Highly Selective Detection and Identification of Nitrofuran Metabolites in Honey Using LC-MS/MS

Význam tématu

Detekce metabolitů nitrofuranů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti koncových produktů a ochranu lidského zdraví. Nitrofurany, širokospektrá antibiotika zakázaná ve většině zemí, mohou způsobovat karcinogenní účinky. Metabolity těchto látek se akumulují v tkáních i v potravinářských matricích, jako je med, a jejich spolehlivé stanovení na úrovni pod částí na miliardu je nezbytné pro plnění přísných legislativních limitů EU a FDA.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat kvantitativní LC-MS/MS metodu pro stanovení čtyř hlavních metabolitů nitrofuranů (AOZ, AMOZ, SEM, AHD) v medu na úrovni kvantifikace 0,3 ppb. Metoda měla prokázat vysokou citlivost, linearitu a reprodukovatelnost v komplexní potravinářské matrici.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky medu (2 g) se hydrolyzovaly v 125 mM HCl a derivatizovaly 2-nitrobenzaldehydem za 37 °C po dobu 17 h. Po neutralizaci pH 7, extrakci ethylacetátem a vysušení dusíkem se reziduum rekonstituovalo vodou a přešlo přes filtrační kazetu. Extrakt se eluoval hexanem a analyzoval LC-MS/MS.

Instrumentace:

• HPLC: Thermo Scientific Surveyor MS Pump a Surveyor Autosampler, kolona 100×2,1 mm, 3 µm
• Mobilní fáze: voda s 0,05 % kyseliny octové (A), methanol s 0,05 % kyseliny octové (B), gradientní program 90–10 % A/B až 60–40 % A/B
• MS/MS: Thermo Scientific TSQ Quantum Discovery, ESI pozitivní, SRM režim, Argon 1,5 mTorr, rozlišení Q1 a Q3 0,7 FWHM

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala vynikající linearitu (R2 > 0,995) v rozsahu 0,3–8,3 ppb. LOD dosahovaly hodnot 0,04–0,08 ppb a LOQ 0,09–0,18 ppb. Průměrné procento zotavení činilo 88–101 %, variabilita (CV) se pohybovala pod 10 % i na hladinách LOQ, což potvrzuje přesnost a opakovatelnost metody. Chromatogramy ukázaly jednoznačné odlišení všech metabolitů od matice i vzájemně.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je vhodná pro rutinní monitorování reziduí nitrofuranů v medu a jiných potravinách. Díky vysoké citlivosti a specifitě umožňuje splnit nejpřísnější regulační požadavky a rychle vyhodnocovat velké množství vzorků v kontrolních a výzkumných laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšíření metody může zahrnovat automatizované vzorek-přípravné platformy, aplikaci na další složité matrice (maso, ryby) a využití vysokého rozlišení MS pro širší škálu kontaminantů. Optimalizace derivatizace a extrakce přispěje k dalšímu zkrácení doby analýzy a zvýšení robustnosti.

Závěr

Popsaná LC-MS/MS metoda na platformě TSQ Quantum Discovery nabízí rychlý, citlivý a specifický detekční protokol pro metabolity nitrofuranů v medu. Dosahuje LOQ 0,3 ppb, vynikající reproducibility a plenění legislativních limitů, což ji činí spolehlivou pro rutinní potravinářskou kontrolu.

Reference

• Herrlich P., Schweiger M. Nitrofurans, a Group of Synthetic Antibiotics, with a New Mode of Action: Discrimination of Specific Messenger RNA Classes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1976;73(10):3386–3390.
• NTP. Toxicology and carcinogenesis studies of nitrofurazone in F344/N rats and B6C3F1 mice. National Toxicology Program, TR 337, 1988.
• McCracken R.J., Kennedy D.G. Determination of 3-amino-2-oxazolidinone in porcine tissues using LC-thermospray MS. J. Chromatogr. B. 1997;691:87–94.
• Food Standards Agency. Reporting limits for nitrofuran and chloramphenicol residues harmonized. 2003.
• Albornoz A., Matus E. Determination of Nitrofurans Residues in Honey by LC-MS/MS. Food Science Laboratories, 2005.