

1. 18-Hydroxyoestrone was reduced by NaBH(4) in methanol, giving 18-hydroxyoestradiol-17alpha and 18-hydroxyoestradiol-17beta in the ratio 3:7. 2. Treatment of 18-hydroxyoestrone with a strong alkali yielded 18-noroestrone; however, the 18-hydroxyoestradiols did not undergo transformation to their respective 18-nor derivatives. 3. All the 18-hydroxylated oestrogens were stable under acid conditions. They formed Kober chromogens: the chromogenicity of 18-hydroxyoestrone was only one-third that of the 18-hydroxyoestradiols and oestriol. 4. Paper-, thin-layer- and gas-liquid-chromatographic systems for the characterization of these compounds are described. 5. An examination of the mass spectra revealed peaks characteristic of the substituted carbon atoms. Definite assignment of the 17alpha- and 17beta-hydroxyl groups of the epimeric 18-hydroxyoestrogens was possible by characteristic fragmentation of the free steroids. Further, the configuration of 18-hydroxyoestradiol-17beta was confirmed by the formation of the dimethylsildioxy derivative of the 3-methylether of the steroid. 6. Both rat and rabbit liver slices reduced 18-hydroxyoestrone to 18-hydroxyoestradiol-17beta and some other labile, polar metabolites with properties similar to 2-hydroxylated oestrogens. No formation of 18-hydroxyoestradiol-17alpha in vitro was observed. 7. The results are discussed with respect to the possible influence of the 18-hydroxyl group on reactions at C-17, as well as the reactions of 18-hydroxylated oestrogens with strong acid (Kober reactions) and alkali.

Die Darstellung von drei siliciumorganischen Derivaten des Dimethylsulfodiimins, darunter zwei Cyclosilazane, wird beschrieben. Die Eigenschaften der neuen Verbindungen werden mitgeteilt.

Untersuchungen der letzten Jahre haben gezeigt, das Oestrogene in der Leber zu wasserloslichen Metaboliten umgewandelt werden. Unter diesen Verbindungen konnten die 1- und 4-Glutathionthioather der 2-Hydroxyoestrogene identifiziert werden. In der vorliegenden Arbeit werden Verfahren zur Isolierung, Trennung und Identifizierung der Thioather aus biologischem Material beschrieben. Die Verfahren bestehen aus Saulen-Chromatographie an Sephadex, Hochspannungspapierelektrophorese und Massenspektrometrie. Es werden verschiedene Verfahren zur Darstellung geeigneter Derivate fur die Massenspektrometrie diskutiert. Als am besten geeignet erwiesen sich die Trimethylsilylderivate, deren Fragmentierung an Hand von Beispielen erlautert wird. Mit Hilfe der Massenspektrometrie konnen die 1- und 4-Thioather der 2-Hydroxyoestrogene einwandfrei voneinander unterschieden werden. Der Substanzbedarf fur die Aufnahme gut auswertbarer Massenspektren liegt zwischen 1 und 5 μg.

Die quantitative Bestimmung geringer Steroidkonzentrationen in Korperflussigkeiten erfordert mit den heute bekannten physikalisch-chemischen Verfahren (Gas-Chromatographie, Doppelisotopenderivatverdunnungsmethoden) einen erheblichen methodischen und zeitlichen Aufwand. Eine wesentliche Vereinfachung bei hoher Empfindlichkeit und Spezifitat bietet der Einsatz des Gas-Chromatographen-Massenspektrometers. Hierbei wird das Massenspektrometer als hochspezifischer Detektor fur den Gas-Chromatographen benutzt; dies erfolgt durch Einstellung eines geeignetenm/e-Wertes. Mit Hilfe des Multiple Ion Detectors ist es auch moglich, mehrere Massen gleichzeitig aufzuzeichnen. Die Brauchbarkeit dieses Verfahrens wurde am Beispiel folgender Methoden zur Bestimmung von Steroidhormonen demonstriert: Testosteron im Plasma, Aldosteron im Urin, Oestradiol-17β und Oestron im Plasma. Als besonders vorteilhaft erwies sich bei der quantitativen Bestimmung der Oestrogene die Verwendung der entsprechenden Dideuteroverbindungen als Standardsubstanzen. Die vorlaufigen Nachweisgrenzen der hier angegebenen Verfahren liegen fur Aldosteron und Testosteron bei 1 ng, fur Oestron und Oestradiol-17β bei 0,05 ng.

Zur Bestimmung von Aldosteron im Urin sind zahlreiche Verfahren beschrieben worden, von denen die Doppelisotopenderivat-Methode zwar die aufwendigste ist, andererseits aber auch die zuverlassigsten Werte liefert. Kolorimetrische und fluorimetrische Methoden entsprechen nicht mehr den heutigen Anspruchen, wahrend gaschromatographische Verfahren — sofern die Urinextrakte genugend vorgereinigt wurden — fur Routineuntersuchungen gut geeignet sind. Es werden einige Verbesserungen angegeben, welche die Empfindlichkeit und die Praktikabilitat der gaschromatographischen Methode steigern. Wegen der sehr geringen Konzentrationen von Aldosteron im Plasma (etwa 100 ng/1) stosen Bestimmungen mit der Doppelisotopenderivat-Methode, der Gaschromatographie (Elektronen-Einfangdetektor) oder der Radioliganden-Methode auf erhebliche Schwierigkeiten. Hier bietet sich die radioimmunologische Bestimmung als Methode der Wahl an. Als Referenzmethode wird die Fragmentographie (kombinierte Gaschromatographie/Massenspektrometrie) beschrieben und empfohlen. Die biologische Bestimmung der Reninaktivitat im Plasma/Serum ist mit einem grosen Zeitund Arbeitsaufwand verbunden und wird in zunehmendem Mase von radioimmunologischen Methoden abgelost. Die Empfindlichkeit der radioimmunologischen Bestimmung ist deutlich groser als die der biologischen Verfahren. Einige methodische Schwierigkeiten sind jedoch bei beiden Verfahren zur Reninbestimmung zu beachten, wie z. B. die Kinetik der Reninsubstrat-Renin-Reaktion, die Hemmung der Angiotensinasen und der Einflus von Renininhibitoren. Daruber hinaus sind neben Korperhaltung und Natriumbilanz auch Veranderungen wahrend des menstruellen Zyklus sowie der circadiane Rhythmus bei der Interpretation der Ergebnisse zu berucksichtigen.

An improved method for the gas-liquid Chromatographic determination of aldosterone in urine has been developed. The method involves the following steps: (1) Hydrolysis of the aldosterone conjugate (pH 1-labile metabolite) by cold hydrochloric acid. (2) Addition of [1,2- 3 H 2 ]aldosterone as a tracer. (3) Purification of aldosterone by adsorption chromatography on Amberlite XAD-2, followed by distribution between solvents and thin-layer chromatography on silica gel. (4) Oxidation of aldosterone by periodic acid to aldosterone-γ-lactone. (5) Purification of the γ-lactone by thin-layer chromatography. (6) Gas-liquid chromatography of the purified sample by using a solid injection system and a flame ionisation detector. (7) Measurement of radioactivity to correct for losses during the working-up procedures. By using a time-controlled automatic solid injection system, the practicability of the method is considerably enhanced. At the same time, the sensitivity of the method is improved, since larger portions of the samples can be utilised for gas chromatographic determination as compared to the liquid injection system.