Advances in Automation of Food-related Analysis and Screening

Význam tématu

Růst počtu potravinových kontaminací a odvolání výrobků klade vysoké nároky na rychlou a citlivou detekci reziduí v potravinách. Techniky LC-MS/MS se staly klíčovým nástrojem díky schopnosti rozlišit a kvantifikovat analyt v komplexních matricích s vysokou citlivostí a výtěžností.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo představit automatizované postupy přípravy vzorků pro analýzu potravin založené na turbulentní průtokové chromatografii (TurboFlow) spojené s hmotnostní spektrometrií. Studie zahrnuje příklady detekce veterinárních léčiv, antibiotik v medu a pesticidů v zeleném čaji.

Použitá metodika a instrumentace

• Automatizované online extrakce pomocí TurboFlow technologie na systému Thermo Scientific Transcend TLX.
• Chromatografické kolony TurboFlow (0,5–1,0 mm, velké částice).
• Detekce a kvantifikace pomocí hmotnostních spektrometrů Thermo Scientific TSQ Quantum Access a dalších LC-MS/MS systémů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Veterinární léčiva: Analýza malachitové zeleně, ciprofloxacinu a tetracyklinu ve vzorcích ryb, krevet a jater s MRL od 2 do 100 μg/kg; zkrácení přípravy na 30–40 minut a snížení potlačení iontů.
• Antibiotika v medu: Detekce deseti látek (sulfonamidy, tetracykliny, aminoglykosidy, makrolidy) s jednostupňovou ředicí úpravou a časem přípravy pod 10 minut; analýza do 18 minut.
• Pesticidy v zeleném čaji: Porovnání TurboFlow s metodami SPE a QuEChERS; zpracování 100 vzorků za < 3 h versus několik dní u konvenčních postupů.

Přínosy a praktické využití metody

• Odstranění offline extrakce a ruční manipulace, rychlejší a ekonomičtější pracovní postup.
• Nižší matriční interference, vyšší poměr signál/šum, stabilnější odezva napříč koncentracemi.
• Možnost multiplexování analýzy pro zvýšení průchodnosti až čtyřnásobně.

Budoucí trendy a možnosti využití

Turbulentní průtoková chromatografie a online extrakce představují směr další automatizace a integrace s pokročilými MS systémy. Očekává se rozšíření multiplexních řešení a nasazení umělé inteligence pro optimalizaci metodiky a prediktivní řízení kvality.

Závěr

Přechod na automatizované online přípravy vzorků pomocí TurboFlow technologie výrazně zvyšuje efektivitu potravinářských analýz. Eliminace offline kroků minimalizuje matriční efekty, zvyšuje citlivost detekce a umožňuje vyšší průtok vzorků.

Reference

1. Soler C., Manes J., Pico Y. The role of liquid chromatography-mass spectrometry in pesticide residue determination in food. Critical Reviews in Analytical Chemistry. 2008;38(2):93-117.
2. Yang C., Ghosh D. LC-MS/MS analysis of malachite green, leucomalachite green, ciprofloxacin, and tetracycline in food samples using TurboFlow. Thermo Fisher Scientific Application Note 442; 2009.
3. Lafontaine C., Shi Y., Espourteille F.A. Multi-class antibiotic screening of honey using online extraction with LC-MS/MS. Thermo Scientific Application Note 464; 2009.
4. Hammel Y., Schoutsen F., Martins C.P.B. Analysis of (Fluoro)quinolones in honey with online sample extraction and LC-MS/MS. Thermo Fisher Scientific Application Note 465; 2009.
5. Shi Y. et al. Screening method for 30 pesticides in green tea extract using automated online sample preparation with LC-MS/MS. Thermo Fisher Scientific Application Note 514; 2010.