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 potravinách a biologických matricích je zásadní pro zajištění bezpečnosti potravin, ochranu veřejného zdraví a splnění legislativních požadavků. Rychlá a citlivá detekce těchto látek umožňuje včasné odhalení nežádoucích zbytků v mase, mléce či plazmě a zvyšuje schopnost monitorování kvality potravinářských produktů.

Cíle a přehled studie

Cílem článku je představit novou univerzální metodu pro multiklasovou analýzu 44 veterinárních léčiv (antibiotika, avermektiny, nitroimidazoly a další) v mase, mléce a plazmě za použití ultrarychlého rozlišení kapalné chromatografie (ultrafast LC) spojené s vysokým rozlišením Orbitrap MS v režimu variabilní datově nezávislé akvizice (vDIA). Studie demonstruje schopnost metody poskytovat kompletní datový záznam vhodný pro kvantitativní stanovení i retrospektivní screening.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie
  • UltiMate 3000 RSLC (Dionex)
  • Kolona Accucore C18 aQ 100 x 2,1 mm, 2,6 μm
  • Mobilní fáze A: voda + 0,1 % kyseliny mravenčí; B: acetonitril + 0,1 % kyseliny mravenčí
  • Gradient 6–95 % B za 6 min, celkový cyklus 15 min, průtok 300 μL/min
• Hmotnostní spektrometrie
  • Q Exactive Focus MS (Orbitrap)
  • Plnosnímkový režim (FS): Rozlišení 70 000 @ m/z 200, m/z 100–1000
  • vDIA: Rozlišení 17 500 @ m/z 200, izolace v 5 oknech (100–205, 195–305, 295–405, 395–505, 495–1000 Da)
  • Nastavení zdroje: napětí 4,4 kV, teplota kapiláry 250 °C, HCD 35 eV
• Datové zpracování
  • TraceFinder 3.2: extrakční okno 5 ppm pro kvantifikaci
  • Potvrzení identity: RT, přesná hmotnost, izotopové rozložení, fragmenty
  • Databáze 450 složek pro netargetovaný screening

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje mez stanovení (LOQ) v rozsahu 0,1–10 ppb pro většinu analyzovaných látek a lineární rozsah od 0,5 do 500 ppb s hodnotou R2 >0,99. vDIA kombinuje vysokou citlivost plnosnímkového režimu s možností selektivní fragmentace v několika širokých oknech, čímž umožňuje kvalitní kvantifikaci i potvrzení identity fragmenty. U látek s nižší stabilitou molekulárních iontů (abamektin, doramektin) metoda využívá kvantifikaci fragmenty, což dále zlepšuje citlivost.

Přínosy a praktické využití metody

• Jedna standardní chromatografická a MS metoda pokrývá 44 léčiv různých tříd, šetří čas a materiál
• Plný digitální záznam umožňuje retrospektivní screening neznámých látek
• Automatizované potvrzení identity splňuje požadavky EU (EC/657/2002)
• Vysoká selektivita a citlivost vhodná pro QA/QC a dohled nad rezidui

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází fragmentů a netargetovaných knihoven pro širší screening
• Integrace vDIA přístupu do rutinních kontrolních laboratoří a monitorovacích sítí
• Využití full-scan dat pro strojové učení a prediktivní analýzu reziduí
• Zkoumání dalších matric (sérum, živočišné produkty) a environmentálních vzorků

Závěr

Metoda vDIA na systému Q Exactive Focus LC–MS spojuje rychlou ultrarychlou chromatografii s datově nezávislou fragmentací, dosahuje vysoké citlivosti, selektivity a komplexního datového záznamu. Umožňuje spolehlivou multiklasovou analýzu veterinárních léčiv v různých matricích, splňuje legislativní požadavky a poskytuje přidanou hodnotu v podobě retrospektivního netargetovaného a neznámkového screeningu.

Reference

• 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. Application Note 614, Thermo Fisher Scientific, 2016.