Multi-residual quantitative analytical method for antibiotics in sea food by LC/MS/MS

Význam tématu

Využívání antibiotik v akvakultuře a potravinářství může vést k rezistenci mikroorganismů a kontaminaci potravin. Precizní sledování reziduí antibiotik v mořských produktech je nezbytné pro ochranu veřejného zdraví a zajištění souladu s legislativními limity.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou a spolehlivou multi-reziduální kvantitativní metodu pro simultánní stanovení širokého spektra antibiotik v mořských plodech (konkrétně krevetách) pomocí UHPLC spojené s trojskvantovým hmotnostním spektrometrem LCMS-8040.

Použitá metodika a instrumentace

Postup přípravy vzorku:

• Křehčení vzorku krevet ve speciálním mixéru.
• Extrahování antibiotik z 10 g homogenizované hmoty pomocí kyselého acetonitrilu.
• Centrifugace při 4 °C, 8000 rpm, 5 min a následná čistící metoda dSPE.
• Filtrace extraktu 0,2 µm a injekce do LCMS-8040.

Instrumentace:

• UHPLC Nexera a trojskvantový hmotnostní spektrometr LCMS-8040 (Shimadzu).
• Kolona Shim-pack GIST Phenyl (75 × 3,0 mm, 2 µm), teplota 40 °C, průtok 0,4 mL/min.
• Mobilní fáze A: 2 mM amonná sůl kyseliny mravenčí + 0,002 % HCOOH ve vodě; B: stejné složení v methanolu.
• Gradientní eluce od 10 % B až po 95 % B a zpět v čase 0,01–15 min.
• ESI rozhraní, dusík jako nosný plyn (2 L/min) a sušící plyn (10 L/min), teplota DL 250 °C a blok 400 °C.
• Optimalizace MRM přechodů pomocí automatického režimu Auto MRM.

Hlavní výsledky a diskuse

Testovaná skupina zahrnovala 39 sloučenin v sedmi třídách: fluorochinolony, sulfonamidy, barviva, antihelmintika, nitroimidazoly, fenylbutazon a makrolidy. Metoda dosáhla:

• Mez detekce (LOQ) v rozmezí 0,5–2 ppb pro většinu látek.
• Linearity kalibrací v rozsahu 0,5–50 ppb s korelačními koeficienty > 0,99.
• Obnovení (recovery) většiny sloučenin v rozmezí 70–120 %, splňující požadavky MRPL.
• Stabilní a ostré chromatografické píky díky předúpravě vzorkovače, minimalizaci vlivu matrice a segmentované akvizici MRM.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený postup umožňuje simultánní stanovení širokého spektra antibiotik v jediné analýze, což značně zkracuje dobu analýzy a snižuje provozní náklady. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolní laboratoře zabývající se kvalitou mořských potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o další biologické matice (ryby, měkkýši) a antibiotické metabolity.
• Integrace s on-line systémem pro extrakci a purifikaci (SPE, QuEChERS on-line).
• Využití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie pro screening neznámých reziduí.
• Automatizace přípravy vzorků a multimodální detekční techniky pro zrychlení analýz.
• Implementace zelených rozpouštědel a minimalizace spotřeby organických fází.

Závěr

Vyvinutá UHPLC–MS/MS metoda pro multi-reziduální analýzu antibiotik v mořských plodech nabízí vysokou citlivost, selektivitu i robustnost. Dosahuje nízkých limitů detekce, vynikající linearity a reprodukovatelné obnovy, což ji předurčuje k nasazení v monitoringu potravinářské bezpečnosti.

Reference

1. Defoirdt T., Sorgeloos P., Bossier P. Alternatives to Antibiotics for the Control of Bacterial Disease in Aquaculture. Curr. Opin. Microbiol. 2011, 14, 251–258.