LCMS-IT-TOF Analysis of Amoxicillin

Význam tématu

Analýza reziduí antibiotika amoxicillinu v potravinových a biologických vzorcích je zásadní pro ochranu veřejného zdraví. Vysoká selektivita a citlivost LCMS-IT-TOF umožňuje přesné určování strukturálních fragmentů i měření hmotové přesnosti, což je nezbytné pro detekci nízkých koncentrací a potvrzení identity látky.

Cíle a přehled studie / článku

Tato studie demonstruje schopnosti systému Shimadzu LCMS-IT-TOF v analýze amoxicillinu, zahrnující vícestupňovou fragmentaci (MSn) a vyhodnocení hmotové přesnosti mateřských i fragmentových iontů. Cílem bylo porovnat výkon tohoto přístroje s tradičními TOF systémy vyžadujícími interní standard.

Použitá metodika a instrumentace

• Vysokotlaká kapalinová chromatografie: Shimadzu Prominence Series (LC-20AD, SIL-20A, CBM-20A) s kolonkou Shimpack VP-ODS (4,6 × 150 mm, 4,6 µm).
• Mobilní fáze: A – 95 % voda/5 % acetonitril (0,1 % kyselina mravenčí), B – 95 % acetonitril/5 % voda (0,1 % kyselina mravenčí); gradient 0 min 0 % B až 25 min 50 % B při 0,3 mL/min.
• Detekce: ESI pozitivní režim, suchý plyn 1,5 L/min, teplota CDL a rozhraní 200 °C, akumulace iontů 50 ms.
• Hmotnostní spektrometrie: Shimadzu LCMS-IT-TOF s Compressed Ion Injection a simultánní extrakcí iontů do TOF za přítomnosti argonu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Compressed Ion Injection zlepšuje akumulaci a lokalizaci iontů před vstupem do iontové pasti.
• Simultánní (ballistic) extrakce do TOF redukuje prostorové rozptýlení a zvyšuje hmotové rozlišení.
• Argon jako chladicí plyn poskytuje vyšší tlumení než helium bez nežádoucí fragmentace, což vede k vyššímu rozlišení a přesnosti.
• Rychlé přepínání polarity (100 ms) umožňuje zachování hmotové přesnosti v obou režimech během jednoho běhu.
• Charakteristické fragmenty amoxicillinu: 366,1118 m/z (M + H)+, štěpné ionty 349,0853 m/z (ztráta NH3) a 160,0427 m/z (otevření ß-laktamového kruhu).
• Naměřená hmotová odchylka fragmentů byla velmi nízká (1,1–3,4 ppm) bez použití interního standardu, což překročilo výsledky podobných TOF systémů.

Přínosy a praktické využití metody

• Spolehlivé potvrzení přítomnosti amoxicillinu v potravinách živočišného původu.
• Možnost rozšíření na další ß-laktamová antibiotika díky vysokému rozlišení a MSn schopnostem.
• Uplatnění v QA/QC laboratořích farmaceutického a potravinářského průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace rychlých LC metod a automatizované datové analýzy v reálném čase.
• Vývoj softwaru pro pokročilou interpretaci MSn spekter a strojové učení pro identifikaci nových metabolitů.
• Miniaturizace a mobilní řešení pro terénní analýzy znečištění a ekologického monitoringu.

Závěr

Studie potvrzuje, že Shimadzu LCMS-IT-TOF představuje pokročilý analytický nástroj pro vysoce přesnou a citlivou analýzu amoxicillinu. Kombinace MSn schopností a vysoké hmotové přesnosti bez interního standardu zvyšuje efektivitu a spolehlivost detekce reziduí antibiotik.

Reference

• Heller DN, Ngoh MA. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1998; 12: 2031-2040.
• Fagerquist CK, Lightfield AR. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2003; 17: 660-671.
• Baere SD, Cherlet M, Baert K, De Backer P. Anal Chem. 2002; 74: 1393-1401.
• Fagerquist CK, Lightfield AR, Lehotay SJ. Anal Chem. 2005; 77: 1473-1482.
• Nägele E, Moritz R. J Am Soc Mass Spectrom. 2005; 16: 1670-1676.