概要

Technique améliorée de détection de la triméthylamine en médecine d’origine animale par chromatographie en phase gazeuse dans l’espace de tête-spectrométrie de masse quadripolaire en tandem

Published: March 10, 2023
doi:

概要

Ici, une méthode de chromatographie en phase gazeuse en tandem quadripolaire (HS-GC-MS/MS) adaptée à la détermination de la triméthylamine (TMA) dans les médicaments d’origine animale est décrite. Le protocole comprend le prétraitement des échantillons, le traitement de l’espace de tête, les conditions d’analyse, la validation méthodologique et la détermination de la TMA dans les médicaments d’origine animale.

Abstract

Les médicaments d’origine animale ont des caractéristiques distinctives et des effets curatifs importants, mais la plupart d’entre eux ont une odeur de poisson évidente, ce qui entraîne une mauvaise observance des patients cliniques. La triméthylamine (TMA) est l’un des principaux composants de l’odeur de poisson en médecine d’origine animale. Il est difficile d’identifier la TMA avec précision à l’aide de la méthode de détection existante en raison de la pression accrue dans le flacon de l’espace de tête causée par la réaction acido-basique rapide après l’ajout de lessive, ce qui provoque la fuite de TMA du flacon de l’espace de tête, retardant les progrès de la recherche sur l’odeur de poisson de la médecine d’origine animale. Dans cette étude, nous avons proposé une méthode de détection contrôlée qui a introduit une couche de paraffine comme couche d’isolement entre l’acide et la lessive. Le taux de production de TMA pourrait être efficacement contrôlé en liquéfiant lentement la couche de paraffine par chauffage thermostatique du four. Cette méthode a montré une linéarité satisfaisante, des expériences de précision et des récupérations avec une bonne reproductibilité et une sensibilité élevée. Il a fourni un soutien technique pour la désodorisation des médicaments d’origine animale.

Introduction

Le traitement des maladies humaines en utilisant des produits dérivés de parties animales et / ou de leurs sous-produits (appelés ici médicaments d’origine animale) fait l’objet d’une attention accrue. Ils jouent un rôle important dans le traitement du cancer, des maladies cardiovasculaires, de la cirrhose du foie, de la mammite et d’autres maladies, avec les avantages d’un effet fort, d’une faible dose et d’une efficacité clinique significative et spécifique. Cependant, les médicaments d’origine animale ont généralement une odeur de poisson importante, ce qui affecte grandement l’observance des patients, et sont particulièrement défavorables pour les enfants 1,2. L’odeur de poisson provient principalement des protéines, des acides aminés, des graisses et d’autres substances contenues dans le médicament, qui sont décomposées par oxydation des acides gras, dégradation des acides aminés et autres moyens de produire une variété de substances avec une odeur de poisson 2,3,4. Parmi eux, la triméthylamine (TMA) est un gaz volatil avec une odeur de poisson qui existe largement dans les aliments pourris ou pourris d’origine animale5.

Jusqu’à présent, la chromatographie en phase gazeuse (CG), la chromatographie liquide (LC), la chromatographie ionique, la spectrophotométrie, la chromatographie liquide-spectrométrie de masse (LC-MS) et les méthodes de capteurs ont été couramment utilisées pour détecter la TMA dans l’environnement, les aliments et l’urine 6,7,8,9. Compte tenu de la faible contamination de la colonne GC et du système d’injection, ainsi que de la sensibilité élevée, de la reproductibilité et de la faible limite de détection (0,1-1 mg/kg), la méthode de chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse dans l’espace de tête (HS-GC-MS) a été préférée pour l’analyse alimentaire et biologique8. À l’heure actuelle, seule la Chine a établi une norme nationale pour la TMA dans les aliments, et HS-GC-MS est la première méthode de la norme GB5009.179-201610. Par conséquent, la méthode HS-GC-MS ci-dessus a été choisie pour détecter la TMA en médecine d’origine animale. Au début, notre groupe de recherche a découvert que la norme de détection HS-GC-MS pour la TMA dans les aliments pouvait détecter l’odeur de poisson dans plusieurs médicaments d’origine animale. Combiné avec les résultats des études11,12, il pourrait être prouvé que la TMA est la substance clé commune de l’odeur de poisson dans les médicaments d’origine animale. Cependant, il a été constaté que la reproductibilité des résultats expérimentaux était médiocre et qu’il y avait des problèmes tels que l’échappement de TMA et une faible stabilité, qui ne pouvaient pas être vérifiés par la méthodologie. Cela pourrait être dû au fait que la lessive a été injectée dans le flacon de l’espace de tête et que la réaction acide-base rapide a entraîné une augmentation de la pression dans le flacon, de sorte que le TMA s’est échappé du pore d’injection, empêchant la détection stable et précise de TMA. Par conséquent, cette étude a proposé une méthode améliorée de détection par chromatographie en phase gazeuse dans l’espace de tête et spectrométrie de masse quadripolaire en tandem (HS-GC-MS/MS) pour résoudre ces problèmes.

Le protocole améliore le prétraitement de l’échantillon en séparant les réactifs acido-basiques dans le prétraitement à l’aide de paraffine solide, un bon matériau solide-liquide à changement de phase. Au fur et à mesure que la paraffine se liquéfiait lentement avec l’augmentation de la température du four thermostatique, le TMA était également libéré lentement dans le flacon scellé de l’espace de tête, évitant ainsi l’augmentation de pression causée par la réaction acido-basique violente et rapide et assurant une détection stable et précise de la TMA. De plus, l’injection de l’espace de tête combinée à plusieurs modes de surveillance des réactions (MRM) dans la GC-MS/MS a efficacement supprimé les interférences chimiques de la matrice et assuré la fiabilité des résultats. Les résultats de la validation méthodologique ont prouvé que la linéarité, le test de précision et le taux de récupération de la méthode de détection améliorée pouvaient répondre aux exigences, avec une bonne reproductibilité et une sensibilité élevée.

Protocol

Voir le tableau 1 pour plus d’informations sur les matières médicinales de Pheretima, Periplaneta americana et Hirudo. Ils ont été identifiés par le professeur Xu Runchun, de l’Université de médecine traditionnelle chinoise de Chengdu, comme étant les corps séchés de Pheretima aspergillum (E.Perrier), Periplaneta americana L. et Whitmania pigra Whitman. 1. Extraction des échantillons <l…

Representative Results

Les diagrammes schématiques du principe de prétraitement et du fonctionnement de ce protocole sont présentés à la figure 1 et à la figure 2, respectivement. Le temps de pointe de TMA était de 2,3 min, avec une forme de pic aiguë et aucune interférence d’autres impuretés (Figure 3). En mesurant la plage linéaire de 0,1 à 10 μg/mL de solution étalon TMA, avec la concentration de TMA comme abscisse et la surface du pic …

Discussion

Les médicaments d’origine animale proviennent de tout le corps, d’organes ou de tissus, de produits physiologiques ou pathologiques, d’excrétions ou de sécrétions et de produits transformés d’animaux. La TMA est une source importante d’odeur de poisson dans les médicaments d’origine animale; c’est une substance malodorante typique avec un seuil olfactif très bas (0,000032 × 10-6 V/V) et une forte odeur de poisson13. À l’heure actuelle, la méthode HS-GC-MS coura…

開示

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ce travail a été soutenu par des subventions de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82173991) et du Programme des sciences et technologies du Sichuan (2022YFS0442).

Materials

Centrifuge Beckman Coulter Trading (China) Co. SSC-2-0213
Chinese herbal medicine grinder Zhejiang Yongkang Xi'an Hardware and Pharmaceutical Factory HX-200K
Convection oven Sanyo Electric Co., Ltd MOV-112F
Decapper for 20 mm Aluminum caps ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc V1750004
Electronic balance Shimadzu Corporation Japan AUW220D
Gas chromatography mass spectrometry Shimadzu Corporation Japan TQ-8050 NX
Headspace Vial ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc 25760200
Homogenizer Shanghai biaomo Factory FJ200-SH
Preassembled Cap ANPEL Laboratory Technologies (Shanghai) Inc L4150050
Sample sieve Zhenxing Sieve Factory /
SH-Volatile Amine Chengdu Meimelte Technology Co., Ltd 227-3626-01
Sodium hydroxide Chengdu Chron Chemicals Co., Ltd 2022101401
Solid paraffin wax Shanghai Hualing Kangfu apparatus factory 20221112
Trichloroacetic acid Chengdu Chron Chemicals Co., Ltd 2022102001
Trimethylamine hydrochloride Chengdu Aifa Biotechnology Co., Ltd AF22022108
Ultra-pure water system Sichuan Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd UPR-11-5T

参考文献

  1. Fan, H., et al. Material basis of stench of animal medicine: a review. China Journal of Chinese Materia Medica. 47 (20), 5452-5459 (2022).
  2. Deng, Y. J., et al. Progress on formation and taste-masking technology of stench of animal medicines. China Journal of Chinese Materia Medica. 45 (10), 2353-2359 (2020).
  3. Casaburi, A., Piombino, P., Nychas, G. J., Villani, F., Ercolini, D. Bacterial populations and the volatilome associated to meat spoilage. Food Microbiology. 45 (Pt A), 83-102 (2015).
  4. Rouger, A., Tresse, O., Zagorec, M. Bacterial contaminants of poultry meat: sources, species, and dynamics. Microorganisms. 5 (3), 50 (2017).
  5. Baliño-Zuazo, L., Barranco, A. A novel liquid chromatography-mass spectrometric method for the simultaneous determination of trimethylamine, dimethylamine and methylamine in fishery products. Food Chemistry. 196, 1207-1214 (2016).
  6. Zhao, C., et al. Ultra-efficient trimethylamine gas sensor based on Au nanoparticles sensitized WO3 nanosheets for rapid assessment of seafood freshness. Food Chemistry. 392, 133318 (2022).
  7. Bota, G. M., Harrington, P. B. Direct detection of trimethylamine in meat food products using ion mobility spectrometry. Talanta. 68 (3), 629-635 (2006).
  8. Neyer, P., Bernasconi, L., Fuchs, J. A., Allenspach, M. D., Steuer, C. Derivatization-free determination of short-chain volatile amines in human plasma and urine by headspace gas chromatography-mass spectrometry. Journal of Clinical Laboratory Analysis. 34 (2), e23062 (2020).
  9. Mitsubayashi, K., et al. Trimethylamine biosensor with flavin-containing monooxygenase type 3 (FMO3) for fish-freshness analysis. Sensors & Actuators B: Chemical. 103 (1-2), 463-467 (2004).
  10. National Health and Family Planning Commission of the People’s Republic of China. . GB 5009. 179-2016. , 12 (2016).
  11. Liu, X. M., et al. Study on material basis and processing principle of fishy smell of Pheretima aspergillum by electronic nose and HS-GC-MS. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae. 26 (12), 154-161 (2020).
  12. Zheng, X., Sun, F., Du, L., Huang, Y., Zhang, Z. Comparison on changes of volatile components in Gecko before and after processing by HS-SPME-GC-MS. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae. 28 (15), 145-152 (2022).
  13. Yoshiharu, I. . Odor olfactory measurement. , (2004).
  14. Jia, Z. W., Mao, B. P., Miao, S., Mao, X. H., Ji, S. Determination of sulfur dioxide residues in sulfur fumigated Chinese herbs with headspace gas chromatography. Acta Pharmaceutica Sinica. 49 (2), 277-281 (2014).

Play Video

記事を引用
Ye, H., Liu, X., Liao, J., Huang, H., Huang, L., Bao, Y., Ma, H., Lin, J., Bao, X., Zhang, D., Xu, R. An Improved Technique for Trimethylamine Detection in Animal-Derived Medicine by Headspace Gas Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry. J. Vis. Exp. (193), e65291, doi:10.3791/65291 (2023).

View Video