Hair testing for residue control in foodproducing animals – A pilot study on six beta-agonists in cattle
Die Haaranalytik in der Rückstandskontrolle bei Lebensmittel-liefernden Tieren – Eine Pilotstudie mit sechs beta-Agonisten beim Rind
Dr. Frank Hamann
Federal Office of Consumer Protection and Food
Safety (BVL), EURL for Veterinary Drug Residues
P. O. Box 110260
10832 Berlin
GERMANY
frank.hamann@bvl.bund.de
A fourteen-year-old Holstein Friesian cow was treated successively with the aniline- type beta-agonists clenbuterol and brombuterol, the hydroxy-phenyl-type ßagonists ractopamine, salbutamol and terbutaline as well as with the ß-agonist zilpaterol, which belongs to neither of these chemical classes. Each ß-agonist was applied for five consecutive weeks. After a drug-free interval of four weeks the next ß-agonist was administered, and so on.
Black hair and urine samples were collected once a week, white hair samples once a month. Sampling was continued as long as residues could be found, which resulted in a total study period of two years. After cleaning, extraction and SPE an HPLC-MS/MS method validated according to Commission Decision 2002/657/EC was used for analysis.
The residues of the six ß-agonists are detectable in black hair 3 times, 6 times, 4 times, 9 times, 13 times and 7 times longer than in urine, respectively. Differences in black hair concentration result primarily from different black hair/dose ratios. These ratios are less than or equal to one for the hydroxy-phenyl-type ß-agonists and greater than one hundred for the aniline-type ß-agonists. The black hair concentrations for the six ß-agonists are always higher than the white hair concentrations. The black hair/white hair ratios are less than ten for the hydroxy-phenyl-type ß-agonists and greater than ten for the other substances.
Due to its long detection window hair testing might be a valuable supplement to the analysis of traditional matrices like plasma and urine. The method used here is suitable for screening purposes.
Eine vierzehnjährige Holstein-Friesian-Kuh wurde nacheinander mit den anilinischen beta-Agonisten Clenbuterol und Brombuterol, den phenolischen ß-Agonisten Ractopamin, Salbutamol und Terbutalin sowie mit dem ß-Agonisten Zilpaterol behandelt, der zu keiner dieser Substanzgruppen gehört. Jeder ß-Agonist wurde über fünf Wochen appliziert. Nach einem behandlungsfreien Intervall von vier Wochen wurde der nächste ß-Agonist verabreicht u.s.w.
Proben von schwarzem Haar und von Urin wurden einmal wöchentlich ge - nommen, Proben von weißem Haar einmal monatlich. Die Probennahme wurde solange fortgesetzt, bis keine Rückstände mehr nachweisbar waren. Dies ergab eine Gesamtstudiendauer von zwei Jahren. Nach Reinigung, Extraktion und SPE wurden die Proben mit einer nach der Entscheidung 2002/657/EG validierten HPLC-MS/MS-Methode analysiert.
Die Rückstände der sechs ß-Agonisten sind in schwarzem Haar 3mal, 6mal, 4mal, 9mal, 13mal bzw. 7mal länger nachweisbar als in Urin. Unterschiede in den Konzentrationen in schwarzem Haar resultieren in erster Linie aus unterschied - lichen Haar-Dosis-Quotienten. Diese Quotienten sind kleiner als oder gleich eins für die phenolischen ß-Agonisten und größer als hundert für die anilinischen ß- Agonisten. Die Rückstandskonzentrationen in schwarzem Haar sind immer größer als in weißem Haar. Die schwarz-weiß-Quotienten sind kleiner als zehn für pheno - lische ß-Agonisten und größer als zehn für die anderen Substanzen.
Durch das lange Nachweisfenster kann die Haaranalytik eine wertvolle Ergän - zung zur Untersuchung traditioneller Matrices wie Plasma und Urin dar stellen. Die hier verwendete Methode ist als Screening-Verfahren geeignet.