Access Agilent 2013年11月号

QuEChERS (キャッチャーズ)サンプル前処理用の新アプリケーション - 果実や野菜以外のマトリックスにも対応

Derick Lucas
アジレントサンプル前処理

多忙な農薬分析ラボでは、最先端機器のスピード、感度、スループットがフル活用されています。同様に、QuEChERS (Quick (高速)、Easy (簡単)、Cheap (低価格)、Effective (効果的)、Rugged (高い耐久性)、Safe (安全)) サンプル前処理テクニックも、少ない手順、メソッド変更の可能性、多様な多くの化合物に対応できる能力などにより、サンプル前処理に変革をもたらしています。QuEChERS は、もともとは果実や野菜から農薬を抽出するために開発されたものですが、それ以外の種類のサンプルにも活用し、同様の利点を得ることができます。

Agilent Bond Elut QuEChERS 分散 SPE キット (その他の食品メソッド用) (左) および Agilent Bond Elut QuEChERS 分散 SPE キット (すべての食品タイプ用) (右) を用いて精製した鶏筋肉のサンプル溶液。

図 1. Agilent Bond Elut QuEChERS 分散 SPE キット (その他の食品メソッド用) (左) および Agilent Bond Elut QuEChERS 分散 SPE キット (すべての食品タイプ用) (右) を用いて精製した鶏筋肉のサンプル溶液。
 

マトリックスがターゲット

ターゲット化合物の濃縮をおこなう通常のサンプル前処理アプローチとは異なり、QuEChERS では、マトリックスから分析対象物を抽出するのではなく、分析対象物からマトリックスが除去されます。そのため QuEChERS は、果実や野菜中の残留農薬以外にも、幅広いサンプルや分析対象物に応用できる可能性を秘めています。

鶏肉および魚中の農薬の抽出

1 では、Agilent Bond Elut QuEChERS を用いた鶏肉中のマトリックス成分の除去により、溶液の透明度が高くなっていることがわかります。1 級-2 級アミン (PSA) により酸と糖が除去され、グラファイトカーボンブラック (GCB) により色素が除去されています。鶏肉はたいていの果実や野菜よりも複雑なマトリックスですが、この堅牢なメソッドにより、すべての農薬で 73~113 % の回収率と16 % 未満の相対標準偏差 (RSD) が得られています [アプリケーションノート 5991-2182EN]。

QuEChERS では、魚に含まれる農薬を抽出することもできます。その良い例が、ニコチン殺虫剤とその代謝物の分析です。QuEChERS メソッドにより、脂肪の多い複雑なタラのマトリックスが問題なく精製されました。これにより、1 ng/g という検出下限と 5 ng/g という定量下限が得られたほか、回収率と再現性も良好でした [アプリケーションノート 5991-2408EN]。

Agilent Bond Elut QuEChERS キット (AOAC 抽出および PSA による dSPE) を用いた縮小版抽出後の添加 (10 ng/mL) 全血サンプル。

図 2. Agilent Bond Elut QuEChERS キット (AOAC 抽出および PSA による dSPE) を用いた縮小版抽出後の添加 (10 ng/mL) 全血サンプル。(図を拡大)

Agilent Bond Elut QuEChERS キット (AOAC 抽出および PSA による dSPE) を用いた縮小版抽出後の添加 (10 ng/mL) 全血サンプル。

図 2. Agilent Bond Elut QuEChERS キット (AOAC 抽出および PSA による dSPE) を用いた縮小版抽出後の添加 (10 ng/mL) 全血サンプル。

QuEChERS により抽出した乾燥ペレットおよび缶詰めのウェットペットフード中の保存料。グレードはペットフードの品質を示しています。

図 3. QuEChERS により抽出した乾燥ペレットおよび缶詰めのウェットペットフード中の保存料。グレードはペットフードの品質を示しています。(図を拡大)
 

QuEChERS により抽出した乾燥ペレットおよび缶詰めのウェットペットフード中の保存料。グレードはペットフードの品質を示しています。

図 3.QuEChERS により抽出した乾燥ペレットおよび缶詰めのウェットペットフード中の保存料。グレードはペットフードの品質を示しています。

血中の医薬品を分析

製薬業界や法医毒物学ラボでも、化学的に多様な化合物が扱われているため、複数化合物および複数種に対応する分析手法を活用することが可能です。この例では、縮小版の QuEChERS メソッド (血液サンプルなどの少量のサンプルに対応) を用いた精製ののち、LC/MS/MS により、全血中の添加医薬品を分析しました (図 2)。添加した化合物は、麻酔薬、鎮痛薬、抗うつ薬、オピオイド受容体拮抗薬です。添加量 50 および 100 ng/mL のサンプルについて、77 ~ 105 % の回収率が得られました。この結果は、少量サンプル用の縮小版 QuEChERS の効率を実証しています [アプリケーションノート 5990-8789EN]。

ペットフード中の保存料を測定

保存料は、ペットフードに一般的に含まれる成分です。ブチル化ヒドロキシアニソール (BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン (BHT)、エトキシキンなどの保存料化合物を長期的に摂取すると、ペットにおける肝臓疾患や癌の懸念が高まります。QuEChERS と LC/MS/MS を用いて、有機ペットフードと非有機ペットフードに含まれる前述の保存料を分析しました (図 3)。エトキシキンでは 55 ~ 64 %、BHA と BHT では100 ~ 130 % の回収率が得られました。すべての相対標準偏差は 8 % 未満でした [Artificial Preservatives in Pet Food (ペットフード中の人工保存料) ポスター #M-056 参照]。

フライドポテト中のアクリルアミドを検出

食品におけるその他の健康上のリスクとしては、調理により生じる化合物などがあります。特に、揚げ物などの高温の調理では、そうしたリスクが高くなります。生成される化合物の一例が、ジャガイモなどの炭水化物の多い食品で生じるアクリルアミドです。この分析でも、修正を加えた QuEChERS 手順を使えば、時間のかかる液液抽出が不要になり、LC/MS/MS による検出と定量が可能になります。修正版 QuEChERS サンプル前処理により、フライドポテトにおいて、97~116 % という優れた回収率と 5 % 未満の RSD が得られました [アプリケーションノート 5990-5940EN]。

サンプル前処理のスピードアップにより、ラボの生産性を向上

ここで紹介した例は、ごく一部にすぎません。Agilent Bond Elut QuEChERS は、より迅速で堅牢なハイスループットのサンプル前処理メソッドを求めるさまざまな分野のラボで活用することができます。汎用性の高い QuEChERS テクニックから新たなアプリケーションが生まるのに伴い、多くのラボが QuEChERS テクニックの迅速で効果的、かつ簡単なサンプル前処理の恩恵を受けられるようになっています。アジレントの幅広い QuEChERS キットの概要をウェブページでご確認ください。e-セミナーやヒント、各種ツールなどの無料リソースも提供しています。