ヘッドスペースガスクロマトグラフィー-タンデム四重極質量分析法による動物由来医薬品におけるトリメチルアミン検出の改良技術

動物部位由来の製品やその副産物(ここでは動物由来医薬品と呼びます)を利用したヒト疾患の治療がますます注目されています。それらは、癌、心血管疾患、肝硬変、乳房炎、およびその他の疾患の治療において重要な役割を果たし、強力な効果、少量の投与量、および重要かつ特異的な臨床効果の利点を備えています。しかし、動物由来の医薬品は一般に生臭さが顕著であり、これは患者のコンプライアンスに大きく影響し、特に子供にとって不利です^1,2。生臭は、主に医薬品に含まれるタンパク質、アミノ酸、脂肪などの物質に由来し、脂肪酸の酸化やアミノ酸の分解などによって分解され、魚臭のあるさまざまな物質が生成されます^2,3,4。その中でもトリメチルアミン(TMA)は、腐った動物由来食品や腐った動物由来食品に広く存在する生臭みのある揮発性ガスです⁵。

これまで、ガスクロマトグラフィー(GC)、液体クロマトグラフィー(LC)、イオンクロマトグラフィー、分光光度法、液体クロマトグラフィー-質量分析(LC-MS)、およびセンサー法は、環境、食品、および尿中のTMAを検出するために一般的に使用されてきました6,7,8,9。GCカラムと注入システムの低汚染性、高感度、再現性、および低い検出限界(0.1-1 mg/kg)を考慮すると、^{食品および生物学的}分析にはヘッドスペースガスクロマトグラフィー-質量分析(HS-GC-MS)法が好まれました8。現在、中国だけが食品中のTMAの国家標準を確立しており、HS-GC-MSはGB5009.179-2016標準¹⁰の最初の方法です。そこで、動物由来医薬品中のTMAを検出するために、上記のHS-GC-MS法を選択した。初期の段階で、私たちの研究グループは、食品中のTMAのHS-GC-MS検出基準が、いくつかの動物由来の医薬品の生臭さを検出できることを発見しました。研究の結果^11,12と組み合わせると、TMAが動物由来の医薬品における魚臭の一般的な重要な物質であることが証明される可能性があります。しかし、実験結果の再現性が悪く、TMAエスケープや安定性の悪さなどの問題があり、方法論では検証できないことがわかりました。これは、灰汁がヘッドスペースバイアルに注入され、急速な酸塩基反応によりバイアル内の圧力が上昇したため、TMAが注入孔から逃げ出し、TMAの安定した正確な検出が妨げられたことが原因である可能性があります。そこで本研究では、これらの問題に対処するために、改良されたヘッドスペースガスクロマトグラフィー-タンデム四重極質量分析(HS-GC-MS/MS)検出法を提案しました。

プロトコルは、優れた固液相変化材料である固体パラフィンの助けを借りて、前処理中の酸塩基反応物を分離することにより、サンプルの前処理を改善します。パラフィンが恒温炉の温度上昇に伴ってゆっくりと液化するにつれて、TMAも密封されたヘッドスペースバイアル内でゆっくりと放出され、激しく急速な酸塩基反応によって引き起こされる圧力上昇を回避し、安定した正確なTMA検出を保証しました。さらに、GC-MS/MSのヘッドスペース注入と多重反応モニタリング(MRM)モードの組み合わせにより、マトリックスの化学的干渉を効果的に抑制し、結果の信頼性を確保しました。方法論的検証の結果、改善された検出方法の直線性、精度テスト、および回収率が、良好な再現性と高感度で要件を満たすことができることが証明されました。