Simultaneous determination of 20 veterinary drugs in grass carp by HPLC-MS/MS
本研究は、パススルー型固相抽出法と同位体希釈法を利用して、グラスカープ中の20種類の動物用医薬品残留物を同時定量する簡便かつ正確なHPLC-MS/MS法を確立し、良好な直線、回収率、および精度を示した。
原論文は CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) でライセンスされています。 これは以下の論文のAI生成解説です。著者が執筆または承認したものではありません。技術的な正確性については原論文を参照してください。 免責事項の全文を読む
食事をするたびに、私たちの体は、天然のものもあれば人間活動によって導入されたものもある、化学物質の複雑な世界にさらされています。養殖の世界では、農家が人間に対して医師が抗生物質を処方するのと同様に、魚の健康と成長を維持するために合成医薬品を使用することがよくあります。これらの薬の中で最も一般的なものには、細菌を殺すために設計されたフルオロキノロン系とスルファミド系の2つの系統があり、これらをもっと効果的に働かせるためのトリメトプリムと呼ばれる第3の薬剤があります。これらの治療法は魚を守るものですが、もし薬が注意深く使用されなければ、私たちが食べる肉の中に微量の残留物が残ってしまう可能性があるという、切実な懸念があります。これらの残留物は私たちの体内に蓄積し、腸内の細菌の繊細なバランスを乱したり、もはや薬が効かなくなった細菌の増殖を促したりする可能性があります。食品の安全を守るため、世界中の政府は、食用魚の中にこれらの薬がどれだけ残っているかについて厳格な制限を設けており、それが科学者たちに、極めて微量な量であってもそれを見つけ出す方法を開発する必要性を生んでいます。
科学者にとっての課題は、魚の肉がテストを行うには難しい環境であることです。魚の肉はタンパク質や脂肪が豊富であり、それらが薬の残留物を隠してしまったり、検出に使用する機械の邪魔をしたりすることがあります。積み藁（わら）の中に特定の針を探そうとしている場面を想像してみてください。しかもその積み藁は粘り気があり、他のゴミもたくさん詰まっています。針を引き抜くための道具が、藁によって目詰まりしたり混乱したりする可能性があるのです。この問題を解決するために、中国の山東省淡水水産研究所の研究者たちは、広く養殖・食用とされているコイに焦点を当てました。彼らは、それぞれの種類を個別にテストするのではなく、20種類の異なる獣医用医薬品を一度にチェックできる、単一で効率的な方法を作り出すことを目指しました。彼らの目標は、薬の痕跡を残したまま、魚の肉の厄介な部分を取り除くプロセスを構築し、極めて高い精度で測定できるようにすることでした。
研究者たちはまず、魚の筋肉の小さな破片を取り、それを液体溶媒と混ぜ合わせることで、組織から薬を抽出することから始めました。彼らは、特定の溶媒が最も効果的に薬を溶かし出し、同時に魚のタンパク質を凝集させて分離させることを見出しました。次のステップのために液体を十分に乾燥させることを確実にするため、彼らは少量の乾燥塩を加え、残った水分を吸収させました。その後、混合物を高速で回転させて、固形分と液体を分離しました。薬が溶け込んだ透明な液体は、小さなビーズが詰まった特殊なカートリッジに通されました。この工程は、不要な脂肪やタンパク質を捕らえつつ、薬の分子をそのまま通り抜けさせるフィルターのような役割を果たし、通常であれば長い時間がかかる複雑な洗浄や乾燥の工程を経ることなく、サンプルを効果的に洗浄しました。
サンプルがきれいになった後、それは高速の仕分け機兼検出器として機能する高度な機械に注入されました。機械はまず、チューブ内での移動の違いに基づいて異なる薬の分子を分離し、次に分子の断片の重さを量ることでそれらを特定します。結果の正確性を期すために、科学者たちはテストを行う前に、各薬の「双子」バージョンとして既知の量をサンプルに添加しました。これらの双子は、元の薬と化学的には同一ですが、わずかに重くなっており、これにより機械は、自然に存在していたものと測定のために添加されたものを区別することができます。この技術により、研究者たちは魚の肉自体による干渉を補正することができ、最終的な数値が、存在する薬の真の量を反映するようにしました。
この手法は非常に効果的であることが証明されました。研究者たちは、きれいな魚のサンプルに既知の量の20種類の薬を加えてテストを行い、添加された薬の78.8%から115.6%を回収できることを見出し、結果の変動も非常に少ないことがわかりました。このレベルの正確さは、この方法が規制で定められた安全基準を大幅に下回る極めて低いレベルの薬物でも検出できるほど信頼できるものであることを意味しています。チームがこの新しい方法を山東省全域の養場から収集された実際の魚のサンプルに適用したところ、ほとんどの薬物は存在しませんでしたが、特定の2種類のフルオロキノロン系が一部のコイの中に存在していることが判明しました。見つかった量は少なく、法的安全基準の範囲内ではありましたが、その存在は、この方法が現実の世界の設定において残留物を成功裏に特定できることを裏付けました。
この研究は、食品安全検査官が幅広い獣医用医薬品を一度のテストで監視するための、合理化された方法を提供します。洗浄プロセスを簡素化し、精密な測定技術を用いることで、研究者たちは迅速かつ正確なツールを作り上げました。この能力は、私たちの皿の上にある魚が安全に食べられるものであること、そして養殖における医薬品の使用が管理下に置かれ、人間の健康と環境の両方を薬の残留蓄積のリスクから守るために不可欠なものです。
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