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Development and validation of an LC-MS/MS method for the determination of coccidiostats and antimicrobial agents in chicken and rabbit feed
Hanna Kubesch
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lebensmittelchemie
Betreuer*in
Marc Pignitter
DOI
10.25365/thesis.79514
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11790.83292.849785-7
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Angesichts der steigenden Nachfrage nach Lebensmitteln und der Intensivierung der Tierhaltung gewinnt die Überwachung von Futtermittelzusatzstoffen wie Kokzidiostatika und Antibiotika zum Schutz der Gesundheit von Mensch und Tier zunehmend an Bedeutung. In dieser Studie wurde eine LC-MS/MS-Methode zur Bestimmung und Quantifizierung von elf zugelassenen Kokzidiostatika gemäß Verordnung (EG) Nr. 1831/2003 sowie zwei nicht zugelassenen Substanzen in Geflügel- und Kaninchenfutter entwickelt. Zusätzlich wurden ausgewählte Tetrazykline integriert, um die Anwendbarkeit der Methode auf veterinärmedizinisch relevante Antibiotika zu erweitern. Ein zentrales Ziel der Arbeit war der zuverlässige Nachweis geringer Carry-Over-Kontaminationen (1 % und 3 %) in Futtermitteln, die nicht gezielt mit Wirkstoffen versetzt wurden, wie etwa Kaninchenfutter. Die Überwachung solcher Verschleppungen ist entscheidend für die Futtermittelsicherheit und die Eindämmung der Ausbreitung antimikrobieller Resistenzen. Die Methode wurde sowohl hinsichtlich der Probenextraktion als auch der chromatographischen Trennung optimiert. Unter den getesteten Extraktionsmitteln erzielte ein Gemisch aus 80 % Acetonitril, 10 % Wasser und 10 % Methanol in Kombination mit einem „dilute-and-shoot“- Ansatz die besten Ergebnisse und wurde für die Methodenentwicklung ausgewählt. Die chromatographische Trennung erfolgte über eine CORTECS T3-Säule. Dabei wurden Retentionszeiten, Peak-Auflösung und Zusammensetzung der mobilen Phase gezielt angepasst. Für die Quantifizierung wurden pro Analyt mindestens zwei intensive Produkt-Ionen ausgewählt und die Signalintensität durch den Einsatz von „Target Enhancement“ verbessert. Die Validierung der Methode erfolgte anhand von Linearität, Bestimmungs- und Nachweisgrenze, Wiederfindung und Richtigkeit gemäß den Richtlinien von EURACHEM (2025). Die Methode zeigte eine ausgezeichnete Linearität über die relevanten Konzentrationsbereiche hinweg, mit Bestimmtheitsmaßen (R²) von größer oder gleich 0,99. Die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen waren ausreichend niedrig, um Carry-Over-Gehalte von 3 % bzw. 1 % in Futtermittelmatrizes sicher nachzuweisen. Die Quantifizierung erfolgte mittels interner Standardkalibration basierend auf Responsefaktoren. Die Anwendbarkeit der Methode wurde durch die erfolgreiche Teilnahme an einem Ringversuch für Narasin bestätigt, bei dem die Ergebnisse innerhalb des akzeptierten Bereichs lagen. Darüber hinaus wurde die Methode auf sechs kommerzielle Kaninchenfutterproben angewendet. Salinomycin, Narasin und Monensin wurden in drei von sechs Proben auf Carry-Over-Niveau nachgewiesen. Die Ergebnisse zeigen die Relevanz der Methode und ergänzen die bislang geringe Datenlage zu Kokzidiostatika in Kaninchenfutter.
Abstract
(Englisch)
Given the increasing demand for food and the intensification of animal farming, the monitoring of feed additives such as coccidiostats and antibiotics is becoming increasingly important to safeguard both animal and human health. In this study, an LC-MS/MS method was developed for the detection and quantification of eleven authorized coccidiostats according to Regulation (EC) No 1831/2003 and two unauthorized substances in poultry and rabbit feed. Additionally, selected tetracyclines were included to extend the method's applicability to antibiotics of high relevance in veterinary medicine. A key focus of this study was the reliable detection of low-level carry-over contamination at 1 % and 3 % in feed not intended to contain the target compounds, such as rabbit feed (non-target feed). Monitoring such cross-contamination is essential to improving feed safety and combating the spread of antimicrobial resistance. The method was optimized with respect to both sample extraction and chromatographic separation. Among the tested extraction solvents, a mixture of 80 % acetonitrile, 10 % water, and 10 % methanol, followed by a diluteand- shoot approach, showed superior results, and was selected for method development. Chromatographic separation was carried out using a CORTECS T3 column, with further adjustments to retention time, peak resolution, and mobile phase composition. For quantification, at least two intensive product ions were selected per analyte while the use of target enhancement improved signal intensity. Method validation including linearity, limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ), recovery and trueness was carried out according to EURACHEM (2025) guidelines. The method demonstrated excellent linearity across relevant concentration ranges, with coefficients of determination (R²) greater than or equal to 0.99. LOD and LOQ were sufficiently low to allow the measurement of 3 % and 1 % carry-over levels in feed matrices. Quantification was performed by internal standard calibration based on response factors. The applicability of the method was confirmed through successful participation in a proficiency test for narasin, where results fell well within the accepted range. Furthermore, the method was applied to six commercial rabbit feed samples. Salinomycin, narasin, and monensin were detected at carry-over levels in three out of six samples, illustrating the method’s practical relevance and providing new data on the occurrence of coccidiostats in rabbit feed, a topic for which only limited data is currently available.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
LC-MS Kokzidiostatika Carry-Over Kaninchenfutter Validierung Futtermittelkontrolle Qualitätssicherung
Autor*innen
Hanna Kubesch
Haupttitel (Englisch)
Development and validation of an LC-MS/MS method for the determination of coccidiostats and antimicrobial agents in chicken and rabbit feed
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
IX, 49 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Marc Pignitter
Klassifikation
35 Chemie > 35.23 Analytische Chemie. Allgemeines
AC Nummer
AC17687544
Utheses ID
77573
Studienkennzahl
UA | 066 | 659 | |