Bestimmung von Hydrocortison und Cortison in künstlichem Speichel mittels sprayunterstützter Feintropfenbildung bei flüssiger Phasenmikroextraktion gekoppelt an LC–MS/MS

Warum Spucke eine Stressgeschichte erzählen kann

Unser Körper schüttet ständig Stresshormone aus, die uns beim Aufwachen helfen, Infektionen bekämpfen und mit täglichen Herausforderungen zurechtkommen lassen. Zwei eng verwandte Hormone, Hydrocortison (häufig Cortisol genannt) und Cortison, übernehmen viele dieser Aufgaben. Ärztinnen und Ärzte möchten zunehmend beide im Speichel überwachen, weil die Probeentnahme einfach und schmerzfrei ist. Diese Studie stellt eine hochempfindliche Methode vor, um sehr kleine Mengen dieser beiden Hormone in speichelähnlichen Flüssigkeiten zu messen, und deutet auf zukünftige Stresstests hin, die einfacher und verlässlicher sein könnten.

Die zwei Seiten eines Stresshormons

Hydrocortison ist das aktive „Start“-Signal des Stresssystems, während Cortison sein ruhigerer Partner ist, der entsteht, wenn der Körper dieses Signal vorübergehend abschaltet. Enzyme in verschiedenen Geweben wandeln ständig das eine in das andere um und justieren so Blutdruck, Blutzucker, Immunantwort und Tag-Nacht-Rhythmik. Wegen dieses feinen Gleichgewichts benötigen Ärztinnen und Ärzte oft nicht nur den Spiegel jedes Hormons, sondern auch ihr Verhältnis zueinander. Verschiebungen in diesem Paar können bei der Diagnose von Erkrankungen wie Nebenniereninsuffizienz, Hormonüberproduktion, vererbten Störungen der Hormonverarbeitung sowie bei Nebenwirkungen bestimmter Medikamente helfen.

Warum die Messung dieser Hormone so schwierig ist

Trotz ihrer Bedeutung sind Hydrocortison und Cortison überraschend schwer genau zu messen, besonders im Speichel. Ihre natürlichen Konzentrationen im Speichel sind extrem gering – oft nur wenige Milliardstel Gramm pro Milliliter – und Speichel enthält viele Proteine und andere Substanzen, die das Signal verschleiern oder verfälschen können. Ältere Blut- und Urintests sind entweder nicht präzise genug oder erfordern aufwändige Probenvorbereitung. Selbst fortgeschrittene Labortechniken haben Schwierigkeiten, weil die beiden Hormone so ähnlich aussehen und sich so verhalten, dass sie in der Analyse leicht überlappen und das wichtige Verhältnis zwischen ihnen verwischen.

Ein sanfter Sprühstoß, der die Nachweisbarkeit stärkt

Die Forschenden gingen dieses Problem an, indem sie ein leistungsfähiges Messgerät, die Flüssigchromatographie gekoppelt an Tandem-Massenspektrometrie, mit einem schlauen Probenvorbereitungsschritt kombinierten: der sprayunterstützten Feintropfenbildung bei flüssiger Phasenmikroextraktion. Einfach gesagt: Zuerst stellen sie einen künstlichen Speichel her, der realem Speichel nahekommt, und geben dann eine kleine Menge organischen Lösungsmittels mit einem nasenähnlichen Zerstäuber hinzu. Dieser Zerstäuber verwandelt das Lösungsmittel in einen Nebel winziger Tropfen, die kurz mit dem Speichel vermischt werden und die Hormone in eine separate Flüssigkeitsschicht überführen. Nach einem kurzen Zentrifugationsschritt und schonender Verdampfung werden die konzentrierten Hormone in einem winzigen Volumen wieder gelöst und in das Messgerät injiziert.

Feinabstimmung für Klarheit und Empfindlichkeit

Um den Ablauf wirklich verlässlich zu machen, passte das Team systematisch viele Einzelheiten an: welches Lösungsmittel gesprüht wird, wie viel Probe verwendet wird, wie viele Sprühstöße appliziert werden, wie lange gemischt wird und wie viel Lösungsmittel für den finalen Wiedereinlöse-Schritt verwendet wird. Sie optimierten außerdem die Geräteeinstellungen, sodass Hydrocortison und Cortison als saubere, getrennte Peaks mit stabilen Signalen erscheinen. Unter den besten Bedingungen konnte die neue Methode Konzentrationen nachweisen, die weit unter den üblicherweise im Speichel vorkommenden liegen – bis zu 64-fach empfindlicher für Cortison und 11-fach für Hydrocortison im Vergleich zur direkten Messung ohne Sprühschritt. Tests mit zwei verschiedenen Rezepturen für künstlichen Speichel zeigten, dass bei korrekt angepasster Kalibrierung an den Speichelhintergrund die gemessenen Werte eng mit den tatsächlich zugegebenen Mengen übereinstimmen.

Was das für künftige Stresstests bedeutet

Anschaulich liefert diese Studie eine fein abgestimmte Labormethode, die die flüsterleisen Signale von Stresshormonen in speichelähnlichen Flüssigkeiten „hören“ kann. Da in der vorliegenden Arbeit künstlicher Speichel verwendet wurde, um ethische und praktische Probleme zu vermeiden, deuten die Ergebnisse jedoch darauf hin, dass der Ansatz in künftigen klinischen Studien auf echten menschlichen Speichel übertragbar sein könnte. Wird dies bestätigt, könnte eine solche Methode Ärztinnen und Ärzten helfen, stressbezogene Störungen zu überwachen, Hormonersatztherapien individuell anzupassen und zu untersuchen, wie neue Medikamente das hormonelle Gleichgewicht beeinflussen – alles aus einer einfachen Speichelprobe.

Zitation: Gürsoy, S., Bodur, S., Atakol, A. et al. Determination of hydrocortisone and cortisone in artificial saliva by spray assisted fine droplet formation liquid phase microextraction coupled to LC–MS/MS. Sci Rep 16, 7064 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38457-z

Schlüsselwörter: Speichelcortisol, Cortison, Stresshormone, Mikroextraktion, Massen­spektrometrie