Архив номеров

Определение остаточного количества антибиотиков в мясе с помощью приборов Shimadzu

В рамках реализации Плана государственного мониторинга качества и безопасности пищевых продуктов Россельхознадзор, Роспотребнадзор и Роскачество регулярно проводят масштабные проверки на наличие запрещенных веществ и превышение максимально допустимых уровней остатков ветеринарных препаратов, стимуляторов роста животных, лекарственных средств (в том числе антибиотиков) в продуктах животного происхождения и сырье. В данной статье описаны примеры применения оборудования компании Shimadszu для обнаружения остаточного количества антибиотиков в мясе

Проблема загрязнения животноводческой продукции антибиотиками на сегодняшний день является предметом международного обсуждения. По данным Роспотребнадзора, в ряде стран Европейского союза (в Швеции, Дании) применение антибиотиков практически исключено в птицеводстве. В США, где распространена концепция обязательного в современных условиях использования антибиотиков в животноводстве для снижения уровня инфицирования животных и риска передачи заболеваний человеку, критикуется позиция ЕС, запретившего кормовые антибиотики. Китай заявляет, что до тех пор, пока население страны не будет обеспечено достаточным количеством мяса, в стране будут применять антибиотики при его производстве.
В Российской Федерации в животноводстве и ветеринарии наиболее часто используются кормовые и лечебные антибиотики, такие как гризин, бацитрацин, группы тетрациклинов, пенициллинов, стрептомицина и левомицетина (хлорамфеникола). Содержание других антибиотиков контролируется только в том случае, если есть информация об их использовании. Согласно положениям технического регламента Таможенного союза ТР ТС 021/2011 непереработанное продовольственное (пищевое) сырье животного происхождения должно быть получено от здоровых продуктивных животных только по истечении сроков выведения из организма лекарственных средств для ветеринарного применения, в том числе антибиотиков. При этом переработчик, получив информацию от поставщика об их применении, может проверить поступающее сырье на наличие остатков этих антибиотиков.
В ТР ТС 021/2011 и ТР ТС 034/2013, а также в СанПиН 2.3.2.2871–11 установлены максимально допустимые уровни для 56 антибиотиков, значения которых согласуются с требованиями регламентов ЕС. При этом в России нормативы содержания тетрациклинов в пищевых продуктах сохранены на более жестком уровне (≤ 0,01 мг/кг во всех нормируемых продуктах), чем нормативы в стандартах Комиссии Кодекс Алиментариус (от ≤0,1 до ≤1,2 мг/кг в зависимости от продукта) и ЕC (от ≤0,1 до ≤0,6 мг/кг).
В обеспечении качества и безопасности пищевой продукции в мировом масштабе важную роль играют разработка международных стандартов и совершенствование системы контроля содержания антибиотиков в пищевых продуктах. В феврале 2018 г. ЕЭК подписала так называемое решение о контроле антибиотиков в сырье . В этом документе перечислены максимально допустимые уровни содержания остатков ветпрепаратов (в том числе антибиотиков), которые могут содержаться в сырье и в непереработанной пищевой продукции животного происхождения. В перечне приведены 72 соединения и возможные методики их определения, однако это не окончательный перечень контролируемых ветеринарных препаратов — сейчас рассматривается возможность его расширения. В качестве экспресс-метода предлагается использовать иммуноферментный анализ как наиболее простой, относительно дешевый и быстрый. Однако он недостаточно точен и надежен. Для количественного определения остаточных количеств антибиотиков рекомендуются высокочувствительные хромато-массспектрометрические методы анализа.

Универсальный анализатор для обнаружения в мясных продуктах синтетических антибиотиков

Компания Shimadzu предлагает универсальный анализатор для скрининга 24 синтетических антибиотиков в мясе (см. табл. 1),большинство из которых приведены в перечне Решения № 28, и ВЭЖХ-МС/МС систему — для количественного определения 89 ветеринарных лекарственных препаратов.
Хроматографическая система LC2040C 3D, RF 20Axs (далее — анализатор антибиотиков) — это универсальное решение для качественного определения синтетических антибиотиков в мясных продуктах на основе жидкостного хроматографа i-серии. Благодаря комплексному решению (в комплект входят: колонка, миксер и CD диск с оптимизированными методиками анализа и библиотекой спектров антибиотиков, см. рис. 1) , пользователю не нужно подбирать условия хроматографического анализа. Это увеличивает эффективность работы оператора и производительность лаборатории в целом. Система настолько проста в эксплуатации, что может управляться оператором с базовыми навыками работы на жидкостном хроматографе.

Пример использования анализатора для определения антибиотиков в мясе птицы, в говядине и свинине

Ввиду различных физических свойств сульфаниламидов и хинолонов используются разные методы предварительной обработки пробы и условия анализа [1, 2]. Так, для определения сульфаниламидных препаратов использовали пробоподготовку по методу QuEChERS, в процессе которой из навески образца массой 10 г удаляли жир, проводили упаривание, повторное растворение. Время анализа для определения 12 антибиотиков сульфаниламидного ряда в образцах мяса курицы и говядины составило всего 25 минут.
Пробоподготовка образцов мяса птицы и свинины для определения хинолоновых препаратов заключалась в экстракции навески массой 1 г ацетонитрилом, удалении жирового слоя и последующем упаривании и растворении. Время анализа 12 соединений хинолонового ряда составило 22 минуты. Условия анализа для определения антибиотиков разных классов приведены в табл. 2. При этом максимально допустимые уровни содержания всех антибиотиков составили 0,01 мг/кг, концентрация раствора образцов после пробоподготовки — 0,025 мг/л. Результаты анализа приведены на рис. 2 и 3.
В исследуемых образцах были обнаружены антибиотики в небольших концентрациях. Дополнительно при обработке полученных данных провели сравнение каждого пика стандартной смеси антибиотиков, регламентированных стандартами ЕС, с пиками, полученными при анализе образцов мяса, чтобы определить, присутствуют ли в анализируемых пробах антибиотики с концентрацией выше заявленных стандартами ЕС. Операция, проведенная с помощью анализатора антибиотиков Shimadzu, позволяет проводить быстрый скрининг-анализ целевых компонентов, не требуя выполнения пользователем дополнительного комплексного анализа.

ВЭЖХ-МС/МС метод анализа

Если в процессе скринингового исследования продуктов животного происхождения выявляют превышение максимально допустимых уровней антибиотиков, необходимо провести их количественное определение. Для этого используют ВЭЖХ-МС/МС метод анализа как наиболее точный, высокочувствительный, селективный и достоверный. Ниже приведена методика количественного определения 89 ветпрепаратов в свинине с помощью хромато-масс-спектрометра LCMS 8050 Shimadzu [3].
При пробоподготовке использовали метод QuEChERS. Обычно он состоит из двух этапов: экстракции 1 %-ым раствором уксусной кислоты в ацетонитриле и твердофазной экстракции. В данном примере применяли только первый этап: навеску образца массой 10 г поместили в 50 мл пробирку, добавили 5 мл воды и энергично встряхивали в течение нескольких минут. Далее в пробирку добавили 10 мл 1 %-го раствора уксусной кислоты в ацетонитриле, экстракционные соли QuEChERS и снова встряхивали в течение 1 минуты. После центрифугирования (3 мин) отобрали аликвоту верхнего слоя ацетонитрила и провели ВЭЖХ-МС/МС анализ.

В табл. 3 приведены пределы количественного определения ветеринарных лекарственных средств в стандартном растворе минимальной концентрации и матрице стандартного раствора min и max концентраций, в табл. 4 — условия анализа.
Основная цель эксперимента: определить влияние матрицы на пределы количественного определения антибиотиков в исследуемых образцах методом ВЭЖХ-МС/МС. Для исследования были взяты чистый стандарт ветеринарного лекарственного препарата с минимальной концентрацией и образцы мяса с добавлением этих же стандартных растворов минимальной и максимальной концентраций. В ходе анализа было выявлено, что матрица оказывает влияние на пределы количественного определения ряда ветеринарных препаратов. При этом 71 соединение имело хорошую степень извлечения (80 %), 17 соединений — плохую (19 %). Большинство этих соединений представляли собой хинолоны.
Более подробное описание анализа с приведением сравнения сходимости полученных данных в разных матрицах (морепродукты и рыба, мясо птицы и свинина), а также примером получения стабильных данных при непрерывном анализе в течение трех дней приведено в приложении [3], которое можно найти в открытом доступе на сайте Shimadzu [4].

Резюме

Shimadzu предлагает надежное и недорогое оборудование для оперативного скрининга антибиотиков и высокочувствительное масс-спектрометриче­ское оборудование для углубленного исследования продуктов животного происхождения и сырья. Использование на предприятиях высокотехнологичного, но простого в эксплуатации анализатора антибиотиков позволит производителю мясных изделий быстро отбраковывать недоброкачественное сырье при входном контроле.
Методика хромато-масс-спектрометрического анализа, реализованная на жидкостном тройном квадрупольном масс-спектрометре LCMS 8050, позволяет менее чем за 15 минут определить 89 ветеринарных лекарственных препаратов, содержащихся в мясе. Использование хромато-масс-спектрометрии в сочетании с быстрой экстракцией методом QuEChERS — это получение достоверных результатов анализа за короткое время.
Метод хромато-масс-спектрометрии также подходит для определения остаточного количества антибиотиков в молоке и меде. Компания Шимадзу готова предложить решения под данные задачи.

Использованная литература:

  1. Analysis of Residual Antimicrobials in Meat with Antimicrobial Screening System (Part 1) // Shimadzu. Application News № L509, Oct.2016
  2. Analysis of Residual Antimicrobials in Meat with Antimicrobial Screening System (Part 2) // Shimadzu. Application News № L509, Oct.2016
  3. Quantitative Analysis of Veterinary Drugs Using the Shimadzu LCMS-8050 Triple Quadrupole Mass Spectrometer // Shimadzu. Application News № C99, Jan.2015
  4. Официальный сайт компании Shimadzu в России URL: http://shimadzu.ru / Сборник применений «Еда, напитки, сельскохозяйственная продукция», 2-е изд., С.109.

Полная версия статьи доступна подписчикам электронного журнала. Подписаться >>>

01.10.2018

448
Поделиться:

Подписаться