توسعه روش استخراج فاز جامد پخشی تلفیق شده با میکرواستخراج مایع- مایع کمک شده با هوا برای اندازه‌گیری باقی‌مانده آنتی‌بیوتیک‌های سولفونامیدی در نمونه‌های شیر پاستوریزه به وسیله کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا

محورهای موضوعی : شیمی مواد غذایی

مریم تجلائی ¹ , آذر حقیقت آسیابر ² , محمدرضا افشار مقدم ³ , جلیل خندقی ⁴

1 - دانش‌آموخته کارشناسی ارشد علوم و صنایع غذایی، واحد سراب، دانشگاه آزاد اسلامی ، سراب، ایران
2 - مربی علوم و صنایع غذایی، واحد سراب، دانشگاه آزاد اسلامی ، سراب، ایران
3 - استادیار مرکز ایمنی غذا و دارو، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران و استادیار مرکز آنالیز دارویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران
4 - استادیار گروه علوم و صنایع غذایی، واحد سراب، دانشگاه آزاد اسلامی ، سراب، ایران و استادیار گروه بیوتکنولوژی مواد غذایی، مرکز تحقیقات بیوتکنولوژی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

تاریخ دریافت : 1402/05/11 تاریخ پذیرش : 1402/09/30 تاریخ انتشار : 1402/10/01

کلید واژه: کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا, شیر, : آنتی‌بیوتیک‌های سولفونامیدی, استخراج فاز جامد پخشی, میکرواستخراج مایع-مایع پخشی کمک شده با هوا,

چکیده مقاله :

مقدمه: لزوم مصرف شیر در جامعه اهمیت ایمنی و کیفیت این ماده غذایی را به‌خوبی آشکار می‌کند. باقیمانده آنتی‌بیوتیک‌ها یکی از مهم‌ترین آلاینده‌های مواد غذایی با منشاء دامی مانند شیر می‌باشند و وجود آن‌ها در مواد غذایی می‌تواند سلامت مصرف کننده را به مخاطره اندازد. لذا پایش میزان باقیمانده آنتی‌بیوتیک‌ها در شیر جهت آگاهی بخشی به متولیان سلامت حائز اهمیت زیادی است و در این راستا تحقیقات متعددی برای تعیین باقیمانده آنتی‌بیوتیک‌های مختلف در شیر با استفاده از روش‌های متنوع سنتی و کروماتوگرافیکی انجام شده است. در این مطالعه تلاش شد تا یک روش کارا برای اندازه‌گیری باقیمانده برخی آنتی‌بیوتیک‌های سولفونامیدی در نمونه‌های شیر پاستوریزه توسعه و ارائه گردد.مواد و روش‌ها: باقیمانده سه آنتی‌بیوتیک سولفادیازین، سولفامتوکسازول و سولفامتازین پس از روش استخراج فاز جامد پخشی تلفیق شده با میکرواستخراج مایع-مایع کمک شده با هوا از نمونه شیر پاستوریزه، با استفاده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا مجهز به آشکارساز آرایه دیودی اندازه‌گیری شدند. پس از ارزیابی عوامل موثر در روش استخراج و بهینه‌سازی آن‌ها، اعتبارسنجی روش با محاسبه پارامترهای تجزیه‌ای مانند محدوده خطی، حدود تشخیص و اندازه‌گیری، تکرارپذیری و راندمان استخراج انجام شد.یافته‌ها: ارقام شایستگی ایده‌ال در روش استخراج دو مرحله‌ای توسعه یافته حاصل شد به‌طوریکه ضریب تعیین بالاتر از 995/0 خطی بودن روش را نشان داد. حدود تشخیص و اندازه‌گیری به ترتیب کمتر از 2/1 و 2/3 نانوگرم در میلی‌لیتر بدست آمدند که کمتر از حد مجاز باقیمانده تعیین شده برای این آنتی‌بیوتیک‌ها در شیر می‌باشد. آنالیز نمونه‌های حقیقی وجود سولفامتوکسازول در سه نمونه شیر در مقادیر 1/0±13 ، 2/0±9 و 5/0±6/9 نانوگرم در میلی‌لیتر را نشان داد و سایر آنتی‌بیوتیک‌ها در نمونه‌های مورد مطالعه یافت نشد.نتیجه‌گیری: به‌طور کلی روش توسعه داده شده روشی حساس، دقیق و قابل اعتماد بوده و از کارایی بالایی در تعیین آنتی‌بیوتیک‌های انتخابی در نمونه شیر برخوردار است.

چکیده انگلیسی:

  Introduction: One of the significant contaminants in animal-derived foods, such as milk, is antibiotic residues, which put consumers' health at risk. Monitoring the amount of antibiotic residue in milk is crucial in order to alert the nation's health authorities and in this regard, several researches have been conducted for determination of different antibiotic residues in milk using various traditional and chromatographic methods. In this study, an efficient method for determining the residual levels of some sulfonamides in pasteurized milk was developed and presented. Materials and Methods: After dispersive solid-phase extraction combined with air-assisted liquid-liquid microextraction of analytes, the residues of sulfadiazine, sulfamethoxazole, and sulfamethazine in the pasteurized milk were determined using HPLC with a diode array detector. Following the evaluation of the effective factors in the extraction and optimizing them, the validation of method was carried out by calculating analytical parameters such as linear range, LOD, LOQ, repeatability, and extraction recovery. Results: In the developed two-step extraction method, satisfactory figures of merit were obtained, therefore the method's linearity was shown with a coefficient of determination higher than 0.995. The limits of detection and measurement were less than 1.2 and 3.2 ng ml-1, respectively, which is less than the MRLs established for these antibiotics in milk. The analysis of real samples showed the presence of sulfamethoxazole in three milk samples in concentrations of 13±0.1, 9±0.2 and 9.6±0.5 ng ml-1 and no other antibiotics were discovered in the examined samples. Conclusion: Overall, the established approach is a sensitive, accurate and reliable method and has high efficiency in determining selected antibiotics in milk samples.

منابع و مأخذ:

Afshar Mogaddam, M., Khandaghi, J. & Vajdi HokmAbad, S. (2023). Use of Temperature-controlled Ionic Liquid-assisted Dispersive Liquid-Liquid Microextraction Method for the Detection of Amoxicillin, Cloxacillin and Erythromycin Residues in Cow Milk using High Performance Liquid Chromatography. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 18(1), 119-126. https://doi.org/ 20.1001.1.17357756.1402.18.1.10.7 [In Persian].

Amini, R., Khandaghi, J. & Afshar Mogaddam, M. (2018). Combination of Vortex-Assisted Liquid–Liquid Extraction and Air-Assisted Liquid–Liquid Microextraction for the Extraction of Bisphenol A and Bisphenol B in Canned Doogh Samples. Food Analytical Methods, 11(11), 3267-3275. https://doi.org/10.1007/s12161-018-1260-8

Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, D. & Schenck, F. J. (2003). Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and “dispersive solid-phase extraction” for the determination of pesticide residues in produce. Journal of AOAC International, 86(2), 412-431. https://doi.org/10.1093/jaoac/86.2.412

Anon. European Commission, Council Regulation 2377/90/EC. Procedure for the establishment of maximum residue limits of veterinary medicinal products in foodstuffs of animal origin. Official Journal of the European Union, pp. 1–8.

Cavaliere, C., Curini, R., Di Corcia, A., Nazzari, M. & Samperi, R. (2003). A simple and sensitive liquid chromatography− mass spectrometry confirmatory method for analyzing sulfonamide antibacterials in milk and egg. Journal of agricultural and food chemistry, 51(3), 558-566. https://doi.org/ 10.1021/jf020834w

Chandran, S. & Singh, R. (2007). Comparison of various international guidelines for analytical method validation. Die Pharmazie-An International Journal of Pharmaceutical Sciences, 62(1), 4-14. https://doi.org/ 10.1691/ph2007.1.5064

Farajpour, S., Afshar Mogaddam, M. & Khandaghi, J. (2023). Combination of QuEChERS Dispersive Liquid-Liquid Microextraction based on Magnetic Ionic Liquids for extraction of Carbamate Pesticides from Apple Samples prior to their analysis by High Performance Liquid Chromatography. Journal of Food Technology and Nutrition, 20. https://doi.org/10.30495/JFTN.2023.72129.11241 [In Persian].

Farajzadeh, M. A. & Afshar Mogaddam, M. (2012). Air-assisted liquid–liquid microextraction method as a novel microextraction technique; Application in extraction and preconcentration of phthalate esters in aqueous sample followed by gas chromatography–flame ionization detection. Analytica Chimica Acta, 728, 31-38. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.115734

Ghasemi, R., Mirzaei, H., Afshar Mogaddam, M., Khandaghi, J. & Javadi, A. (2022). Application of magnetic ionic liquid-based air–assisted liquid–liquid



microextraction followed by back-extraction optimized with centroid composite design for the extraction of antibiotics from milk samples prior to their determination by HPLC–DAD. Microchemical Journal, 181, 107764. https://doi.org/ 10.1016/j.microc.2022.107764

Gholizadeh, S., Mirzaei, H., Khandaghi, J., Afshar Mogaddam, M. & Javadi, A. (2022). Ultrasound–assisted solvent extraction combined with magnetic ionic liquid based-dispersive liquid–liquid microextraction for the extraction of mycotoxins from tea samples. Journal of Food Composition and Analysis, 114, 104831. https://doi.org/ 10.1016/j.jfca.2022.104831

González, A. G. & Herrador, M. Á. (2007). A practical guide to analytical method validation, including measurement uncertainty and accuracy profiles. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 26(3), 227-238. https://doi.org/10.1016/j.trac.2007.01.009

Jadhav, V. J. & Badgujar, P. C. (2021). Development of a HPLC fluorescence method for determining efficacy of milk pasteurization. Food Analytical Methods, 14(2), 260-267. https://doi.org/10.1007/s12161-020-01865-6

Jayalakshmi, K., Paramasivam, M., Sasikala, M., Tamilam, T. & Sumithra, A. (2017). Review on antibiotic residues in animal products and its impact on environments and human health. Journal of Entomology and Zoology Studies, 5(3), 1446-1451. https://doi.org/

Jeddy, M. & Khandaghi, J. (2019). Detection and quantification of phytosterols in yogurt using gas chromatography. Food Hygiene, 9(1 (33)), 59-70. https://doi.org/ 10.30495/JFH.2019.545850 [In Persian].

Limoei Khosrowshahi, B., Marzi Khosrowshahi, E., Afshar Mogaddam, M. & KHandaghi, J. (2022). Use of Dispersive Solid-Phase Extraction in Combination with Dispersive Liquid-Liquid Microextraction for the Assessment of Organophosphorus Pesticides in Fruit Juice Samples Using Gas Chromatography-Nitrogen-Phosphorus Detector. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 87-98. https://doi.org/20.1001.1.17357756.1401.17.2.8.0 [In Persian].

Llompart, M., Celeiro, M. & Dagnac, T. (2019). Microwave-assisted extraction of pharmaceuticals, personal care products and industrial contaminants in the environment. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 116, 136-150. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.04.029

Meshkini, K., AfsharMogaddam, M. & Khandaghi, J. (2021). Development of Homogeneous Liquid-Liquid Extraction in Combination with Dispersive Liquid-Liquid Microextraction Based on Deep Eutectic Solvents for the Extraction and Assessment of Phytosterols in Animal Cream Samples using Gas Chromatography Equipped with Flame Ionization Detector. Iranian Journal of Nutrition Sciences & Food Technology, 16(2), 57-67. https://doi.org/ 10.52547/nsft.16.2.57 [In Persian].

Mirzaei, H., Afshar Mogaddam, M. & Khandaghi, J. (2022). Simultaneous determination of four biogenic amines in whey samples using a new solid phase extraction method prior to their analysis by HPLC-MS/MS. Microchemical Journal, 177, 107313. https://doi.org/10.1016/j.microc.2022.107313

Mohebbi, A., Yaripour, S., Farajzadeh, M. A. & Afshar Mogaddam, M. (2018). Combination of dispersive solid phase extraction and deep eutectic solvent–based air–assisted liquid–liquid microextraction followed by gas chromatography–mass spectrometry as an efficient analytical method for the quantification of some tricyclic antidepressant drugs in biological fluids. Journal of Chromatography A, 1571, 84-93. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2018.08.022

Nebot, C., Regal, P., Miranda, J. M., Fente, C. & Cepeda, A. (2013). Rapid method for quantification of nine sulfonamides in bovine milk using HPLC/MS/MS and without using SPE. Food Chemistry, 141(3), 2294-2299. https://doi.org/ 10.1016/j.foodchem.2013.04.099

Rasi, H., AfsharMogaddam, M. & Khandaghi, J. (2021). Application of a new extraction method coupled to high performance liquid chromatography for tetracyclines monitoring in cow milk. Journal of food science and technology (Iran), 18(113), 339-349. https://doi.org/ 10.52547/fsct.18.113.339 [In Persian].

Sachi, S., Ferdous, J., Sikder, M. H. & Hussani, S. A. K. (2019). Antibiotic residues in milk: Past, present, and future. Journal of advanced veterinary and animal research, 6(3), 315. https://doi.org/ 10.5455/javar.2019.f350

Tolmacheva, V. V., Apyari, V. V., Furletov, A. A., Dmitrienko, S. G. & Zolotov, Y. A. (2016). Facile synthesis of magnetic hypercrosslinked polystyrene and its application in the magnetic solid-phase extraction of sulfonamides from water and milk samples before their HPLC determination. Talanta, 152, 203-210. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2016.02.010

Yao, T. & Du, K. (2020). Simultaneous determination of sulfonamides in milk: In-situ magnetic ionic liquid dispersive liquid-liquid microextraction coupled with HPLC. Food chemistry, 331, 127342. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127342

Zare Sani, M., Afshar Mogaddam, M. & Khandaghi, J. (2021). Combination of cold induced HLLME with an effervescence-assisted DLLME based on deep eutectic solvent decomposition; application in extraction of some pyrethroid and carbamate pesticides from edible oils. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 1-16. https://doi.org/ 10.1080/03067319.2021.1955110

Zeiadi, S., Afshar Mogaddam, M., Farajzadeh, M. A. & Khandaghi, J. (2020). Combination of dispersive solid phase extraction with lighter than water dispersive liquid–liquid microextraction for the extraction of organophosphorous pesticides from milk. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 1-14. https://doi.org/10.1080/03067319.2020.1804892