Ανάπτυξη και επικύρωση πολυ-υπολειμματικών μεθόδων (LC-PDA και LC-QTOF-MS) για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό αντιμικροβιακών καταλοίπων και μεταβολιτών τους στο μυϊκό ιστό του λαβρακίου

Abstract

The aim of the present thesis was to develop suitable and reliable liquid chromatographic methods for the simultaneous determination of a variety of antimicrobial residues deriving from different classes of antibiotics such as quinolones, tetracyclines, sulfonamides and diaminopyrimidines in the edible tissue (muscle plus skin in natural proportions) of European sea bass (Dicentrarchus labrax). For the detection of antibiotics detectors such as photodiode array (PDA) and mass spectrometry detector with a time of flight mass analyzer (TOF-MS) were used. All developed methods described herein were validated according to European decision 2002/657/EC, regarding selectivity, linearity, accuracy, precision, limits of detection (LODs) and limits of quantification (LOQs), stability, decision limit CCα and detection of capability CCβ. Two experimental biological trials were also conducted in order to evaluate the withdrawal time (Wt) of the fluoroquinolone danofloxacin (DANO) in two different sea water temperatures, after in-feed administration of danofloxacin mesylate in European sea bass. The methods developed and validated in this PhD thesis were simple, fast and easy to use. The development of a method for the simultaneous determination of DANO and its metabolite in finfish tissue was performed for the first time. Pretreatment of samples for all developed methods was simple, fast with a minor cost of consumables and sufficient removal of matrix interferences. The residue depletion profile of danofloxacin mesylate in a European fish species was also investigated for the first time. Finally, the UPLC-QTOF-MS method described herein is the first method reported in finfish using the TOF-MSE approach in order to confirm the antimicrobial residues according to IP criteria established by EU legislation. All methods developed were validated according to EU regulations of Decision 2002/657 /EC and can be easily used for monitoring of the presence of residues antimicrobial agents in fish edible tissue for the assurance of consumer’s health.

Σκοπός της διατριβής ήταν η ανάπτυξη κατάλληλων χρωματογραφικών μεθόδων για τον ταυτόχρονο διαχωρισμό και ποσοτικό προσδιορισμό διάφορων ομάδων αντιμικροβιακών παραγόντων (κινολόνες, τετρακυκλίνες, σουλφοναμίδια και διαμινοπυριμιδίνες, καθώς και κάποιων μεταβολιτών τους) σε μυϊκό ιστό λαβρακιού (μυς + δέρμα σε φυσική αναλογία) με την τεχνική της Υγρής Χρωματογραφίας Υψηλής Πίεσης-HPLC-UPLC, σε συνδυασμό με διάφορους ανιχνευτές, όπως ο ανιχνευτής παράταξης φωτοδιόδων PDA και ο φασματογράφος μαζών με αναλυτή χρόνου πτήσης TOF-MS. Όλες οι αναπτυσσόμενες μέθοδοι επικυρώθηκαν σύμφωνα με τα κριτήρια της Ευρωπαϊκής απόφασης 2002/657/ΕΕ, ως προς τη γραμμικότητα, την εκλεκτικότητα, την ευαισθησία, τα όρια ανίχνευσης (LODs), τα όρια ποσοτικής αποτίμησης (LOQs), την επαναληψιμότητα, τη σταθερότητα, τα όρια ανίχνευσης CCα και την ικανότητα ανίχνευσης CCβ. Παράλληλα κατά τη διάρκεια της διδακτορικής διατριβής, εκτός από την ανάπτυξη χρωματογραφικών μεθόδων, πραγματοποιήθηκαν και δύο βιολογικοί πειραματισμοί για τον υπολογισμό του χρόνου αναμονής (Wt) της φθοροκινολόνης ντανοφλοξασίνης (DANO) σε δύο θερμοκρασίες θαλασσινού νερού, έπειτα από χορήγηση φαρμακούχου ιχθυοτροφής. Οι αναλυτικές μέθοδοι που αναπτύχθηκαν και επικυρώθηκαν στην παρούσα διδακτορική διατριβή ήταν απλές, γρήγορες και εύχρηστες. Η ανάπτυξη μεθόδου για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό της DANO και του μεταβολίτη της σε μυϊκό ιστό ιχθύος έγινε για πρώτη φορά. Η προκατεργασία των δειγμάτων και στις τρεις αναπτυχθείσες μεθόδους ήταν απλή, γρήγορη, με μικρό κόστος αναλωσίμων και επαρκή απομάκρυνση των παρεμποδίσεων του υποστρώματος. Ο βιολογικός πειραματισμός εύρεσης του Wt της DANO σε κάποιο ευρωπαϊκό είδος ιχθύος έγινε για πρώτη φορά. Επίσης, η ανίχνευση και ταυτοποίηση των 20 αντιβιοτικών με χρήση του συστήματος UPLC-QTOF-MS και συγκεκριμένα με την εφαρμογή της τεχνικής MSE σε μυϊκό ιστό λαβρακιού, δεν έχει αναφερθεί έως τώρα στη βιβλιογραφία. Όλες οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν, επικυρώθηκαν με βάση την απόφαση 2002/657/ΕΕ της Ευρωπαϊκής Ένωσης και μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν για ελέγχους παρουσίας καταλοίπων των συγκεκριμένων αντιμικροβιακών παραγόντων στο βρώσιμο ιστό των ιχθύων, προκειμένου να διασφαλιστεί η προστασία του καταναλωτή.