Nghiên cứu ứng dụng phương pháp LC-MS/MS xác định dư lượng kháng sinh doxycyclin và oxytetrcyclin trong nước thải chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản

Tên tiếng Việt: Nghiên cứu ứng dụng phương pháp LC-MS/MS xác định dư lượng kháng sinh doxycyclin và oxytetrcyclin trong nước thải chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản

Tên tiếng Anh: An LC-MS/MS method for determination of antibiotic residual of doxycyclin and oxytetrcyclin in waste waters from animal husbandry and aquaculture.

Lĩnh vực: Nghiên cứu – Kỹ thuật

Từ khóa: LC-MS/MS; wastewater; oxytetracycline; doxycycline; dư lượng kháng sinh; nước thải chăn nuôi;

Tóm tắt tiếng Việt:

            Sự ra đời của kháng sinh đã đánh dấu một kỷ nguyên mới của y học về điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, đã cứu sống con người khỏi các bệnh nhiễm khuẩn nguy hiểm. Kháng sinh còn được sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng  thủy sản… Tuy nhiên, việc sử dụng kháng sinh không hợp lý trong khám chữa bệnh, trong chăn nuôi hay nuôi trồng thuỷ sản dẫn đến tồn dư kháng sinh trong nước thải, trong thực phẩm chế biến từ gia súc, gia cầm và thủy hải sản, ảnh hưởng xấu đến hiệu quả điều trị bệnh, sức khỏe cộng đồng và môi trường. Sự lây lan của các chủng vi khuẩn kháng thuốc ngày càng trở nên đáng báo động. Trên thế giới đã phát hiện rất nhiều chủng vi khuẩn kháng thuốc, siêu kháng thuốc. Chính vì vậy, để tăng cường kiểm soát dư lượng kháng sinh, các nước phát triển đã có những qui định rất chặt chẽ và kiểm soát nghiêm ngặt. Do có phổ kháng khuẩn rộng và khả năng phân bố tốt vào các mô trong cơ thể nên kháng sinh nhóm tetracyclin được dùng rất phổ biến trong chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Trong đó, các kháng sinh được sử dụng nhiều là doxycyclin và oxytetracyclin. Hiện nay, đã có một số công bố về qui trình phân tích dư lượng nhóm tetracyclin trong sản phẩm chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản bằng phương pháp sắc ký lỏng. Tuy nhiên, chưa có công bố về quy trình định lượng đồng thời oxytetracyclin và doxycyclin bằng phương pháp LC-MS/MS trên mẫu nước thải vùng nuôi trồng thủy sản tại Việt Nam.

            Đối tượng nghiên cứu

            – Gồm 2 kháng sinh: Oxytetracyclin (OTC) và doxycyclin (DXC)

            – Mẫu hỗn hợp chuẩn của 2 kháng sinh và nội chuẩn trimethoprim (TMTP) trong nghiên cứu.

            – Mẫu trắng: Nước thải không có chứa 2 kháng sinh trên.

            – Mẫu thử: 20 mẫu nước thải chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản được thu thập từ 2 tỉnh Cần Thơ và An Giang.

Phương pháp: Hỗn hợp chuẩn OTC, DXC và nội chuẩn TMTP được pha trong hỗn hợp dung môi acid formic 0,1 % đến nồng độ khoảng 500 ppb và bơm trực tiếp vào hệ thống khối phổ Xevo TQD

            Kết luận

            Nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình định tính, định lượng đồng thời dư lượng 2 kháng sinh OTC và DXC có trong nước thải bằng phương pháp LC-MS/MS. Quy trình định lượng này đã được thẩm định đạt theo hướng dẫn của AOAC, EC 2002. Quy trình phân tích có tính chọn lọc, chính xác, tin cậy cao. Quy trình được ứng dụng vào thực tế để kiểm tra trên 20 mẫu nước thải tại An Giang và Cần Thơ. Kết quả phát hiện dư lượng kháng sinh OTC và DCX tồn dư ở cả 20 mẫu. Trong đó, 01 mẫu có dư lượng OTC và DXC ở mức nồng độ cao lần lượt là 1,6 ppb và 9,6 ppb.

Tóm tắt tiếng Anh

            A reversed-phase LC-MS/MS method was validated for simultaneous quantitative and qualitative analysis of oxytetracycline (OTC) and doxycycline (DXC) in wastewater with following optimized conditions: Column – Agilent Poroshell 120 Phenyl-Hexyl (4.6 mm x 150 mm x 2.7 µm); Mobile phase – acetonitrile-methanol-aqueous formic acid 0.1% – in ingradient mode; Injection volume – 10 μL; Detector – Electrospray ionnization source in positive mode, negative mode and multi reaction monitoring (MRM) mode using the transition of m/z  461 ® 426 m/z 448.27 ® 428 m/z 291.27 ® 123.10 for OTC, DXC and TMTP (IS), respectively. This method was validated by AOAC and EC guidelines, to meet the requirements with wide linearity range (0.05 – 200 ppb; and high correlation coefficient (R² > 0.99), very good accuracy (recovery rate 88.2 – 101.5 %) and intra-day precision (RSD < 4.29 %), typical LOD, LOQ values  of  0.025-0,05 ppb and 0.05 – 0.125 ppb for these both antibiotics. On application, 20 samples were analyzed, revealing that 100% of the tested wastewater samples contaminated with oxytetracycline and doxycycline residues, and one of them contains OTC and DCX in surprisingly high levels.