Determination of Beta Agonists in Animal Tissues and Urine Using Liquid Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry

Význam tématu

Beta-agonisté se používají ke stimulaci růstu u hospodářských zvířat, ale představují riziko pro lidské zdraví a jejich použití je ve většině zemí zakázáno nebo přísně regulováno.
Citlivá a selektivní analýza reziduí beta-agonistů zajišťuje dodržování bezpečnostních limitů, podporuje důvěru spotřebitelů a usnadňuje mezinárodní obchod s masem.

Cíle a přehled studie

• Vyvinout a ověřit cílenou UPLC-MS/MS metodu pro detekci 16 beta-agonistů v mase, orgánech a moči.
• Zajistit limity detekce pod hranicemi MRL, MRPL a dalších doporučených hodnot včetně přísných exportních požadavků (např. Rusko 0,1 µg/kg pro ractopamin).
• Implementovat screening pomocí STC (Screening Target Concentration) a potvrzovací analýzu se stabilními izotopovými vnitřními standardy.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC I-Class System s FTN autosamplerem
• Xevo TQ-S micro tandemový kvadrupólový hmotnostní spektrometr
• CORTECS UPLC C18+ kolona (1,6 µm, 2,1 × 100 mm)
• MassLynx MS Software a TargetLynx Application Manager

Metodika

Vzorky masa, jater a ryb se extrahovaly vodno-methanolovým pufrem, podrobily enzymatické hydrolýze a čistily metodou SPE. Moč prošla obdobným režimem extrakce.
Chromatografie probíhala v gradientu 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě a acetonitrilu, doba analýzy 11 minut, průtok 0,6 mL/min, kolona 40 °C.
MS v režimu ESI+ monitoroval dvě MRM přechody pro každý analyt a jeden pro izotopový standard. STC hodnoty se pohybovaly od 0,05 do 5 µg/kg dle matrice a analytu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Citlivost a selektivita: detekce všech analýzovaných beta-agonistů bez izobarických interferencí.
• Opakovatelnost: RSD plochy <5 % pro většinu sloučenin, při vnitřní normalizaci <4 %.
• Linearita: r2 >0,99 pro ractopamin (0,25–5 µg/kg) a clenbuterol (0,05–1 µg/kg).
• Proficiency testy: naměřené koncentrace odpovídaly referenčním hodnotám, recovery kolem 100 %.
• Identifikace: iontové poměry a retenční časy splňují toleranční limity dle EU 2002/657/EC.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje oficiální kontrolu reziduí beta-agonistů i přísné předexportní testování s nízkou kvantifikační mezí. Podporuje dodržování různých mezinárodních limitů a zajišťuje spolehlivou identifikaci a kvantifikaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorků a nasazení vysokoprůtokových systémů
• Rozšíření na nové analyty a multireziduální platformy
• Integrace s HRMS pro screening neznámých sloučenin
• Využití pokročilé datové analýzy a umělé inteligence pro prediktivní monitoring

Závěr

Navržená UPLC-MS/MS metoda s Xevo TQ-S micro a CORTECS kolonu nabízí vysokou citlivost, přesnost a spolehlivost pro stanovení beta-agonistů v matrikách živočišného původu. Laboratoře by měly validovat metodu v souladu s místními požadavky na CCα a CCβ.

Reference

• Centner TJ Alvey JC Stelzleni AM Beta agonists in livestock feed status health concerns and international trade J Animal Sci 2014 92(9) 4234–40
• Nino AMM Granja RH Wanschel AC Salerno AG The challenges of ractopamine use in meat production for export to EU and Russia Food Control 2017 72 289–292
• European Commission Decision 2003/181/EC amending Decision 2002/657/EC Official Journal L71 17–18
• European Commission Decision 2002/657/EC implementing Directive 96/23/EC Official Journal L221 8–36
• Radeck W Gowik P Validation of a multiresidue method for confirmation and quantification of β agonists in liver EURL BVL Germany 2003
• Radeck W Gowik P Validation of a multiresidue method for confirmation and quantification of 22 beta agonists in urine Antwerp 2006
• Radeck W Confirmatory method for 30 β agonists in muscle LC-MS/MS unpublished 2008
• Ren Y Yang J Determination of common beta agonist residues in meat by UPLC MS/MS Waters Application Note 720004388en 2012