Научная статья на тему 'ХРОМАТО- МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТКОВ ВЕТЕРИНАРНЫХ ПРЕПАРАТОВ В ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ, НОРМИРУЕМЫХ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ'

ХРОМАТО- МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТКОВ ВЕТЕРИНАРНЫХ ПРЕПАРАТОВ В ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ, НОРМИРУЕМЫХ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

CC BY
89
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Все о мясе
ВАК
Ключевые слова
БЕЗОПАСНОСТЬ / ВЭЖХ-МС/МС / МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ / АМФЕНИКОЛЫ / ПЕНИЦИЛЛИНЫ / МЕТАБОЛИТЫ НИТРОФУРАНОВ / ß-АГОНИСТЫ / АНТИБИОТИКИ / SAFETY / HPLC-MS/MS / MASS SPECTROMETRY / AMPHENICOLS / PENICILLINS / NITROFURAN METABOLITES / ß-AGONISTS / ANTIBIOTICS

Аннотация научной статьи по прочим медицинским наукам, автор научной работы — Куликовский Андрей Владимирович, Вострикова Наталья Леонидовна, Иванкин Андрей Николаевич, Князева Александра Сергеевна

Рассмотрена проблема бесконтрольного применения ветеринарных препаратов, нормируемых в регламентирующих документах в РФ. Описан метод определения остаточных количеств амфениколов и пенициллинов. Раскрыты проблемы идентификации, предложены методические подходы к хромато-масс-спектрометричекому анализу амфениколов, пенициллинов, метаболитов нитрофуранов и стимуляторов роста (ß-агонистов). Показано влияние подавления ионизации матрицей, повышена селективность экстракции за счет оптимизации процедуры подготовки проб, минимизировано влияние органических примесей на результат измерений. Представлены методические рекомендации для анализа 10 амфениколов и пенициллинов: хлорамфеникол, флорфеникол, флорфеникол амин, бензилпенициллин, ампициллин, диклоксациллин, оксациллин, феноксиметилпенициллин, клоксациллин, амоксициллин. Представлены методические рекомендации для анализа 4 метаболитов нитрофуранов: 3-амино -2-оксазолидинон (АОЗ); 3-амино-5-метилморфолино-2-оксазолидинон (АМОЗ); 1-амино -гидантоин (АГД) гидрохлорид; семикарбазид (СЕМ) гидрохлорид. Представлены методические рекомендации для анализа 11 ß-агонистов: кленбутерол, сальбутамол, рактопамин, тербуталин, сальметерол, пропранолол, тулобутерол, циматерол, мабутерол, мапентерол, зилпатерол. Нижний предел количественного определения для всех ветеринарных препаратов составил не менее 1 мкг/кг.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим медицинским наукам , автор научной работы — Куликовский Андрей Владимирович, Вострикова Наталья Леонидовна, Иванкин Андрей Николаевич, Князева Александра Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Chromato-mass spectrometric determination of residues of veterinary drugs in food products regulated by the legislation of the Russian Federation

The article discusses the problem of uncontrolled use of veterinary drugs, standardized in regulatory documents in the Russian Federation. The article addresses the problem of the use of veterinary drugs, describes a method for determining the residual amounts of amphenicols and penicillins. Identification problems are revealed, methodical approaches to the chromato-mass-spectrometry analysis of amphenicols, penicillins, nitrofuran metabolites and growth promoters (ß-agonists) are proposed. The effect of suppression of ionization by the matrix is shown, the selectivity of extraction is increased by optimizing the sample preparation procedure, and the effect of organic impurities on the measurement result is minimized. Methodical recommendations for the analysis of 10 amphenicols and penicillins: chloramphenicol, florfenicol, florfenicol amine, benzylpenicillin, ampicillin, dicloxacillin, oxacillin, phenoxymethylpenicillin, cloxacillin, amoxicillin are presented. Presented methodological recommendations for the analysis of 4 metabolites of nitrofurans: 3-amino-2-oxazolidinone (AOD); 3-amino-5-methylmorpholino-2-oxazolidinone (AMOZ); 1-amino-hydantoin (AGD) hydrochloride; semicarbazide (CEM) hydrochloride. Methodological recommendations for the analysis of 11 ß agonists are presented: clenbuterol, salbutamol, ractopamine, terbutaline, salmeterol, propranolol, tulobuterol, cymaterol, mabuterol, mapenterol, zilpaterol. The lower limit of quantitative determination for all veterinary drugs was at least 1 μg / kg.

Текст научной работы на тему «ХРОМАТО- МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТКОВ ВЕТЕРИНАРНЫХ ПРЕПАРАТОВ В ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ, НОРМИРУЕМЫХ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

УДК 664:543 DOI: 10.21323/2071-2499-2019-1-48-53 Табл. 1. Ил. 1. Библ. 13.

ХРОМАТО-

МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТКОВ ВЕТЕРИНАРНЫХ ПРЕПАРАТОВ В ПИШЕВОЙ ПРОДУКЦИИ, НОРМИРУЕМЫХ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Куликовский А.В., канд. техн. наук, Вострикова Н.Л., канд. техн. наук, Иванкин А.Н., доктор хим. наук, Князева А.С.

ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова

Ключевые слова: безопасность, ВЭЖХ-МС/МС, масс-спектрометрия, амфениколы, пенициллины, метаболиты нитрофуранов, ß-агонисты, антибиотики

Реферат

Рассмотрена проблема бесконтрольного применения ветеринарных препаратов, нормируемых в регламентирующих документах в РФ. Описан метод определения остаточных количеств амфениколов и пенициллинов. Раскрыты проблемы идентификации, предложены методические подходы к хромато-масс-спектрометричекому анализу амфениколов, пенициллинов, метаболитов нитрофуранов и стимуляторов роста (ß-агонистов). Показано влияние подавления ионизации матрицей, повышена селективность экстракции за счет оптимизации процедуры подготовки проб, минимизировано влияние органических примесей на результат измерений. Представлены методические рекомендации для анализа 10 амфениколов и пенициллинов: хлорамфеникол, флорфеникол, флорфеникол амин, бензилпенициллин, ампициллин, диклоксациллин, оксациллин, феноксиметилпенициллин, клоксациллин, амоксициллин. Представлены методические рекомендации для анализа 4 метаболитов нитрофуранов: 3-ами-но-2-оксазолидинон (АОЗ); 3-амино-5-метилморфолино-2-оксазолидинон (АМОЗ); 1-ами-но-гидантоин (АГД) гидрохлорид; семикарбазид (СЕМ) гидрохлорид. Представлены методические рекомендации для анализа 11 ß-агонистов: кленбутерол, сальбутамол, рактопамин, тербуталин, сальметерол, пропранолол, тулобутерол, циматерол, мабутерол, мапентерол, зилпатерол. Нижний предел количественного определения для всех ветеринарных препаратов составил не менее 1 мкг/кг.

CHROMATO-MASS SPECTROMETRY DETERMINATION OF RESIDUES OF VETERINARY DRUGS IN FOOD PRODUCTS REGULATED BY THE LEGISLATION OF THE RUSSIAN FEDERATION

Kulikovskii A.V., Vostrikova N.L., Ivankin A.N., Knyazeva A.S.

Gorbatov Research Center for Food Systems

Key words: safety, HPLC-MS/MS, mass spectrometry, amphenicols, penicillins, nitrofuran metabolites, B-agonists, antibiotics

Summary

The article discusses the problem of uncontrolled use of veterinary drugs, standardized in regulatory documents in the Russian Federation. The article addresses the problem of the use of veterinary drugs, describes a method for determining the residual amounts of amphenicols and penicillins. Identification problems are revealed, methodical approaches to the chromato-mass-spec-trometry analysis of amphenicols, penicillins, nitrofuran metabolites and growth promoters (B-agonists) are proposed. The effect of suppression of ionization by the matrix is shown, the selectivity of extraction is increased by optimizing the sample preparation procedure, and the effect of organic impurities on the measurement result is minimized. Methodical recommendations for the analysis of 10 amphenicols and penicillins: chloramphenicol, florfenicol, florfenicol amine, benzylpenicillin, ampicillin, dicloxacillin, oxacillin, phenoxymethylpenicillin, cloxacil-lin, amoxicillin are presented. Presented methodological recommendations for the analysis of 4 metabolites of nitrofurans: 3-amino-2-oxazolidinone (AOD); 3-amino-5-methylmorpholino-2-oxazolidinone (AMOZ); 1-amino-hydantoin (AGD) hydrochloride; semicarbazide (CEM) hydrochloride. Methodological recommendations for the analysis of 11 B agonists are presented: clenbuterol, salbutamol, ractopamine, terbutaline, salmeterol, propranolol, tulobuterol, cymaterol, mabuterol, mapenterol, zilpaterol. The lower limit of quantitative determination for all veterinary drugs was at least 1 |g / kg.

Введение

Арбитражные исследования образцов пищевой продукции требуют постоянного обновления приборной базы и внедрения современных химико-аналитических методов. Хрома-то-масс-спектрометрические методы представляют особый интерес, так как имеют ряд преимуществ, а именно: высокую эффективность, возможность разделения смесей веществ очень близких по своему составу, строению и свойствам, для разделения можно использовать как большие, так и малые количества анализируемой смеси, возможность автоматизации и получение объективной информации, широкий интервал концентраций соединений [1, 2, 3, 4].

Профилактическое применение антибиотиков целесообразно при реальной угрозе возникновения болезни бактериальной этиологии среди

определенных групп животных. При выявлении инфекционного заболевания на ферме массовая обработка всех животных, включая клинически больных, а также подозреваемых в заражении, дает возможность прервать инфекционный цикл и добиться излечения всего поголовья. Однако период метаболизма фармакологических препаратов в организме животных, сопровождающийся выведением продуктов метаболизма, может проходить до 50 суток, однако и в более поздние сроки можно обнаружить следовые количества введенного препарата в органах и тканях животного [5].

Проблема антимикробной резистентности обусловлена применением в животноводстве тех же групп антимикробных препаратов, что и в медицине. В связи с возрастающей актуальностью данной проблемы в Российской Федерации (РФ) предпринимают активные

законодательные усилия по ограничению применения антимикробных средств в ветеринарии. Согласно ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции», в продукции животного происхождения не допускается наличие остатков 51 ветеринарного препарата. Однако в странах Южной Америки (Аргентина, Бразилия и др.) разрешено использование синтетических ветеринарных препаратов при выращивании сельскохозяйственных животных [6, 7]. Одной из основных проблем контроля данных препаратов является отсутствие методической и приборной базы для контроля остаточного содержания веществ и их метаболитов.

В ряде стран (США, Канаде и др.) некоторые природные и синтетические гормональные стимуляторы роста (6-агонисты) сельскохозяйственных животных официально разрешены,

поэтому необходим строгий контроль поступающей импортной продукции животного происхождения. У человека 6-агонисты могут спровоцировать тахикардию, мышечный тремор, ги-покалиемию, головные боли, тошноту, мышечные спазмы, повышение артериального давления и другие нарушения, вплоть до летального исхода [8]. В странах ЕС на постоянной основе осуществляется такой контроль в соответствии с Директивой 96/23/ЕС, а введение его в РФ сдерживает отсутствие нормативно-методической базы [9].

В РФ разработана методика определения остаточных количеств 5 6-агонистов в кормах, физиологических жидкостях, органах и тканях животных с помощью газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектором (ГХ-МС) (ГОСТ Р 54032-2010) [10]. Недостатками этой методики являются сложная пробоподготовка и необходимость предварительной дериватизации пробы. Также она не позволяет определять 6-агонисты нового поколения, в том числе рактопамин и зилпатерол, наиболее широко распространенные в США, Аргентине и Австралии [11, 12]. Поэтому является актуальным разработка методики определения 6-агонистов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектором (ВЭЖХ-МС/МС), которая не требует дериватизации. В 2017 году в рамках контрольно-надзорных мероприятий в сфере обращения лекарственных средств для ветеринарного применения территориальными управлениями Россельхознадзора выявлено 1183 нарушений требований законодательства Российской Федерации. Территориальными управлениями Россельхознадзо-ра отобрано 2039 проб лекарственных препаратов для ветеринарного применения. Из них 273 пробы не соответствовали установленным требованиям к качеству (236 отечественных препаратов и 37 импортных) [13].

Среди ветеринарных препаратов достаточно широкое распространение получили амфениколы, пенициллины и нитрофураны, которые используются для лечения и профилактики заболеваний в животноводстве [5]. Нитрофураны хотя и не относятся к антибиотикам, но, как и сульфаниламиды оказывают

бактериостатический эффект и проявляют антибактериальные свойства. Широкое применение нитрофураны получили в птицеводстве и промышленном разведении рыбы и креветок.

Цель проводимых исследований заключается в разработке методики определения остаточного содержания амфениколов, пенициллинов, метаболитов нитрофуранов и стимуляторов роста (6-агонистов) в мясе и мясных продуктах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектором.

Методы исследований

При постановке методики определения амфениколов и пенициллинов в качестве реактивов использовали ацетонитрил для ВЭЖХ, производства Panreac (Франция) и муравьиную кислоту Merck (США), деионизованную воду, полученную на системе MilliQDirect 8 (Франция).

Сущность методики определения амфениколов и пенициллинов заключается в извлечении аналитов ацетони-трилом, очистке и концентрировании полученного экстракта с помощью твердофазной экстракции (ТФЭ) и последующем количественном определении методом ВЭЖХ-МС/МС.

Сущность методики определения метаболитов нитрофуранов заключается в предварительном гидролизе пробы для разрушения белковых связей с остатками метаболитов, последующей дериватизации с нитробензальде-гидом и анализе нитрофенильных производных метаболитов нитрофуранов методом ВЭЖХ-МС/МС.

Сущность методики определения 6-агонистов заключается в ферментативном гидролизе пробы, извлечении аналитов смесью изопропилового спирта с этилацетатом, очистке пробы методом твердофазной экстракции (ТФЭ) и последующем определении методом ВЭЖХ-МС/МС.

Анализ стандартных образцов проводили на системе высокоэффективной жидкостной хроматографии Agilent 1200 (США) с трех квадру-польным масс-спектрометром Agilent 6410B, оборудованным источником ионизации распылением в электрическом поле (EI). Для определения

амфениколов и пенициллинов использовали хроматографическую колонку XDB-C18, 50 x 4,6 мм, 1,8 мкм (Agilent, США). Разделение проводили в режиме градиентного элюирования (двух-компонентная подвижная фаза): объем вводимой пробы - 0,02 см3; скорость потока подвижной фазы - 1,0 см3/мин; температура термостата колонки -40°С. В результате проведенных исследований оптимизированы условия детектирования. Условия регистрации аналитических сигналов в режиме мониторинга множественных реакций (MRM) представлены в таблице 1.

Были проведены исследования по подготовке проб для определения амфениколов, пенициллинов и метаболитов нитрофуранов, включающие в себя не только экстракцию целевых аналитов, но и специфичные процедуры очистки экстракта. Основными задачами разработки методики являлись унификация процессов экстракции и очистки, минимизация потерь целевых аналитов, повышение селективности экстракции за счет использования современных сорбентов.

Экстракцию амфениколов и пени-циллинов проводили ацетонитрилом из предварительно гомогенизированного образца. Для очистки от органических примесей использовался октадецил (C18) - это кремнеземный неполярный силанизированный сорбент. За счет гидрофобных взаимодействий октадецил способен экстрагиовать нейтральные основные и кислотные соединения (размер частиц, 50-70 мкм, диаметр пор, 60-80 А).

Для исключения возможности присутствия в анализируемой пробе органических загрязнителей были оптимизированы условия жидкость-жидкостной экстракции. После экстракции ацетонитрилом упаривали органический растворитель и перерастворяли пробу в 1 см3 раствора 0,1 % муравьиной кислоты в деионизованной воде. Это позволяло уменьшить примеси за счет неполярных взаимодействий. Пробу растворяли с использованием УЗИ бани и центрифугировали. Центрифу-гат использовали для твердофазной экстракции (ТФЭ). Картриджи для ТФЭ BondElut (Agilent, США) кондиционировали, пропуская 2 см3 ацетонитрила и 2 см3 деионизированной воды. Затем

Таблица 1

Параметры воздействия на ионы в режиме MRM и условия ионизации распылением в электрическом поле (ESI) с регистрацией положительных (+) и отрицательных (-) ионов

Аналит Молекулярный ион, m/z Дочерние ионы, m/z Напряжение фрагментора (Frag), В Энергия диссоциации (CE), В

Хлорамфеникол 321,0 (-) 152,0 257,0 92 13 5

Флорфеникол 356,1 (-) 119,1 185,1 110 10 6

Флорфеникол амин 248,1 (+) 230,1 130,1 100 12 5

Бензилпенициллин 333,0 (-) 192,0 289,0 130 20 10

Ампициллин 350,1 (+) 192,1 106,1 100 14 7

Диклоксациллин 468,0 (-) 424,1 327,0 90 15 5

Оксациллин 400,1 (-) 259.0 356.1 110 12 7

Феноксиметил пенициллин 349,0 (-) 208,0 305,0 110 15 5

Клоксациллин 434,1 (-) 290,1 390,1 95 10 8

Амоксициллин 366,1 (+) 208,0 114,1 100 5 17

291,2 10

АМОЗ 335,1 262,0 128,1 130 10 20

178,0 10

АГД 249,1 134,0 104,0 120 8 20

АОЗ 236,0 149,0 134,0 90 10

СЕМ 209,1 192,0 166,0 120 5

Кленбутерол 277,2 203,1 259,1 100 12 5

Сальбутамол 240,2 148,2 222,1 100 15 5

Рактопамин 302,2 164,2 284,1 110 12 6

Тербуталин 226,1 152,2 170,2 100 12 6

Сальметерол 416,3 380.3 398.4 130 17 10

Пропранолол 260,2 116,2 183,2 120 15 15

Тулобутерол 228,1 154.1 172.2 100 12 5

Циматерол 220,1 160,2 202,1 90 12 3

Мабутерол 311,2 237.1 293.2 110 13 7

Мапентерол 325,3 237.1 307.2 110 12 5

Зилпатерол 262,2 244,2 202,2 100 7 17

через картридж пропускали анализируемую пробу. Промывали картридж 2 см3 деионизированной воды, затем осушали. Аналиты элюировали 2 см3 ацетонитрила. Элюат упаривали на роторном испарителе при температуре 40 °С. К остатку добавляли 1 см3 де-ионизованной водой и помещали на ультразвуковую баню на 1 минуту. Полученный экстракт пропускали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм в хроматографическую ви-алу вместимостью 2 см3 и проводили ВЭЖХ-МС/МС анализ.

Для экстракции метаболитов нитро-фуранов к пробе массой 1 г добавляли 5 мл раствора 0,1 М соляной кислоты и 100 мкл раствора 100 ммоль ни-тробензальдегида (НБА) в метаноле, перемешивали и ставили в водяную баню с температурой 37 °С на 16 ч. Гидролизат охлаждали, для нейтрализации добавляли 0,5 мл раствора 0,3 М натрия фосфорнокислого доде-кагидрата. Доводили рН раствором 10 М гидроокиси натрия до 7,0. Для экстракции нитрофенильных производных к нейтрализованному образцу добавляли 4 мл этилацетата, перемешивали и центрифугировали 5 мин при 4000 Экстракцию повторяли дважды. Органический слой, содержащий этилацетат, упаривали на роторном испарителе. Сухой остаток растворяли с использованием УЗИ бани в 1 мл раствора 0,1 % муравьиной кислоты и ацетонитрила (85:15). Для удаления жировых фракций к экстракту добавляли 2 мл гексана и центрифугировали 1 мин при 2000 гексановый слой отбрасывали. Раствор пропускали через мембранный фильтр с диаметром пор 0.45 мкм и анализировали методом ВЭЖХ-МС/МС.

Для экстракции 6-агонистов пробу массой 5 г помещали в центрифужную пробирку. Добавляли 20 см3 0,2 М раствора ацетата натрия с рН 5,2. Добавляли 0,250 см3 р-глюкорнидазы активностью 1000 ед./см3, перемешивали и ставили на водяную баню при температуре 37 °С на 16 ч. Гидролизат центрифугировали 5 мин при 4000 оборотов в мин. 4 см3 супернатанта отбирали в центрифужную пробирку, добавляли 5 см3 0,1 М раствора хлорной кислоты, доводили рН хлорной кислотой до 1 ± 0,3, пробу центрифугировали

10 мин. Супернатант переносили в пробирку, доводили рН до 11-10 M раствором гидроксида натрия. В пробирку добавляли 10 см5 3 M раствора хлорида натрия и 10 см5 смеси изопропилового спирта с этилацетатом (6:4), перемешивали, центрифугировали 5 мин, экстракцию повторяли дважды. Органический слой изопропилового спирта с этилацетатом упаривали на роторном испарителе Heidolph Laborota4003 при 40 °С. Сухой остаток растворяли в 5 см5 0,2 M раствора ацетата натрия рН 5,2 и проводили твердофазную экстракцию (ТФЭ). Для этого картриджи Bond Elut (Agilent, США) предварительно активировали 3 см5 метанола и 3 см5 дистиллированной воды. Раствор пробы наносили на картридж со скоростью 1 см5/мин. Картридж промывали 2 см5 дистиллированной воды и 2 см5 раствора 2 % муравьиной кислоты. Ана-литы элюировали 5 см5 5 % раствора аммиака в метаноле со скоростью 1 см5/мин. Элюат упаривали досуха на роторном испарителе при 40 °С. Сухой остаток растворяли в 1 см5 смеси 1 % муравьиной кислоты с метанолом (9:1). Раствор пропускали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм и проводили ВЭЖХ-МС/МС анализ.

Результаты исследований

Для подтверждения специфичности методики исследовали 10 образцов тканей животных, не содержащих ам-фениколов и пенициллинов. Во всех 10 образцах отсутствовали хромато-графические пики, мешающие определению амфениколов и пенициллинов.

Методика позволят достоверно определять амфениколы и пенициллины в присутствии посторонних примесей и системных пиков подвижной фазы.

Проведены исследования с целью выявления нижнего предела количественного определения и определения степени извлечения в ходе подготовки проб методом «введено - найдено». Данные были получены при анализе 6 проб в условиях повторяемости с концентрацией амфениколов и пенициллинов 1, 5, 10, 20, 50 и 100 мкг/кг.

По результатам проведенных исследований, степень извлечения при концентрации 1,0 мкг/кг для амфениколов - 53,5 % и для пенициллинов - 49,4 %. При концентрации 10,0 мкг/кг степень извлечения для амфениколов -58,4 % и для пенициллинов - 66,03 %. При концентрации 100,0 мкг/кг степень извлечения для амфениколов - 71,85 % и для пенициллинов - 77,29 %. Таким образом, прослеживается тенденция к увеличению степени извлечения с увеличением концентрации искомых аналитов. Однако не стоит забывать о влиянии матрицы на степень извлечения. При низких концентрациях подавление сигнала матрицей носит наиболее выраженный характер. Твердофазная экстракция (ТФЭ) повышает селективность определения амфениколов и пенициллинов и позволяет минимизировать влияние органических примесей на результат измерений. За счет перевода анализируемых веществ из большого объема жидкой матрицы в твердую фазу сорбента можно сконцентрировать даже следовые количе-

ства амфениколов и пенициллинов. Использование твердофазной экстракции позволяет снизить матричный эффект, что положительно влияет на идентификацию в целом. Даже с учетом потерь при экстракции, происходит многократное снижение уровня шума детектора, что дает возможность определять амфениколы и пенициллины на уровне до 0,1 мкг/кг.

Извлечение метаболитов нитро-фуранов проводили методом жид-костно-жидкостной экстракции этилацетатом. При анализе экстрактов происходило подавление ионизации матрицей. Для учета «матричного эффекта» строили градуировочную характеристику с использованием матричной калибровки. Для этого проводили обработку бланковых проб, приготовленных и проанализированных ранее, не содержащих метаболитов нитрофуранов. Степень подавления ионизации матрицей мясного продукта представлена на рисунке 1.

Как видно из представленных данных, оптимизация условий определения позволила для ряда аналитов снизить матричный эффект более чем на 16 %. Снижение общего уровня шума детектора положительно влияет на идентификацию в целом. Так, соотношение сигнал/шум для нитро-фенильных производных метаболитов нитрофуранов было не менее 100 к 1 (100:1). При этом увеличение напряжения на электронном умножителе от 250 В до 700 В позволяло добиться соотношения сигнала к шуму до 150 к 1 (150:1) при концентрации аналитов 1 нг/см5.

Построение градуировочной зависимости должно проходить с учетом матричной калибровки, для этого добавлять градуировочные растворы необходимо после ТФЭ на стадии перерастворения сухого остатка. При добавлении растворов в начале про-боподготовки будет учтена и степень извлечения. Однако эти результаты варьировались в широком диапазоне в зависимости от матрицы продукта.

Таким образом, матричный эффект учитывался при построении матричной калибровкой. Расчеты содержания амфениколов и пенициллинов, а также площади пиков выполняли с помощью системы обработки данных в автоматическом режиме (MassHunter, Agilent). Матричные эффекты заложены в программных расчетах при построении матричной калибровки.

Описанные в литературе методики определения 6-агонистов не позволяют определять наиболее часто обнаруживаемый зилпатерол, который, по результатам мониторинга Россельхоз-надзора, проведенного в 2015 году, был обнаружен в 80 % мясной продукции, импортируемой в РФ из Мексики. Помимо этого, в основе данных методик для уменьшения эффекта подавления ионизации 6-агонистов матрицей положена многостадийная твердофазная экстракция на картриджах Oasis MCX (Waters) и Oasis HLB (Waters). Вследствие различной структуры 6-агонистов, анализируемых данными методами, результаты исследований отличаются низкой степенью извлечения и плохой воспроизводимостью. Основной сложностью разработки мультикомпонентного метода определения 6-агонистов анилинового, фенольного и резорцинового типа являются различия в полярности и особенности метаболизма. 6-аго-нисты анилинового типа, такие как мапентерол, кленбутерол, цимбуте-рол, практически не образуют конъ-югированных форм с глюкуроновой и серной кислотами. В то время как 6-агонисты фенольного (сальбутамол) и резорцинового (тербутапин) типа образуют полярные глюкурониды и сульфаты в процессе метаболизма. Учитывая данные особенности, для гидролиза коньюгированных форм был применен ферментативный пре-

парат p-глюкуронидаза из виноградной улитки (p-Glucuronidase from Helix pomatia G8885), подобраны оптимальные условия действия фермента. Для осаждения белков после гидролиза использовали раствор хлорной кислоты. Были проведены исследования с целью выявления нижнего предела количественного определения и определения степени извлечения в ходе подготовки проб. Для этого в пробы вносили смесь стандартных растворов 6-агонистов. Извлечение 6-агонистов анилинового, фенольного и резорцинового типа проводили методом жидкостно-жидкостной экстракцией смесью изопропилового спирта с эти-лацетатом. При анализе экстрактов происходило подавление ионизации матрицей вследствие недостаточной очистки проб. Применение ТФЭ позволило минимизировать «эффект матрицы» и достигнуть стабильного аналитического сигнала. Для ТФЭ были использованы картриджи Bond Elut (Agilent, США). В состав картриджа ТФЭ входят обращеннофазные и йонообменные компоненты, которые позволяют за счет гидрофобных взаимодействий и ионного обмена одновременно определять 6-агонисты анилинового, фенольного и резорцинового типа.

Одной из основных задач постановки метода являлась минимизация потерь 6-агонистов, связанных непосредственно с процедурой пробоподго-товки. Оптимизацию условий подготовки проб проводили с внесением смеси стандартных растворов p-агонистов и последующем определением в пробе. Количество вносимых p-агонистов рассчитывали исходя из конечной концентрации в пробе на уровне 10 мкг/ кг. В результате оптимизации условий элюирования степень извлечения искомых 6-агонистов составила от 69 до 87 %, нижний предел количественного определения для всех 6-агонистов составил не более 1 мкг/кг.

Заключение

По данным мониторинга Испытательного центра ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН за 2018 год, отмечается значительный рост положительной идентификации остатков ветеринарных препаратов.

Ветеринарные препараты были обнаружены более чем в 5 % случаев анализа мышечной ткани животных. Фактическое содержание остатков антибиотиков составило от 1,4 до 78,2 мкг/кг.

Апробированные подходы к подготовке проб позволяют проводить исследования быстро, при этом жидкостная экстракция и используемые сорбенты для твердофазной экстракции позволяют очистить пробу от полярных органических кислот, некоторых сахаров и липидов. Унификация процессов экстракции и очистки, использование современных сорбентов позволяют повысить селективности экстракции. Разработанные методики позволяют проводить как качественный, так и количественный анализ в широком интервале концентраций, дают возможность автоматизации и получения объективной информации о содержании большой группы ветеринарных препаратов.

По результатам работ в рамках Плана национальной стандартизации разработаны ГОСТ 34480-2018 «Мясо и мясные продукты. Определение ам-фениколов и пенициллинов методом тандемной жидкостной масс-спектро-метрии» и ГОСТ 33607-2015 «Мясо и мясные продукты. Определение бета-агонистов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектором». Диапазон измерений амфенико-лов и пенициллинов для хлорамфени-кола составил от 0,2 до 1000 мкг/кг, для остальных амфениколов и пеницилли-нов - от 1,0 до 1000,0 мкг/кг. Диапазон измерений р--агонистов составил от 0,1 до 100,0 мкг/кг. ГОСТ 33607-2015 позволяет определять 6 новых р-агони-стов по сравнению с ранее разработанным ГОСТ Р 54032-2010.

© КОНТАКТЫ:

Куликовский Андрей Владимирович а a.kulikovskii@fncps.ru V +7(495) 676-79-61 Вострикова Наталья Леонидовна а n.vostrikova@fncps.ru Иванкин Андрей Николаевич а a.ivankin@fncps.ru Князева Александра Сергеевна а a.knyazeva@fncps.ru

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

REFERENCES:

1. Freitas, A. Multidetection of antibiotics in liver tissue by ultra-high-pressure-liquid-chromatography-tandem mass spectrometry / A. Freitas, J. Barbosa, F. Ramos // Journal of Chromatography B. — 2015. — V. 976-977. — P. 49-54.

2. Park, M.S. Development of an analytical method for detecting nitrofurans in bee pollen by liquid chromatography — electrospray ionization tandem mass spectrometry / M.S. Park, K.T. Kim, J.S. Kang // Journal of Chromatography B. — 2017. — V. 1046. — P. 172-176.

3. Fernando, R. Determination of nitrofuran metabolites in shrimp muscle by liquid chromatography-photo diode array detection / R. Fernando, D.M.S. Munasinghe, A.R.C. Gunasena, P. Abeynayake // Food Control. — 2017. — V. 72. — Part B. — P. 300-305.

4. Vass, M. Nitrofuran antibiotics: a review on the application, prohibition and residual analysis / M. Vass, K. Hruska, M. Franek // Veterinarni Medicina. — 2008. — V. 53. — № 9. — P. 469-500.

5. Закревский, В.В. Состояние загрязненности мясного сырья нитрофуранами в услови- Zakrevsky, V.V. Sostoyaniye zagryaznennosti myasnogo syfya nitrofuranami v usloviyakh ях традиционного животноводства / В.В. Закревский, С.Н. Лелеко // Профилактиче- traditsionnogo zhivotnovodstva [The state of contamination of raw meat with nitrofurans ская и клиническая медицина. — 2012. — № 3. — С. 96-99. in the conditions of traditional animal husbandry] / V.V. Zakrevsky, S.N. Leleko // Profilak-

ticheskaya i klinicheskaya meditsina. — 2012. — № 3. — P. 96-99.

6. Kaufmann, A. Determination of nitrofuran and chloramphenicol residues by high resolution mass spectrometry versus tandem quadrupole mass spectrometry / A. Kaufmann, P. Butcher, K. Maden, S. Walker, M. Widmer // Analytica Chimica Acta. — 2015. — V. 862. — P. 41-52.

7. Vroomen, L.H. In vivo and in vitro metabolic studies of furazolidone: a risk evaluation / L.H. Vroomen, M.C. Berghmans, P.J. Van Bladeren, J.P. Groten, C.J. Wissink, H.A. Kuiper // Drug Metab Rev. — 1990. — V. 22. — № 6-8. — P. 663-676.

8. El-Armouche, A. Long-term p-adrenergic stimulation leads to downregulation of protein phosphatase inhibitor-1 in the heart / A. El-Armouche, F. Gocht, E. Jaeckel et al. // European Journal of Heart Failure. — 2007. — V. 9. — P. 1077.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Anonymous (1996) Council Directive 96/23/EC of 29 April 1996 on measures to monitor certain substances and residues thereof in live animals and animal products, and repealing Directives 85/358/EEC and 86/469/EEC and Decisions 89/187/EEC and 91/664/EEC, and in particular Art. 21. Official Journal of the European Communities L125 (23.05.1996). — P. 10.

10. ГОСТ Р 54032-2010 «Продукты пищевые, корма, продовольственное сырье. Метод GOST R 54032-2010 «Produkty pishchevyye, korma, prodovol'stvennoye sy^ye. Metod определения содержания бета-адреностимуляторов с помощью газовой хроматогра- opredeleniya soderzhaniya beta-adrenostimulyatorov s pomoshch'yu gazovoy khromato-фии с масс-спектрометрическим детектором». — М.: Стандартинформ, 2011. — C. 16. grafii s mass-spektrometricheskim detektorom» [Food products, feed, food raw materials.

Method for determining the content of beta-adrenostimulyatorov using gas chromatography with a mass spectrometric detector]. — M.: Standardinform. — 2011. — P. 16.

11. Shao, B. Multi-residual analysis of 16 p-agonists in pig liver, kideney and muscle by ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry / B. Shao, X. Jia, J. Zhang, J. Meng, Y. Wu, H. Duan // Food Chem. — 2009. — V. 114. — № 3. — P. 1115-1121.

12. Sai, F. Simultaneous detection of residues of 25 P2 — agonists and 23 p-blockers in animal foods by high-performance liquid chromatography coupled with linear ion trap mass spectrometry / F. Sai, M. Hong, Z. Yunfeng, C. Huijing, W. Yongning // J. Agricult. Food Chem. — 2012. — V. 60. — № 8. — P. 1898-1905.

13. Итоговый доклад о результатах и основных направлениях деятельности Федеральной Itogovyy doklad o rezul'tatakh i osnovnykh napravleniyakh deyatel'nosti Federal'noy slu-службы по ветеринарному и фитосанитарному надзору за 2017 год. Электронный zhby po veterinarnomu i fitosanitarnomu nadzoru za 2017 god [Final report on the results ресурс. — Режим доступа: [http://www.fsvps.ru/fsvps/public/collegium.html] (дата and main activities of the Federal Service for Veterinary and Phytosanitary Surveillance for обращения 14.12.2018). 2017]. Elektronnyy resurs. — Rezhim dostupa: [http://www.fsvps.ru/fsvps/public/collegi-

um.html] (data obrashcheniya 14.12.2018).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.