Analysis of 122 Veterinary Drugs in Meat Using All Ions MS/MS with and Agilent 1290/6545 UHPLC-Q-TOF System

Význam tématu

Monitorování reziduí veterinárních léčiv v mase je klíčové z hlediska ochrany veřejného zdraví a předcházení nežádoucím účinkům, jako je antimikrobiální rezistence. Vzhledem k množství látek různé chemické povahy a nízkým povoleným hladinám v potravinových matricích vyžaduje spolehlivá analýza sofistikované postupy a vysoce citlivou techniku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou 12minutovou multicompound metodu pro simultánní detekci 122 prioritních veterinárních léčiv v mase (játra, ledviny, svalovina) s využitím Agilent All Ions MS/MS na Q-TOF LC/MS. Metoda byla otestována na vzorcích kontaminovaných na úrovních 0,5×, 1× a 2× stanovených tolerančních mezí.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: 2 g homogenátu jater, ledvin, svaloviny krav spiked 122 látkami a interními standardy flunixin-d3, sulfamethazine-13C6. Extrakce založena na postupu QuEChERS s materiálem EMR-Lipid.

UHPLC: Agilent 1290 Infinity, kolona ZORBAX Eclipse Plus C-18 (2,1×150 mm, 1,8 µm), mobilní fáze A: voda + 0,1% kyseliny mravenčí, B: acetonitril + 0,1% kyseliny mravenčí, gradient 2→100 % B v 10 min, průtok 0,5 mL/min, teplota 30 °C, objem injekce 15 µL.

MS/MS: Agilent 6545 Accurate-Mass Q-TOF s duálním ESI-JetStream v pozitivním módu. Režimy kolizní energie: 0, 10 a 40 V pro tvorbu fragmentů. Rozlišení sběru dat ve 2 GHz. Měřicí rozsah m/z 50–1 000. Interní kalibrace kontinuálním přívodem referenčních iontů.

Datová analýza: Agilent MassHunter Qualitative s funkcí Find by Formula a Agilent Veterinary Drugs PCDL (monoisotopické hmotnosti, MS/MS spektra při 0–40 V, retenční časy). Identifikace na základě přesné hmotnosti (±10 ppm), retenčního času (±0,2 min) a přítomnosti minimálně jednoho fragmentu s koelutačním skóre >90 a S/N >9.0.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve všech třech maticích a standardech bylo detekováno >92 % sledovaných látek, z toho 79–90 % bylo pozitivně identifikováno se všemi kritérii (hmotnost, RT, fragmenty). Použití retenčního času a fragmentů významně snížilo falešné pozitivy (příklad enrofloxacinu). Zbylých cca 8 % látek představovaly problémy z důvodu degradace ve standardech nebo matricích.

Pro kvantifikaci bylo vygenerováno 4–5-bodové maticově vázané kalibrační křivky v játrech a mletém hovězím mezi 2–100 ng/g. Více než 93 % analyzovaných látek mělo R² >0,90 (85 % R² >0,99) bez korekce interním standardem.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje jedním 12–15minutovým během současnou screeningovou i kvantitativní analýzu přes 120 veterinárních léčiv v masných matricích s vysokou přesností a nízkým rizikem falešných pozitiv. Šetří čas a materiál, není třeba pravidelně zasílat velké množství standardů, usnadňuje implementaci v rutinních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření PCDL o nové analyty či metabolity bez opakovaného měření vzorků díky full-scan datům. Aplikace ve farmakovigilanci, monitoring reziduí v potravinách jiných druhů, retrospektivní analýza již pořízených dat. Integrace s automatizovanými workflow pro vysokoprůtokové screeningy.

Závěr

Agilent 6545 Q-TOF LC/MS s All Ions MS/MS workflow představuje efektivní a spolehlivý nástroj pro multiclass multiresidue analýzu veterinárních léčiv v mase. Kombinace vysoké přesnosti hmotnosti, kvalitních MS/MS knihoven a retenčních časů umožňuje rychlou identifikaci i kvantifikaci s minimem falešných pozitiv.

Reference

• European Commission, Decision of 12 August 2002 implementing Council Directive 96/23/EC concerning the performance of analytical methods and the interpretation of results, O.J.E.C. L221 (2002).
• Schneider MJ, Lehotay SJ, Lightfield AR. Validation of a streamlined multiclass multiresidue method for determination of veterinary drug residues in bovine muscle by liquid chromatography–tandem mass spectrometry. Anal Bioanal Chem. 2014.
• Health Canada. Administrative Maximum Residue Limits (AMRLs) and Maximum Residue Limits (MRLs) set by Canada. 2012.
• Park JA et al. Single-step multiresidue determination of ten multiclass veterinary drugs in pork, milk, and eggs using liquid chromatography with tandem mass spectrometry. J Sep Sci. 2015;38(16):2772–2780.
• Wei H et al. Development and validation of a multiresidue screening method for veterinary drugs, their metabolites and pesticides in meat using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Food Addit Contam A. 2015;32(5):686–701.
• Yamada R et al. Simultaneous determination of residual veterinary drugs in bovine, porcine, and chicken muscle using liquid chromatography with electrospray ionization tandem mass spectrometry. Biosci Biotechnol Biochem. 2006;70(1):54–65.
• Geis-Asteggiante L et al. Structural characterization of product ions by electrospray ionization and quadrupole time-of-flight mass spectrometry to support regulatory analysis of veterinary drug residues in foods. Rapid Commun Mass Spectrom. 2014;28(10):1061–1081.
• Zhao L, Lucas D. Multiresidue analysis of veterinary drugs in bovine liver by LC/MS/MS. Agilent Technologies Application Note 5991-6096EN. 2015.