Ин таҳқиқоти preprint ҳадаф дорад, ки дар намунаҳои гӯшт/бофтаи мушакӣ ва шир шумораи зиёди бақияҳои доруҳои байториро бо як усули таҳлилӣ скрининг кунад. Муҳаққиқон усули асосёфта ба LC-Q-Orbitrap-ро, ки спектрометрияи массаи баландҳалкунандаро истифода мебарад, таҳия карда, панели васеи скринингро барои 196 моддаи фармакологии фаъол ташкил кардаанд.

Дар таҳқиқот аввал чор усули гуногуни омодасозии намуна муқоиса шудааст. Ҳамчун муносибтарин роҳ, экстраксияи дукарата бо омехтаи ацетонитрил/об ва баъдан бо ацетонитрили холис интихоб шудааст. Сипас усул аз рӯйи меъёрҳои валидатсияи усулҳои таҳлилии Иттиҳоди Аврупо №2021/808 дар матритсаҳои мушак ва шир арзёбӣ гардидааст.

Мувофиқи натиҷаҳо, усул метавонад бисёр бақияҳои доруҳои байториро ҳам сифатан скрининг кунад ва ҳам қисми муҳими онҳоро миқдоран чен намояд. Аммо баъзе гурӯҳҳои моддаҳо — махсусан авермектинҳо, баъзе бета-лактамҳо, макролидҳо ва ионофорҳои зиддикоксидиалӣ — дар сатҳҳои паст ҳанӯз ҳамчун аналитҳои душвор боқӣ мемонанд.

Доруҳои байторӣ дар чорводорӣ барои табобат, пешгирии бемориҳо ва идора кардани баъзе равандҳои истеҳсолӣ истифода мешаванд. Аммо истифодаи нодуруст, аз ҳад зиёд ё номуносиби ин моддаҳо метавонад дар ғизоҳои ҳайвонотӣ, аз ҷумла гӯшт, шир ва тухм, бақия гузорад.

Масъалаи асосӣ аз нигоҳи амнияти ғизо чунин аст: Лабораторияҳо чӣ гуна метавонанд садҳо моддаи дорои хусусиятҳои кимиёвии бисёр гуногунро дар як вақт боэътимод скрининг кунанд?

Ин масъала осон нест. Зеро доруҳои байторӣ як навъи ягона надоранд. Антибиотикҳо, зиддипаразитҳо, оромбахшҳо, доруҳои дардпасткунанда, зиддикоксидиалӣ ва бисёр гурӯҳҳои дигар ҳалшавӣ, қутбият, устуворӣ ва рафтори ионшавии гуногун доранд. Як усули экстраксия метавонад баъзе моддаҳоро хеле хуб ҷудо кунад, вале баъзеи дигарро аз даст диҳад.

Ғайр аз ин, матритсаи ғизо низ мураккаб аст. Шир равған, сафеда, минерал ва шакар дорад. Бофтаи гӯшт/мушак аз сафеда ва липид бой аст. Ин ҷузъҳо ҳангоми таҳлил метавонанд сигналҳоро пахш кунанд, ба натиҷаҳои мусбати бардурӯғ сабаб шаванд ё ошкор кардани баъзе бақияҳоро душвор гардонанд.

Масъалаи асосии ин таҳқиқот чунин аст:

Оё дар матритсаҳои мураккаби ғизоӣ, ба монанди гӯшт ва шир, ошкор кардани шумораи зиёди бақияҳои доруҳои байторӣ бо як усул, ҳам бо фарогирии васеъ ва ҳам боэътимод, мумкин аст?

Усул чӣ пешниҳод мекунад?

Таҳқиқот аз равиши спектрометрияи массаи баландҳалкунанда бо номи LC-Q-Orbitrap HRMS истифода мекунад.

Ин истилоҳро содатар шарҳ диҳем:

• LC, хроматографияи моеъ аст. Он ҷузъҳои дохили намунаро дар тӯли вақт ҷудо мекунад.
• Q-Orbitrap, спектрометри массаи баландҳалкунанда аст. Он молекулаҳоро бо ченкунии бисёр дақиқи масса мешиносад.
• HRMS, маънои спектрометрияи массаи баландҳалкунандаро дорад. Барои фарқ кардани пайвастагиҳои дорои массаи наздик, он нисбат ба равишҳои классикии пастҳалкунанда бартарӣ дода метавонад.

Муҳаққиқон барои 196 аналити ҳадаф усули скрининг сохтаанд. Дар байни ин аналитҳо антибактериалҳо, сулфонамидҳо, тетрациклинҳо, хинолонҳо, макролидҳо, бензимидазолҳо, авермектинҳо, оромбахшҳо, зиддикоксидиалӣ ва баъзе доруҳои зиддиилтиҳобӣ ҷой доранд.

Дар омодасозии намуна чор усули гуногун муқоиса шудааст. Ҳадаф ин буд, ки ҳарчи бештари моддаҳо бо барқароршавии кофӣ экстраксия шаванд. Дар поёни муқоиса, бо дарназардошти амалият, арзиш, фарогирӣ ва марҳилаҳои омодасозӣ, равиши экстраксияи дукарата интихоб шудааст.

Мантиқи умумии усули интихобшуда чунин аст:

1. Намуна омода карда мешавад.
2. Бо стандартҳои дохилӣ ва омехтаҳои моддаҳои ҳадаф санҷида мешавад.
3. Экстраксияи аввал бо омехтаи ацетонитрил/об анҷом дода мешавад.
4. Экстраксияи дуюм бо ацетонитрили холис анҷом дода мешавад.
5. Экстракт консентратсия карда шуда, бо ҳалкунандаи мувофиқ дубора ҳал карда мешавад.
6. Дар дастгоҳи LC-Q-Orbitrap таҳлил карда мешавад.
7. Скрининг бо арзёбии якҷояи иони молекулӣ, вақти нигоҳдорӣ ва ҳадди ақал як иттилои иони пора анҷом дода мешавад.

Формулаҳо чиро мефаҳмонанд?

Ин таҳқиқот ба ҷойи формулаҳои зичи математикӣ асосан бар нишондиҳандаҳои иҷрои таҳлилӣ такя мекунад. Муҳимтарин мафҳумҳо чунинанд:

1. Меъёри мусбати бардурӯғ

Мусбати бардурӯғ ҳолатест, ки намунаи воқеан бе бақия ҳамчун шубҳанок ишора карда мешавад. Дар таҳқиқот, ҳангоми арзёбии хосиятнокӣ, ба он нигоҳ карда шудааст, ки дар намунаҳои холӣ сигнал пайдо мешавад ё не.

Ба таври сода:

Меъёри мусбати бардурӯғ = Шумораи намунаҳои холие, ки сигнали шубҳанок медиҳанд / Шумораи умумии намунаҳои холӣ

Ҳар қадар ин нишондиҳанда паст бошад, усул ҳамон қадар интихобӣ ҳисобида мешавад.

2. Меъёри манфии бардурӯғ

Манфии бардурӯғ ҳолатест, ки намунаи воқеан дорои бақия аз тарафи усул нодида гирифта мешавад. Дар назорати ғизо манфии бардурӯғ метавонад муҳимтар бошад, зеро бақияи воқеӣ аз назар дур мемонад.

Ба таври сода:

Меъёри манфии бардурӯғ = Шумораи намунаҳои иловашудае, ки ошкор нашудаанд / Шумораи умумии намунаҳои иловашуда

Дар таҳқиқот, ҳангоми муайян кардани қобилияти ошкоркунӣ, пасттарин сатҳи консентратсияе ба назар гирифта шудааст, ки дар он меъёри манфии бардурӯғ 5% ё камтар аст.

3. CCβ

CCβ сатҳи консентратсияеро ифода мекунад, ки дар он усул метавонад як моддаи муайянро боэътимод ошкор кунад. Дар таҳлили бақияҳои ғизоӣ ин мафҳум муҳим аст, зеро усул танҳо “ман мебинам” намегӯяд; он бояд нишон диҳад, ки дар кадом сатҳ скрининги боэътимод анҷом дода метавонад.

4. Барқароршавӣ ва дақиқӣ

Барқароршавӣ нишон медиҳад, ки аз моддаи ба намуна иловашуда дар анҷоми таҳлил чӣ қадар чен карда шудааст. Барқароршавии хеле паст метавонад нишон диҳад, ки модда ҳангоми экстраксия гум шудааст. Арзишҳои хеле баланд бошанд, метавонанд ба таъсири матритса ё вайроншавии сигнал ишора кунанд.

Дақиқӣ бошад нишон медиҳад, ки ченкуниҳои такрорӣ то чӣ андоза ба ҳам наздиканд. Дар ин таҳқиқот такрорпазирии дохилилабораторӣ бо арзиши CVR арзёбӣ шудааст.

Паёми асосии график / ҷадвал / схема

Паёми асосии тасвирҳои мақоларо чунин хулоса кардан мумкин аст:

Графики аввал нишон медиҳад, ки чор усули гуногуни экстраксия чанд аналитро дар доираи қобили қабули барқароршавӣ фаро гирифтаанд. Паёми асосӣ ин аст: усули содатаре, ки ба ацетонитрили холис такя мекунад, барои таҳлили бисёрбақияи фарогири васеъ кофӣ нест. Равиши экстраксияи дукарата бо омехтаи ацетонитрил/об ва EDTA фарогирии васеътари аналитҳоро медиҳад. Баъзе қадамҳои поксозӣ метавонанд аз назари назариявӣ матритсаро кам кунанд; аммо метавонанд боиси гум шудани баъзе аналитҳо низ шаванд.

Графики мусбатҳои бардурӯғ нишон медиҳад, ки танҳо ба иони молекулӣ ва вақти нигоҳдорӣ нигоҳ кардан кофӣ нест. Илова кардани ҳадди ақал як иони пораи ташхисӣ хатари мусбати бардурӯғро ба таври назаррас кам мекунад. Ин нишон медиҳад, ки ҳатто дар дастгоҳҳои баландҳалкунанда ҳам такя ба як сигнал кофӣ нест.

Графики CCβ хулоса мекунад, ки усул кадом моддаҳоро дар кадом сатҳи консентратсия боэътимод ошкор карда метавонад. Паёми асосӣ: қисми зиёди моддаҳо дар доираи 5–10 µg/kg дастгир мешаванд; аммо барои баъзе аналитҳои душвор қобилияти ошкоркунӣ метавонад ба сатҳи 50–100 µg/kg боло равад.

Графикҳои хулосавии валидатсия нишон медиҳанд, ки усул аз ҷиҳати барқароршавӣ ва дақиқӣ барои бисёр аналитҳо иҷрои қобили қабул медиҳад. Аммо ҳамаи 196 модда бо як сатҳи муваффақият чен карда намешаванд. Баъзеҳо барои ченкунии миқдорӣ мувофиқанд, баъзеҳо танҳо дар доираи скрининги сифатӣ арзёбӣ мешаванд.

Графики татбиқ ба намунаҳои воқеӣ нишон медиҳад, ки дар қисми зиёди намунаҳои таҳлилшуда гумони бақияи доруҳои байторӣ ба вуҷуд наомадааст; сигналҳои шубҳанок бештар дар намунаҳои мушак/гӯшт ва махсусан дар мушаки парранда дида шудаанд. Дар намунаҳои шир дар доираи ин таҳқиқот бақияи VMP ошкор нашудааст. Аммо ин натиҷа танҳо барои маҷмӯи намунаҳои таҳлилшуда эътибор дорад.

Озмоишҳо чӣ гуна анҷом дода шуданд?

Таҳқиқот аз чанд марҳилаи асосӣ иборат аст.

Дар марҳилаи аввал моддаҳои стандартӣ ва стандартҳои дохилӣ омода карда шудаанд. Панели ҳадаф тавре сохта шудааст, ки 196 моддаи фармакологии фаъолро дар бар гирад.

Дар марҳилаи дуюм чор усули гуногуни экстраксия дар бофтаи мушаки хуки хонагӣ муқоиса шудааст. Намунаҳо бо сатҳҳои муайяни аналитҳои ҳадаф ғанӣ карда шуда, чен карда шудааст, ки ҳар усул моддаҳоро то чӣ андоза хуб ҷудо мекунад.

Дар марҳилаи сеюм усули интихобшудаи экстраксия бо дастгоҳи LC-Q-Orbitrap якҷо карда шудааст. Дар таҳлил равиши скрининги пурра ва поракунии мустақил аз додаҳо истифода шудааст. Ҳамин тавр ҳам массаи дақиқи молекулаи ҳадаф ва ҳам иттилои поракунӣ ҷамъ оварда шудааст.

Дар марҳилаи чорум валидатсияи усул анҷом дода шудааст. Барои мушак ва шир намунаҳои гуногуни холӣ истифода шуда, сатҳҳои гуногуни иловакунӣ санҷида шудаанд; мусбати бардурӯғ, манфии бардурӯғ, қобилияти ошкоркунӣ, барқароршавӣ ва дақиқӣ арзёбӣ шудаанд.

Дар марҳилаи панҷум усул дар санҷишҳои салоҳиятнокӣ озмуда шудааст. Санҷишҳои салоҳиятнокӣ имкон медиҳанд, ки лаборатория иҷрои усули худро бо намунаҳои беруна арзёбӣ кунад. Дар ин таҳқиқот намунаҳои санҷишие истифода шудаанд, ки дар солҳои гуногун ва аз тарафи ташкилкунандагони гуногун пешниҳод гардидаанд.

Дар марҳилаи охир усул ба намунаҳои воқеӣ татбиқ шудааст. Дар доираи нақшаи расмии назорат ва мониторинги Фаронса 144 намунаи мушак/гӯшт ва 50 намунаи шир таҳлил шудааст.

Натиҷаҳо чиро нишон медиҳанд?

Натиҷаҳои таҳқиқотро метавон дар чанд сарлавҳа хулоса кард.

Аввалан, усули баландҳалкунандаи LC-Q-Orbitrap барои скрининги фарогири бақияҳои доруҳои байторӣ воситаи қавӣ мебошад. Бо як равиши таҳлилӣ имкон шудааст, ки шумораи зиёди моддаҳо аз оилаҳои гуногуни доруӣ пайгирӣ шаванд.

Дуюм, усули омодасозии намуна ба натиҷаҳо таъсири муайянкунанда дорад. Дар байни чор усул муносибтарин равиш экстраксияи дукарата бо омехтаи ацетонитрил/об ва баъдан ацетонитрили холис будааст. Ин усул аз ҷиҳати фарогирии васеи аналитҳо ва истифодаи амалии лабораторӣ мутавозинтар менамояд.

Сеюм, ченкунии массаи баландҳалкунанда танҳо ба худӣ худ кофӣ нест. Барои кам кардани мусбатҳои бардурӯғ, истифодаи иттилои иони пора дар баробари вақти нигоҳдорӣ ва иони молекулӣ муҳим аст. Таҳқиқот нишон медиҳад, ки ин иттилои иловагӣ хосиятнокиро зиёд мекунад.

Чорум, усул дар ҳамаи аналитҳо иҷрои якхела намедиҳад. Баъзе авермектинҳо, баъзе макролидҳо, бета-лактамҳо ва зиддикоксидиалиҳо дар сатҳҳои паст душвортар ошкор шудаанд. Ин маҳдудияти табиии усулҳои бисёрфарогир аст: ҳар қадар фарогирӣ васеъ шавад, барои ҳар модда ёфтани шароити идеалӣ душвортар мегардад.

Панҷум, усул барои бисёр моддаҳо ба иҷрое расидааст, ки ченкунии миқдорӣ кардан мумкин аст. Дар таҳқиқот 106 аналит дар бофтаи мушак ва 115 аналит дар матритсаи шир барои арзёбии миқдорӣ мувофиқ дониста шудаанд. Барои дигарҳо усул бештар метавонад бо мақсади скрининги сифатӣ истифода шавад.

Шашум, санҷишҳои салоҳиятнокӣ нишон додаанд, ки усул дар арзёбии беруна умуман натиҷаи қонеъкунанда медиҳад. Ин нишон медиҳад, ки усул на танҳо бо валидатсияи дохилилабораторӣ, балки бо санҷишҳои берунае, ки ба низомҳои назорати воқеӣ монанданд, низ санҷида шудааст.

Ҳафтум, дар татбиқ ба намунаҳои воқеӣ дар аксари 194 намунаи таҳлилшуда бақияи доруҳои байторӣ ошкор нашудааст. Намунаҳои шубҳанок бештар дар намунаҳои мушак/гӯшт дида шудаанд; дар намунаҳои шир дар доираи ин таҳқиқот бақия ёфт нашудааст. Аммо ин дода бояд танҳо ҳамчун натиҷаи намунаҳои таҳлилшуда тафсир карда шавад.

Ин чаро муҳим аст?

Яке аз муҳимтарин ниёзҳо барои лабораторияҳои амнияти ғизо ин аст, ки шумораи зиёди бақияҳоро зуд, боэътимод ва бо фарогирии васеъ скрининг карда тавонанд. Барои ҳар модда истифода кардани усули ҷудогона аз нигоҳи вақт, арзиш ва сарбории корӣ душвор аст.

Ин таҳқиқот бартарии спектрометрияи массаи баландҳалкунандаро дар ин соҳа нишон медиҳад. Низомҳое мисли Q-Orbitrap метавонанд на танҳо чанд моддаи пешакӣ муайяншударо, балки рӯйхати васеи ҳадафҳоро бо дақиқии баланди масса скрининг кунанд. Ғайр аз ин, агар сабти додаҳо дуруст анҷом дода шавад, барои моддаҳои наве, ки дар оянда пайдо мешаванд, имкони таҳлили бозгаштӣ низ ба вуҷуд меояд.

Ин равиш метавонад дар нақшаҳои расмии назорати ғизо муҳим бошад. Зеро мониторинги бақияҳо дар ғизоҳои ҳайвонотӣ танҳо аз саволи “оё як модда ҳаст?” иборат нест. Усули таҳлилӣ бояд мусбатҳои бардурӯғро кам кунад, манфиҳои бардурӯғро маҳдуд созад, қобилияти ошкоркунии мувофиқ бо остонаҳои меъёриро пешниҳод кунад ва дар намунаҳои воқеӣ татбиқшаванда бошад.

Аҳамияти ин мақола барои хонандаи Verianla дар ҳамин ҷо аст: амнияти як ғизо танҳо ба қоидаҳои марҳилаи истеҳсолӣ вобаста нест, балки ба қудрати технологияҳои таҳлилие низ бастагӣ дорад, ки ин қоидаҳоро пайгирӣ карда метавонанд. Назорати муосири ғизо ба дастгоҳҳое такя мекунад, ки метавонанд изҳои кимиёвиро дар сатҳҳои бисёр паст ва дар матритсаҳои бисёр мураккаб бихонанд.

Нуқтаҳои эҳтиётӣ

Ин мақола preprint аст ва аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст. Бозёфтҳо метавонанд пас аз раванди мустақили арзёбии илмӣ тағйир ёбанд.

Таҳқиқот тавсияи тиббӣ ё арзёбии хатари истеъмолӣ нест. Ҳадаф нишон додани иҷрои як усули лабораторӣ барои скрининги бақияҳои доруҳои байторӣ дар намунаҳои гӯшт ва шир аст.

Ҳарчанд усул 196 моддаро дар бар мегирад, дар ҳамаи моддаҳо иҷрои баробар нишон надодааст. Баъзе моддаҳо дар консентратсияҳои паст душвор ошкор шудаанд ё танҳо дар доираи скрининги сифатӣ арзёбӣ шуда метавонанд.

Татбиқ ба намунаҳои воқеӣ бо 194 намуна маҳдуд аст. Ин натиҷаҳо набояд ҳамчун нишондиҳандаи васеъ ва қатъӣ дар бораи тамоми бозори ғизо хонда шаванд.

Спектрометрияи массаи баландҳалкунанда қавӣ аст; аммо коркарди коршиносонаи додаҳо, омодасозии дурусти намуна, валидатсияи саҳеҳ ва дар ҳолати зарурӣ таҳлили тасдиқкунанда талаб мекунад.

Хулоса

Ин таҳқиқоти preprint нишон медиҳад, ки барои скрининги фарогири бақияҳои доруҳои байторӣ дар ғизоҳои ҳайвонотӣ, ба монанди гӯшт ва шир, усули асосёфта ба LC-Q-Orbitrap таҳия ва тасдиқ шудааст.

Усул 196 моддаи ҳадафро фаро мегирад. Қисми муҳими онҳоро дар сатҳҳои пасти µg/kg ошкор карда метавонад; барои 106 аналит дар бофтаи мушак ва 115 аналит дар матритсаи шир иҷрои ченкунии миқдориро пешниҳод мекунад. Бо вуҷуди ин, баъзе гурӯҳҳои моддаҳои душвор ҳанӯз ба оптимизатсия ниёз доранд.

Паёми қавитарини таҳқиқот чунин аст: дар назорати муосири ғизо ба ҷойи қарор гирифтан аз рӯйи як сигнали дастгоҳ, бояд иони молекулӣ, вақти нигоҳдорӣ, иттилои иони пора, меъёрҳои валидатсия ва санҷишҳои берунии салоҳиятнокӣ якҷоя арзёбӣ шаванд. Усулҳои скрининги фарогир метавонанд дар мониторинги амнияти ғизо воситаҳои қавӣ бошанд; аммо барои ҳар аналит ва ҳар матритса валидатсияи бодиққат шарт аст.

Ёддошти манбаъ ва усул

Ин навишта шарҳи содашудаи туркии таҳқиқоти preprint-и аз арзёбии ҳамтоён нагузашта мебошад, ки скрининги 196 бақияи доруҳои байториро дар намунаҳои гӯшт/бофтаи мушакӣ ва шир бо LC-Q-Orbitrap HRMS тавсиф мекунад. Матн тарҷумаи калима ба калима нест; ҳадаф, усул, мантиқи валидатсия ва паёми асосии графикҳо ва ҷадвалҳои таҳқиқот барои хонандаи Verianla аз нав баён шудааст.

Таҳқиқот бар муқоисаи чор усули гуногуни экстраксия, якҷо кардани равиши интихобшудаи экстраксияи дукарата бо низоми LC-Q-Orbitrap, валидатсия аз рӯйи меъёрҳои EU 2021/808, санҷишҳои салоҳиятнокӣ ва татбиқ ба 194 намунаи воқеӣ асос ёфтааст. Бозёфтҳо иҷрои усули лабораториро нишон медиҳанд; онҳо набояд ҳамчун хатари мустақими саломатии истеъмолкунанда ё сатҳи умумии бақия дар тамоми бозор тафсир шаванд.