Evaluation of Variable Data Independent Acquisition (vDIA) Approach for Nontarget Screening of Veterinary Drugs in Animal Feed

Význam tématu

Kontrola přítomnosti veterinárních léčiv v krmivech je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin, ochranu zdraví zvířat a dodržení legislativních limitů. Netargetované screeningové metody umožňují odhalit neznámé nebo nepředem specifikované kontaminanty, což je zásadní při prevenci nežádoucích reziduí ve výrobních řetězcích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat nový přístup variabilního Data Independent Acquisition (vDIA) s klasickými režimy ddMS2 (data dependent MS2) a AIF (All Ion Fragmentation) při netargetovaném screening veterinárních léčiv ve vzorcích krmiva. Autoři testovali spikované krmivo obsahující 150 referenčních standardů léků v různých koncentracích (50 ppt až 25 ppb).

Použitá metodika a instrumentace

Příprava vzorků:

• Směs 150 standardů (50 ppb) ředěna do suspenze v methanolem extrahovaném matrixu krmiva pro koncentrace 50 ppt, 500 ppt, 5 ppb a 25 ppb.

Chromatografie:

• HPLC systém Thermo Scientific UltiMate 3000 Binary RSLC.
• Kolona Accucore C8 (100 × 2,1 mm, 2,6 μm).
• Mobilní fáze A: voda s 0,01 % kyseliny mravenčí; B: acetonitril s 0,01 % kyseliny mravenčí; gradient 0–20 min od 5 % do 95 % fáze B.

Hmotnostní spektrometrie:

• Q Exactive Focus Orbitrap s ESI ionizací (teplota 350 °C, napětí +3,2 kV / –2,8 kV).
• Režim ddMS2: full scan 70 000 FWHM, MS2 včetně inclusion listu, okno 1,5 amu.
• Režim AIF: full scan + all-ion MS2 (70 000 / 17 500 FWHM) bez výběru iontů.
• Režim vDIA: full scan 100–1000 m/z (70 000 FWHM), rozdělen do proměnných oken MS2 (17 500 FWHM) pro zvýšení dynamického rozsahu a selektivity.

Hlavní výsledky a diskuse

vDIA režim potvrzuje až 96 % spikovaných sloučenin, což je více než u ddMS2 s inclusion listem, a 85 % při použití AIF. Díky užší fragmentačních oken bylo významně sníženo pozadí a interferenční spektra (ukázáno na XIC profilech zearalenonu, raktopaminu a sulfadimethoxinu). vDIA zajistilo vyšší selektivitu fragmentů během ko-eluce více sloučenin (např. Azure A) a citlivost stanovení dosahovala detekčních limitů pod 5 ppt.

Přínosy a praktické využití metody

vDIA kombinuje netargetovaný screening, potvrzení pomocí charakteristických fragmentů a kvantifikaci ve stejném analytickém běhu. Umožňuje retrospektivní vyhledávání neomezeného počtu sloučenin bez nutnosti předchozího zahrnutí do metody. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu krmiv, průmyslové monitorování reziduí a výzkum v oblasti QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření vDIA na další typy vzorků (mléčné produkty, maso, voda).
• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou identifikaci neznámých látek.
• Zvýšení rychlosti zpracování dat a cloudová řešení pro velkoobjemové studie.
• Multiplexní aplikace pro současné stanovení pesticidů, doplňků stravy a dalších kontaminantů.

Závěr

Variabilní Data Independent Acquisition (vDIA) poskytuje vysoce selektivní a citlivou netargetovanou analýzu veterinárních léků v krmivech, překonává limity ddMS2 a AIF a umožňuje komplexní screening, potvrzení a kvantifikaci v jednom běhu. Metoda podporuje retrospektivní revizi dat a otevírá prostor pro aplikace v kontrole kvality potravin a environmentálních studiích.

Reference

• Zhou Z., Jiang Z. Evaluation of Variable Data Independent Acquisition (vDIA) Approach for Non-target Screening of Veterinary Drugs in Animal Feed. Thermo Fisher Scientific, Poster Note 64426, 2015.