Multi-Class Veterinary Drugs Analyses of QuEChERS Extracts Using an Automated Online μSPE Cleanup Coupled to LC-MS/MS

Význam tématu

V veterinární toxikologii a kontrole kvality potravin je nezbytné rychle a spolehlivě detekovat rezidua léčiv v živočišných tkáních. Kombinace extrakce QuEChERS a LC-MS/MS patří mezi standardní přístupy, přičemž automatizace vzorkování a čištění vzorků významně zvyšuje produktivitu a opakovatelnost měření.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout plně automatizované online čistění extraktů QuEChERS pomocí miniaturizovaných SPE (μSPE) kazet spojené přímo s LC-MS/MS pro sledování a kvantifikaci 103 různých veterinárních léčiv v mase, játrech a ledvinách skotu. Studie hodnotila výkonnost dvou sorbentů (CEC18 a HyperSep Retain-PEP), porovnala je s manuální metodou dSPE a ověřila přesnost, preciznost a robustnost postupu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky homogenizovaných tkání (5 g) prošly extrakcí QuEChERS (acetonitril, soli, roztok amonného oxalátu/EDTA). Pro online čištění byly vyvinuty dvě μSPE kazety: 15 mg CEC18 a 10 mg HRP. Proces probíhal na autosampleru TriPlus RSH (CTC Analytics) spojeném s UHPLC Vanquish Flex a triple kvadrupólovým spektrometrem TSQ Altis (Thermo Fisher Scientific).

• Homogenizace a extrakce QuEChERS
• Online μSPE: zvlhčení sorbentu (MeOH a voda), naložení extraktu, proplach a eluce
• Sandwich injekční technika: 2 µL vzorku mezi vrstvami mobilní fáze zlepšuje chromatografii
• LC podmínky: kolona Accucore VDX 100×2,1 mm, 2,6 µm, gradient 17 min, mobilní fáze A (voda + 0,05 % HCOOH / 50 % MeCN-MeOH) a B (5 % voda + 0,05 % HCOOH / 95 % MeCN-MeOH)
• MS podmínky: pozitivní/nativní ionizace, Spray Voltage 3,5/2,5 kV, teploty 310–350 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizované čištění μSPE přineslo:

• Absolutní recoverie 30–140 % pro >95 % analyzovaných látek s %RSD <20
• Výborná linearita kalibračních křivek (R2 >0,99) v rozmezí 1–100 ng/g
• Robustní provoz: přes 100 po sobě jdoucích injekcí bez údržby, simulace 24h pauzy zachovala stabilní odezvu
• Srovnání dSPE vs. online μSPE: snížení interferencí matrixových složek, menší spotřeba rozpouštědel a vyšší automatizace

Přínosy a praktické využití metody

Tato platforma umožňuje high-throughput screening veterinárních léčiv s minimálním zásahem obsluhy. Klíčové přínosy:

• Snížení času a nákladů na přípravu vzorků
• Konzistentní kvalita dat díky plně automatizovanému workflow
• Možnost paralelního zpracování více typů tkání (sval, játra, ledviny)

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se může soustředit na:

• Rozšiřování palety analyzovaných sloučenin včetně nových léčiv a metabolitů
• Integraci s pokročilou datovou analýzou a strojovým učením pro rychlejší identifikaci neznámých reziduí
• Miniaturizaci a modularitu systémů pro nasazení v terénu či menších laboratořích

Závěr

Automatizované online čištění QuEChERS extraktů pomocí μSPE v kombinaci s sandwich injekcí a LC-MS/MS přináší robustní, rychlý a přesný přístup ke screeningovým a kvantitativním analýzám veterinárních léčiv v živočišných tkáních. Metoda je vhodná pro rutinní použití v diagnostických i kontrolních laboratořích.

Reference

• Anastassiades M, Lehotay SJ, Stajnbaher D, Schenck FJ (2003) Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and “dispersive solid-phase extraction” for the determination of pesticide residues in produce. J AOAC Int 86:412–431.
• AOAC SMPR 2018.010 (2018) Standard Method Performance Requirements for Veterinary Drug Residue Analysis. AOAC International.