Quick and Sensitive Analysis of Multiclass Veterinary Drug Residues in Meat, Plasma, and Milk on a Q Exactive Focus LC-MS System

Význam tématu

Analýza reziduí veterinárních léčiv v mase, mléce a plazmě má klíčový význam pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění legislativních norem. Tradiční metody často vyžadují samostatné chromatografické i hmotnostní protokoly pro různé třídy látek, což vede k delšímu času analýzy a ztrátě možnosti pozdějšího přezkoumání dat.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je představit novou metodiku využívající variabilní data-independent acquisition (vDIA) na přístroji Q Exactive Focus LC–MS pro kvantitativní stanovení 44 multiclass veterinárních léčiv v jednom běhu, s vysokou citlivostí, selektivitou a možností retrospektivního screeningu neznámých látek.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrarychlý LC protokol:

• Přístroj: Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RSLC
• Kolona: Accucore C18 aQ (100×2,1 mm, 2,6 μm)
• Mobilní fáze A: voda + 0,1 % kyseliny mravenčí, B: acetonitril + 0,1 % kyseliny mravenčí
• Gradient 5→95 % B za 6 min, průtok 300 µL/min, cyklus 15 min

Hmotnostní spektrometrie:

• Přístroj: Q Exactive Focus Orbitrap
• Full scan: m/z 100–1000, rozlišení 70 000 @ m/z 200
• vDIA MS/MS: rozlišení 17 500 @ m/z 200, izolační okna 100–205, 195–305, 295–405, 395–505, 495–1000 Da
• Spray voltage 4,4 kV, sheath gas 30, aux gas 5, capillary temp. 250 °C, heater 300 °C, HCD energie 35 eV

Zpracování dat:

• Software TraceFinder 3.2, extrakční okno 5 ppm
• Vestavěná databáze 450 komponent pro neřízený screening

Hlavní výsledky a diskuse

Ložní koncentrace (LOQ) pro 44 látek se pohybuje v rozmezí 0,1–10 ppb. Kalibrační křivky byly lineární v rozsahu 0,5–500 ppb (R2 > 0,99).
vDIA kombinuje výhody cíleného full-scan ddMS2 a all-ion fragmentation (AIF) – široká izolace fragmentuje celé m/z spektrum ve více oknech a zároveň zachovává vysokou citlivost.
Ukázky:

• Ampicilin, sulfadiazin, ronidazol a moxidectin prokázaly čisté, koelutující fragmenty a prekurzory bez rušivých šumů.
• Izotopové vzory (např. ciprofloxacin) byly přesto zřetelně rozlišitelné v komplexním matrixu.
• Některé makrocyklické látky (abamectin, doramectin) vykazovaly nižší stabilitu prekurzorového iontu, ale vDIA umožnila kvantifikaci podle fragmentů až na nižších úrovních.

Retrospektivní neřízený screening odhalil další látky (např. kortizol) potvrzené izotopovým vzorem a fragmenty.

Přínosy a praktické využití metody

• Jeden analytický běh pro multiclass rezidua šetří čas a materiál.
• Vysoká citlivost a selektivita splňují EU požadavky (EC/657/2002) na kvantifikaci i potvrzení identity.
• Retrospektivní analýza neznámých látek bez nutnosti opakované injekce vzorku.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází fragmentů a automatizovaná identifikace pomocí strojového učení.
• Optimalizace izolačních oken pro rychlejší chromatografii a vyšší průchodnost vzorků.
• Integrace s cloudovými platformami pro centralizovanou správu dat a hromadný screening potravinových vzorků.

Závěr

Metoda vDIA na přístroji Q Exactive Focus v kombinaci s rychlým LC protokolem umožňuje citlivé, selektivní a rychlé stanovení 44 multiclass veterinárních reziduí v mase, mléce a plazmě. Díky zachování plného digitálního záznamu lze provádět robustní kvantifikaci i retrospektivní screening neznámých sloučenin.

Reference

1. Scheibner O., Bromirski M. Quick and Sensitive Analysis of Multiclass Veterinary Drug Residues in Meat, Plasma, and Milk on a Q Exactive Focus LC–MS System. Thermo Fisher Scientific Application Note 614; 2016.