The Analysis of Tetracycline and Sulfonamide Antibiotics in Shrimp Tissue using Liquid Chromatography Tandem Quadrupole Mass Spectrometry

Význam tématu

V akvakultuře je rutinní aplikace antibiotik nezbytná pro prevenci a léčbu onemocnění, avšak nesprávné dodržení karenčních lhůt vede k přítomnosti reziduí v potravinách. Přítomnost tetracyklinů a sulfonamidů v mořských plodech představuje riziko pro spotřebitele i podporu vzniku rezistentních bakterií. Regulátoři proto stanovují maximální limity reziduí (MRL) a požadují spolehlivé analytické metody pro kontrolu těchto látek.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo vyvinout a validovat rychlou, citlivou a vícekomponentní LC-MS/MS metodu pro současné stanovení širšího spektra tetracyklinů, sulfonamidů, trimethoprimu, ormetoprimu a dapsonu ve tkáni krevet.

Použitá metodika a instrumentace

Postup sestával z extrakce homogenizované tkáně krevet pomocí pufrovaného roztoku se sukcinátem a EDTA, následné defosfolipidové očisty SPE kartáčkem Oasis PRiME HLB a rekonstituce do vodno-metanolického roztoku.

• Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class PLUS s HSS C18 kolonkou (2,1×100 mm, 1,8 μm); mobilní fáze voda/methanol s 0,1 % kyseliny mravenčí; gradient 90–100 % methanolu; kolona 25 °C, injekce 1 μl.
• Detekce: Xevo TQ-S micro, ESI+; dva MRM přechody na analyt s optimalizovanou kolizní energií; software MassLynx a TargetLynx XS pro kvantifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje oddělení všech analyzovaných tetracyklinů včetně epimerů bez potřeby iontově-párovacích činidel. Kalibrační křivky v matrixu prokazují lineárnost (R2>0,99) a zbytkové odchylky <20 %. Mez detekce a kvantifikace leží pod úrovněmi MRL. Validace podle 2002/657/EC ukázala přesnost (recovery 88,6–106 %) a opakovatelnost (RSD r 0,9–10,2 %, RSD RL 1,1–9,8 %). Rozhodný limit (CCα) a detekční kapacita (CCβ) odpovídají ALARA a plní požadavky legislativy.

Přínosy a praktické využití metody

Výhody metody:

• vysoká citlivost i pro látky bez stanoveného MRL (např. dapsone, ormetoprim),
• rychlý průchod analýzou (<10 min),
• minimalizace objemu vzorku a rozpouštědel,
• jednorázové stanovení více skupin antibiotik,
• snadná integrace do rutinních monitorovacích programů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Potenciál dalšího rozvoje zahrnuje rozšíření spektra analyzovaných antibiotik, aplikaci na jiné druhy mořských plodů či masných výrobků a automatizaci přípravy vzorku. Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry by mohla zvýšit analytickou jistotu a umožnit screening neznámých metabolit.

Závěr

Vyvinutá UPLC-MS/MS metoda pro stanovení tetracyklinů, sulfonamidů a souvisejících antibiotik v krevetí tkáni se ukázala jako robustní, citlivá a plně validovaná podle evropských požadavků. Umožňuje rychlé a spolehlivé hodnocení reziduí a podporuje bezpečnost potravin a dodržování mezinárodních standardů.

Reference

1. Chen J. et al. Antibiotic Residues in Food: Extraction, Analysis, and Human Health Concerns. J. Agric. Food Chem. 67:7569–7586 (2019).
2. Commission Regulation (EU) No 37/2010 on pharmacologically active substances and MRLs in foodstuffs of animal origin. OJ L 15, 20.1.2010, p.1–72.
3. CRL Guidance Paper: State of the Art Analytical Methods for National Residue Control Plans. Community Reference Laboratories (CRLs) for Residues (2007).
4. Commission Decision 2002/657/EC implementing Directive 96/23/EC concerning performance of analytical methods and interpretation of results. OJ L 221, 17.8.2002, p.8–36.