Simultaneous screening of multiclass food-borne stimulant-related drug residues in beef using UHPLC-MS/MS

Význam tématu

Nelegální přidávání stimulantu do krmiva hospodářských zvířat vede k usnadnění růstu svaloviny nebo zadržování vody, avšak má vážné důsledky pro veřejné zdraví a integritu potravinového řetězce. Konzumace masa kontaminovaného těmito látkami může způsobit akutní toxicitu, hormonálně závislé nádory či poruchy reprodukce a kromě toho může u sportovců vyvolat pozitivní dopingové testy. Zajištění vysoce citlivých, spolehlivých a rychlých analytických metod pro detekci reziduí stimulantů v potravinách je proto pro monitorování a zabezpečení kvality masa naprosto klíčové.

Cíle a přehled studie / článku

Tato Application Note popisuje vývoj a validaci metody pro simultánní kvantitativní screening čtyř hlavních tříd stimulant-souvisejících reziduí (β-antagonisté, anabolické steroidy, kortikosteroidy a zeranol) v hovězím mase. Metoda vychází z extrakce kyselinou modifikovaným acetonitrilem, následného očištění pomocí lipidové filtrační kapsle a detekce ultra-vysoce výkonnou kapalinovou chromatografií spojenou s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS). Cílem bylo dosáhnout vysoké linearity, nízkých mezí detekce i kvantifikace a zároveň jednoduchého a rychlého pracovního postupu.

Použitá metodika a instrumentace

Postup přípravy vzorku:

• Homogenizace a odvážení 5 g vzorku hovězího masa.
• Extrahování 10 mL kyselinou modifikovaného acetonitrilu (1 % kyseliny octové).
• Očištění lipidovým kapslí Captiva nondrip filtrací pod vakuu.
• Odstranění zbytkové vlhkosti 0,30 g MgSO₄ a odpařením dusíkem.
• Redissoluce v methanolu, doplnění vodou (v poměru 7:3), centrifugace a injekce do UHPLC-MS/MS.

Instrumentace:

• Kapalná chromatografie Agilent 1290 Infinity II s kolonkou ZORBAX Phenyl-Hexyl (2,1 × 150 mm, 1,8 µm).
• Mobilní fáze A: 5 mM acetát amonný + 0,01 % kyseliny octové ve vodě; B: methanol:acetonitril (7:3); gradientní eluce při 0,4 mL/min.
• Hmotnostní spektrometrie Agilent 6490 Triple Quadrupole s ionizací ESI ve dvou módech (pozitivní/negativní) v režimu MRM.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární rozsah 0,10–50 µg/L, koeficienty linearity ≥ 0,995 pro všechny látky.
• LOQ v rozmezí 0,0020–0,30 µg/kg, šest látek mělo LOQ ≤ 0,010 µg/kg.
• Matrixové účinky byly u 13 z 18 sloučenin zanedbatelné (80–120 % relativní citlivosti), u zbývajících látek byla pozorována mírná suprese nebo enhancement.
• Spikingový test (0,40, 1,0, 2,0 µg/kg) vykázal průměrné recoverie 57–117 % s RSD 3–16 %, většina hodnot v intervalu 70–120 %.
• Očištění lipidovou kapslí významně zlepšilo recoverie oproti klasické QuEChERS proceduře, zejména pro polaritě rozmanité sloučeniny.

Přínosy a praktické využití metody

Tato metoda nabízí kombinaci jednoduchého a rychlého přípravného postupu, vysoké specificity i citlivosti a spolehlivosti výsledků. Využití lipidové filtrační kapsle zkracuje čas a minimalizuje použití toxických rozpouštědel oproti tradičnímu SPE, přičemž dosahuje požadovaných mezí detekce pod platné MRL. Metodu lze přímo aplikovat na rutinní monitoring reziduí stimulantů v hovězím mase i dalších živočišných produktech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další typy potravinových matric (drůbež, vepřové, mléčné výrobky).
• Integrace automatizace extrakce a čištění pro vyšší průtok vzorků.
• Porovnání s vysoce přesnými HRMS technikami a rozšíření spektra detekovaných látek.
• Vývoj green-chemistry přístupů k minimalizaci organických rozpouštědel.

Závěr

Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda s extrakcí kyselinou modifikovaným acetonitrilem a lipidovou kapslí poskytuje rychlý, jednoduchý a citlivý postup pro simultánní screening čtyř tříd stimulantních sloučenin v hovězím mase. Dosahuje vynikajících analytických parametrů (linearity, LOQ, přesnost, recoverie) a lze ji aplikovat pro rutinní kvalitu potravinové kontroly.

Reference

1. Qi H. M. et al. Chin. J. Chromatogr., in press.
2. Martínez-Sanz J. M. et al. Nutrients 2017, 9, 1093.
3. Wang H., Lu R., Wu Y. Liaoning Sport Sci. Technol. 2013, 35(6), 36–39.
4. EFSA. The EFSA Journal 2007, 510, 1–62.
5. Barbosa J. et al. Food Addit. Contam. 2005, 22, 563–566.
6. Anway M. D. et al. Science 2005, 308, 1466–1469.
7. Ministry of Agriculture PRC, Bulletin No. 235, 2002.
8. Commission Regulation (EU) No 37/2010, 22 Dec 2009.
9. Shao B. et al. Food Chemistry 2009, 114(3), 1115–1121.
10. Masia A. et al. Anal. Chim. Acta 2016, 936, 40–61.
11. Cai Q. R. et al. Chin. J. Chromatogr. 2011, 29(8), 712–717.
12. Kudo K. et al. Forensic Toxicol. 2014, 32(1), 97–104.