Konference VITATOX 2023 (Den 2)

VITATOX je vědecká konference zaměřená na benefity a rizika využívání antioxidantů, vitaminů, léčiv a stimulantů s ohledem na jejich toxicitu s využitím moderní analytické chemie.

Program konference VITATOX 2023

Úterý 30. 05. 2023

08:30 – 14:00 Registrace

09:00 – 10:15 4. blok

09:00 – 09:15 Užívání drog - screening a kvantitativní konfirmace v rámci jednoho testu

• Ing. Vladimít Krolikowski
• Pdf přednášky

Droga (léčivo) – usušené nebo jinak konzervované rostliny, živočichové, jejich části nebo produkty jejich metabolismu, sloužící jako léčivo nebo k podobným účelům.

Drogy - návykové látky můžeme volně rozdělit podle původu na uměle vyrobené (tzv. syntetické) a přírodní; podle legislativy dané země na legální a nelegální; a podle jednotlivých účinků na lidskou psychiku na látky tlumivé, stimulační a halucinogenní. Návykové látky jsou staré jako lidstvo samo. Psychoaktivní účinky listů koky jsou známé 4000 let. Zneužívání návykových látek je celosvětový problém.

Testování na drogy se provádí za účelem identifikace zneužívání drog, sledování osoby, která má problém se zneužíváním návykových látek, nebo za účelem odhalení intoxikace drogami a předávkování. Jednou z nejběžnějších screeningových metod používaných k detekci drog v moči a jiných matricích jsou imunoanalýzy. Avšak údaje získané pomocí imunoanalýz jsou považovány za předpokládané.

Imunoanalýza vyžaduje druhý analytický postup pro potvrzení kvantitativního stanovení, který se obvykle provádí pomocí GC-MS nebo LC-MS. GC-MS je již mnoho let zlatým standardem v testování zneužívaných drog. Většina zájmových sloučenin však musí projít chemickou derivatizací, aby se staly těkavějšími a kompatibilními s GC analýzou - bez derivatizace nabízí GC-MS obecně špatný tvar píků, nižší rozlišení a sníženou citlivost. Provádění více kroků přípravy vzorku však také zvyšuje riziko chyb a kyselá derivatizace může být náchylná k nejistotám, jako je kvalita činidla, přítomnost interferencí a proměnlivé laboratorní podmínky.

Naproti tomu LC-MS je ideální pro polární a netěkavé molekuly, jako jsou ty, které se analyzují při testování drog. Účinné separace a generování iontů lze dosáhnout bez derivatizace a LC-MS obecně vyžaduje méně přípravy vzorku než GC-MS. Z různých platforem hmotnostní spektrometrie je nejčastěji adaptovanou technikou hmotnostní spektrometrie s trojitým kvadrupólem a vícenásobným monitorováním reakcí (MRM).

Komerční metoda (Chromsystems) je vhodná pro nahrazení in-house metod LC-MS/MS a umožňuje cílený screening a/nebo kvantitativní potvrzení 106 léčiv v jednom cyklu. Účast v systémech testování odborné způsobilosti GTFCh a RfB, v nichž byl test použit, rovněž potvrdila jeho přesnost.

09:15 – 09:35 Kratom, zázračný lék nebo nebezpečná droga? Aneb od teorie po analýzu

• Mgr. Martin Smaha a Mgr. Lucie Janečková.
• Pdf přednášky

Kratom je rostlinná droga, která se získává ze sušených listů tropického stromu Mitragyna speciosa. Listí kratomu se tradičně užívá pro svůj opiátový či kokainový efekt v závislosti na dávce. Kratom obsahuje četné množství alkaloidů vyvolávajících různé účinky, z nichž některé jsou psychoaktivní. Mezi nejvýznamnější psychoaktivní alkaloidy patří mitragynin a 7-hydroxymitragynin.

Látka je k dostání v mnoha podobách, tou nejdostupnější a nejlevnější je prášek z rozdrcených listů, který lze jednoduše vypít v kombinaci například s vodou nebo džusem. Dalším možným způsobem užití látky jsou kapsle a tablety, díky kterým se uživatel vyhne nepříjemné chuti.

Účinky kratonu jsou komplexní. Při nízkém dávkování se uvádějí mírné stimulační účinky; střední až vyšší dávky naopak způsobují sedativně-narkotické účinky podobné účinkům opiátů; vyšší dávky mohou mít euforický nebo dysforický efekt provázený pocením, závratěmi a nevolností.

K extrakci alkaloidů mitragynin a 7-hydroxymitragynin z rostlinného prášku byla použita metoda disperzní extrakce tuhou fází (QuEChERS). Pro separaci výše zmíněných alkaloidů byla použita bifenylová kolona a gradientová eluce vodně-metanolovou mobilní fází. Analyty byly detekovány pomocí hmotnostní spektrometrie s pozitivní elektrosprejovou ionizací v MRM módu.

VITATOX 2023: Mgr. Martin Smaha, Mgr. Lucie Janečková (Krajská nemocnice Liberec)

09:35 – 09:55 Legislativní a bezpečnostní aspekty speciace toxických prvků v potravinách a farmaceutických materiálech

• doc. Ing. Miroslav Fišera, CSc.
• Pdf přednášky

Arsenic, chromium, tin, selenium, and similar elements are well known as toxic elements or biogenic that can occur in foodstuffs in several forms. These forms have for humans’ different toxicity or other biological activity therefore determination of total amount of these elements in the foodstuffs given insufficient information (1).

In the framework of this work was created a procedure for the determination and speciation of mentioned elemental compounds in food samples like caned beverages, fishes, and other vegetables foods. The procedure involved the use of high-performance liquid and ion chromatography (HPLC, IC) method and detection by atomic fluorescence spectrometry with hydride generation technique (HG-AFS) (2). As comparison method was used mass spectrometry method with inductive coupled plasma (ICP-MS) for determination of total elemental content.

Separation of organically bound tin compounds was performed by HPLC on a column of ACE C-18, 3 μm, 15 cm × 1.0 mm with off-line detection by ETA-AAS. All the above forms of tin compounds can be separated with this column. Due to the improvement in the detection of organically bounded tin, HPLC with identical ACE C-18 column coupled online for example with ICP-MS or spectrofluorimetric could be recommended (3, 4). Similar or better results can be achieved by using ion chromatography (IC) with Ion Pac AC7 columns in combination with ICP-MS (IC-ICP-MS).

09:55 – 10:15 Výskyt vybraných léčiv a jiných xenobiotik v povrchových vodách

• Ing. Martin Ferenčík, Ing. Jana Schovánková Ph.D.
• Pdf přednášky

Organických mikropolutanty, jmenovitě polárních organických mikropolutantů (např. polární pesticidy a jejich degradační produkty, humánní a veterinární léčiva, polyfluoralkylované sloučeniny - PFC a další) patří mezi významné syntetické organické polutanty (xenobiotika), které často vykazují nežádoucí toxikologické a ekotoxikologické vlastnosti (perzistentnost, schopnost bioakumulace, toxicita, karcinogenita, mutagenita, ovlivnění reprodukčnosti, estrogenní účinky). Látky s těmito vlastnostmi se nacházejí na seznamu prioritních látek v evropské legislativě (Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2000/60/ES ze dne 20. října 2000, kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky; Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2008/105/ES ze dne 16. prosince 2008, o normách environmentální kvality v oblasti vodní politiky). Z důvodu nedostatečných informací z reálných monitoringů povrchových vod byly od roku 2015 pro vybrané potenciální prioritní látky pomocí prováděcích rozhodnutí Komise (EU) stanoveny seznamy sledovaných látek (tzv. Watch List).

Jednotlivé Watch Listy obsahovaly například hormony, antibiotika, neonikotinoidové insekticidy, azolové pesticidy a léčiva, UV filtry. Při jejich stanovení se často používá spojení kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Pro potvrzení a identifikaci nových xenobiotik se používá vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie. Většinu těchto látek laboratoř již zavedla, ale nebyla schopna dosáhnout všech požadovaných limitů (1). Z důvodu dosažení požadovaných velice nízkých mezí stanovitelnosti (někdy desetiny až tisíciny ng/l) je zapotřebí co nejcitlivější analytická instrumentace. K jejímu pořízení budou využity prostředky z dotačního titulu: Výzva „Ålesund“ Call-3A z programu „Životní prostředí, ekosystémy a změna klimatu“ financovaného z Norských fondů 2014-2021 zprostředkovaného a spolufinancovaného Státním fondem životního prostředí ČR.

Radanal: VITATOX 2023: Ing. Martin Ferenčík (Povodí Labe) a Ing. Ivo Novotný (LabRulez)

10:15 – 10:35 Kávová přestávka

10:35 – 11:35 5. blok

10:35 – 10:55 Využití sinice Arthrospira sp. (spirulina) v lidské výživě – kultivace, složení biomasy, zdravotní benefity

• Irena Brányiková, Ph.D.
• Pdf přednášky

Arthrospira maxima a Arthrospira platensis zvané v běžné řeci „spirulina“, jsou mikroskopické sinice přirozeně se vyskytující ve slaných zásaditých (pH 8,5-11) jezerech Afriky (Chad) a jižní Ameriky (Mexiko). Při sezónních spontánních nárůstech jsou místními obyvateli sklízeny filtrací, sušeny na slunci do formy placek, které se používají při přípravě pokrmů. Vzhledem ke vysoce rozšířené podvýživě, tvoří spirulina v těchto oblastech významný zdroj bílkovin (obsahuje kolem 65% kompletních bílkovin v sušině) a mikronutrientů.

Od 60. let 20.stol. je spirulina kultivována záměrně v různých typech umělých kultivačních zařízeních (hlavně v USA, na Taiwanu, v Číně) a dodávána do obchodní sítě po celém světě ve formě suchého prášku, tablet, nebo granulí, má status GRAS. Pro obyvatele západního světa není spirulina zásadní jako zdroj bílkovin, ale jako zdroj antioxidantů (obsahuje kolem 10% sušiny phycocyaninu a 1-2% sušiny karotenoidů), vitamínů, oligosacharidů s imunomodulačním účinkem, polynenasycených mastných kyselin a dalších nutričně zajímavých složek.

Byla provedena řada studií in vitro, in vivo i klinických, které ukazují na následující zdravotní účinky: snížení zánětu, snížení projevů alergií, zvýšení protiinfekční imunity, snížení glykémie u diabetiků, snížení vysokého krevního tlaku, rychlejší hojení zlomenin, prevence osteoporózy a další.

Bohužel sušená biomasa má jednak nepříjemné senzorické vlastnosti a jednak během sušení a skladování dochází k oxidaci a degradaci části nutričně významných složek, což není případ čerstvé (neusušené) biomasy. Provedli jsme tedy řadu experimentů, které směřují k možnosti využít přímo čerstvou biomasu spirulina v lidské výživě.

10:55 – 11:15 KOPŘIVA ESENCIÁLNÍ, agrochallenge pro spektroskopii

• Pavel Hala

Kopřiva, která prošla za svou fylogenezi jen občasnou selekcí, a nikdy šlechtěním, je natolik univerzální rostlinnou že může vstoupit jako zdroj hned pro nejméně dva makroekonomické segmenty – primární a sekundární. I propojit je s makroekonomickými strukturami terciární a kvartérní. Byť jsme na počátku jednadvacátého století, nelze ji přehlížet. Ovšem, jak je rostlinou univerzální, tak je i technologicky komplikovanou.

V rámci sféry primární se jeví jak zdrojem, tak produktem. Podobně ve sféře sekundární – zpracovatelské. Potravinářský, přadný, kosmetický i farmakologický průmysly mohou snadno kopřivu samotnou, nebo v patřičné posklizňové úpravě snadno užít. Průmysl potřebuje mít dostatečné produkční zázemí a vědět, jak se zdrojem zacházet. Potřebuje mít k dispozici zpracovatelské aplikace, umět separovat produkty metabolizmu kopřivové plodiny uložené v různém sinku a řídit jakost. Na produkty sekundéru bezesporu navazují služby terciéru a kvartérní struktury, včetně zemědělství 4.0. Kruh se uzavírá.

Jedním z aktuálních momentů technologické a marketologické úrovně znalosti kopřivové plodiny je flexibilní analýza kopřivy v průběhu jejích vegetačních fází, které jsou poměrně dynamické. V geneticky heterogenním porostu statisticky solidního výsledku těžko dosáhnouti. Avšak máme již geneticky, fenotypově, homogenní porosty. Dalším krokem k úspěšnému a ekonomickému i environmental friendly využití kopřivové plodiny je udržet její biochemické parametry v průběhu vegetační doby „under controll“ a řídit agrotechnické zásahy a nevyhnutelně sklizeň. K tomu směřujeme a pracujeme na metodice NIRS a kalibraci dostupných spektroskopů k řízení jakostních parametrů kopřivové plodiny.

11:15 – 11:35 Největší český on-line zdroj informací v oblasti analytické chemie – portály LabRulez GCMS, LCMS a ICPMS

• Ing. Ivo Novotný
• Pdf přednášky

Portály LabRulez (1) jsou unikátním globálním konceptem z České Republiky zaměřeným na rychlý, jednoduchý a efektivní přístup k informacím především z oblasti analytické chemie. Nejmodernější IT technologie tak návštěvníkům umožňují na jednom místě prohledávat, filtrovat, a především najít informace, které by jinak bylo časově náročné a někdy i nemožné dohledat.

Množství informací na portálech, které jsou logicky a z důvodu přehlednosti odborně rozděleny na oblast kapalné fáze (www.lcms.cz), plynné/pevné fáze (www.gcms.cz) a nově také spektroskopie (www.icpms.cz), roste každým dnem a společně se podíváme, jak s těmito informacemi pracovat, vyhledávat v nich a přidávat na ně informace také od Vás.

Na portálech dnes najdete přes 22 000, především komerčních aplikací, technických článků, prezentací, posterů nebo manuálů, které na rozdíl od vědeckých článků, obsahují konkrétní a praktické informace především pro rutinní analýzy. Sekce webinářů je dnes největší globální studnicí znalostí s více než 2 500 LC, GC, MS nebo spektroskopie záznamy přednášek od zkušených specialistů. V neposlední řadě je tu sekce s přehledem instrumentace, spotřebního materiálu, společností v oboru nebo novinek v oboru, či nabídek práce.

Díky mnoha užitečným filtrům a pokročilým algoritmům vyhledávání je pak otázkou sekund dohledat to, co Vás zajímá.

Ať jste již firma nebo laboratoř, můžete si u nás vytvořit profil a stát se součástí komunity analytických chemiků na portálech LabRulez.

11:35 – 12:35 Oběd

12:35 – 13:45 6. blok

12:35 – 12:55 Determination of selected antihistamine drugs by HPLC

• Zeynab Belbasi, MS

The spread of allergic diseases worldwide includes asthma, drug, food, and insect allergies, whereas eczema is rising dramatically. Allergy not only causes long-term immune dysfunction but also has underlying inflammation, which is the underlying factor for other non-communicable diseases.1 H1-antihistamines (H1-receptor antagonists) have been widely prescribed to alleviate symptoms associated with allergic reactions2. While high-performance liquid chromatography (HPLC) with either spectrophotometric or mass spectrometric detection has been widely used for the separation of antihistamine drugs 3, its combination with electrochemical detection (HPLC-EC) represents a powerful yet cost-effective tool for the determination of a wide range of pharmacologically and toxicologically important species, including those difficult-to-oxidize ones. A simple, sensitive, isocratic HPLC method was developed for the simultaneous determination of selected piperazine antihistamine drugs commonly used in the treatment of a wide range of allergies (buclizine (BCZ), meclizine (MCZ), cetirizine (CTZ), flunarizine (FLZ), cyclizine (CZ) and chlorocyclizine (CCZ)), based on their electrochemical oxidation using a carbon fiber microelectrode (CFME). The analytical characteristics of the native carbon sensor have been further improved by its modification with a nanostructured nickel coating. The developed method can be applied to the analysis of complex real samples containing low levels of piperazine antihistamines.

VITATOX 2023: Zeynab Belbasi (Univerzita Palackého)

12:55 – 13:15 Amygdalin v doplňcích stravy - zázračný lék nebo smrtelný jed?

• Ing. Petr Cuhra
• Pdf přednášky

Amygdalin je přírodní kyanogenní glykosid vyskytující se v hořkých mandlích a semenech (jádrech) některých dalších rostlin, např. v jádrech meruněk, švestek, broskví nebo jablek. Jeho jméno pochází z vědeckého rodového jména pro mandloň (Amygdalus). Někdy je amygdalin neoprávněně označován jako vitamin B17. Jedná se o kontroverzní sloučeninu, neboť na jedné straně má podle některých zdrojů protinádorovou aktivitu, avšak na druhé straně se jedná o toxickou látku, u které byly popsány smrtelné otravy (1).

Při požití amygdalinu totiž hrozí akutní otrava způsobená kyanovodíkem (HCN) – ten vzniká enzymatickou hydrolýzou amygdalinu působením střevní mikroflóry. Za smrtelnou dávku se v případě HCN považuje 0,5-3,5 mg/kg tělesné hmotnosti (což odpovídá cca 8,5 - 59 mg/kg t. h. amygdalinu), akutní referenční dávka (ARfD) pro HCN publikovaná EFSA činí 20 μg/kg tělesné hmotnosti (2). Odhadované maximální množství meruňkových jader, které lze konzumovat bez překročení ARfD, je 0,06 g u batolat a 0,37 g u dospělých osob. ARfD by tak byla překročena již spotřebou jednoho malého jádra u batolat, zatímco u dospělých se jedná o tři malá jádra. Za smrtelnou by pak bylo možno považovat konzumaci více jak 75 malých meruňkových jader, cca 30 ks hořkých mandlí nebo jadérka z dvou kilogramů jablek (3).

Na základě podnětu Policie České republiky na podezření z otravy kyanovodíkem provedla SZPI v roce 2021 sérii kontrol doplňků stravy s deklarovaným obsahem amygdalinu nebo meruňkových jader. V případě dvou doplňků stravy byl zjištěn obsah amygdalinu odpovídající letální dávce, u dalších doplňků stravy byly zjištěny obsahy amygdalinu překračující ARfD pro kyanovodík. Od roku 2021 pokračuje SZPI pravidelně v kontrolách zaměřených na doplňky stravy s obsahem amygdalinu a na konferenci budou prezentovány aktuální výsledky těchto kontrol.

13:15 – 13:35 Sledování a regulace nitrosaminů v léčivech - reálná hrozba nebo emoce?

• Ing. Michal Douša, Ph.D.
• Pdf přednášky

Lékové státní autority stanovují velmi přísné limity obsahu genotoxických látek v léčivech. Stanovení genotoxických látek na těchto úrovních je nejen komplikované po odborné stránce, ale v neposlední řadě také velice nákladné, protože vyžaduje moderní analytickou techniku jako jsou hmotnostní spektrometry s dostatečnou citlivostí a kvalifikovanou obsluhu. V případě výskytu některých genotoxických látek, které vznikají v průběhu výroby a skladování lékových produktů, zejména ze skupiny N-nitrosaminů, je nutná časově náročná a nákladná reformulace každého takového lékového produktu. Ve výsledku by takto dobře míněná snaha o odstranění téměř zanedbatelných koncentrací genotoxických látek na úrovni desítek ng/g mohla vyústit v globální nedostatek léčiv, protože mnozí z výrobců nebudou schopni léčiva poskytnout v požadované kvalitě a zejména včas. Určitá spornost těchto legislativních požadavků na obsah N-nitrosaminů v léčivech se projeví zejména při srovnání s obsahem N-nitrosaminů v potravinách, které lidé konzumují řádově ve větším objemu než léčiva. N-nitrosaminy mohou vznikat v potravinách během výroby, skladování a dalšího zpracování (tepelná úprava uzenin, nakládání atd.). Při požití prekurzorů (dusitany, sekundární aminy) mohou také vznikat i v lidském žaludku, kde je jejich vznik ještě podpořen kyselým pH prostředí. N-Nitrosaminy byly nalezeny (v setinách až desetinách μg/g) především v uzených potravinách (sýry, maso) a v nižších množstvích i v nápojích (pivo). N-Nitrosaminy mohou být také přítomny v ústních vodách obsahujících chlorhexidin.

VITATOX 2023: doc. Ing. Miroslav Fišera, CSc. (UTB Zlín) a Ing. Michal Douša, Ph.D. (Zentiva)

13:35 – 13:45 Česká chromatografická škola

• Ing. Michal Douša, Ph.D.
• Pdf přednášky

13:45 Zakončení 2. dne

14:15 Návštěva zoologické zahrady

18:30 Ochutnávka produktů s kopřivou a se spirulinou

Vystavující firmy a partneři

• Adelis
• Amedis, spol. s r.o.
• JK-Trading spol.s r.o.
• HPST s r.o.
• RECIPE Chemicals + Instruments GmbH
• Shimadzu Handels GmbH
• Vitaminátor
• Waters Gesellschaft M.b.h.

• CHEMAGAZÍN
• LabRulez