High-throughput Screening Method for Multiple Classes of Antibiotics in Milk Using Automated Sample Preparation and LC-MS/MS

Význam tématu

Rezidua veterinárních antibiotik v mléce představují riziko pro zdraví spotřebitelů a vedou k vzniku rezistentních bakterií. Regulace maximálních limitů (MRL) v EU, USA, Japonsku či Číně vyžaduje spolehlivé, rychlé a citlivé screeningové metody pro kontrolu kvality mléčných výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout plně automatizovaný, vícetřídní LC-MS/MS postup pro rychlý screening antibiotik v mléce s minimální přípravou vzorku. Metoda kombinuje proteinovou precipitaci s on-line extrakcí TurboFlow a následnou chromatografii se selektivní analýzou přes SRM na triple kvadrupolu.

Použitá instrumentace

• LC-MS/MS systém Aria TLX-2 podporující TurboFlow technologii
• On-line extrakční kolony Thermo Scientific TurboFlow Cyclone 0.5×50 mm a Cyclone P 0.5×50 mm
• HPLC analytický sloupec Thermo Scientific Betasil Phenyl/Hexyl 3.0×50 mm, 3 µm, 50 °C (HOT POCKET)
• MS detektor Thermo Scientific TSQ Quantum Ultra, ESI+, SRM režim

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila lineární detekci 8 antibiotik (albendazol, sulfamethazin, fenylbutazon, difloxacin, spiramycin, tetracyklin, oxytetracyklin, salinomycine Na) v rozsahu 50–500 µg/L s r2>0,99 a přesností RSD<15 %. Limity detekce se pohybovaly mezi 0,4–5,2 µg/L, což splňuje požadavky většiny MRL. Matrice mléka vyvolávala různé iontové efekty (potlačení až 85 % u albendazolu, zesílení u difloxacinu), které lze kompenzovat vhodnými interními standardy. Analýza proběhla za 15 min na vzorek, nesledoval se významný carry-over.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizace přípravy a on-line TurboFlow extrakce výrazně zkracuje čas na analýzu a snižuje manipulaci se vzorkem. Metoda je robustní, má vysokou propustnost a lze ji snadno integrovat do rutinní kontroly kvality mléka v potravinářských laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace na další matrice (sýry, jogurty), integrace vysokého rozlišení (HRMS) pro širší screening kontaminantů, miniaturizace on-line přípravy a využití multikulturních interních standardů či stabilně značených analogů pro lepší kompenzaci matrice.

Závěr

Popsaná metoda LC-MS/MS s on-line TurboFlow extrakcí představuje rychlý a spolehlivý nástroj pro multireziduální screening antibiotik v mléce. Splňuje požadavky na citlivost, přesnost i propustnost a je vhodná pro rutinní laboratorní provoz.

Reference

• Blasco C., Torres C. M., Pico Y. Progress in analysis of residual antibacterials in food. Trends Anal. Chem. 2007, 26(9), 895–913.
• Koesukwiwat U., Jayanta S., Leepipatpiboon N. Solid-phase extraction for multiresidue determination of sulfonamides, tetracyclines, and pyrimethamine in Bovine’s milk. J. Chromatogr. A 2007, 1149(1), 102–111.
• Kantiani L., la Farré M., Sibum M., Postigo C., de Alda M., Barceló D. Fully Automated Analysis of beta-Lactams in Bovine Milk by Online Solid Phase Extraction-Liquid Chromatography-Electrospray-Tandem Mass Spectrometry. Anal. Chem. 2009, 81(11), 4285–4295.