Comparing derivatization reagents for quantitative LC–MS/MS analysis of a variety of vitamin D metabolites

The present study systematically compares the sensitivity and selectivity of the analysis of multiple vitamin D metabolites after chemical derivatization using different reagents for liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC–MS/MS). Generally, chemical derivatization is applied to vitamin D metabolites to increase the ionization efficiency, which is particularly important for very low abundant metabolites. Derivatization can also improve the selectivity of the LC separation. A wide variety of derivatization reagents has been reported in recent years, but information on their relative performance and applicability to different vitamin D metabolites is, unfortunately, not available in the literature. To fill this gap, we investigated vitamin D3, 3β-25-hydroxyvitamin D3 (3β-25(OH)D3), 3α-25-hydroxyvitamin D3 (3α-25(OH)D3), 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25(OH)2D3), and 24,25-dihydroxyvitamin D3 (24,25(OH)2D3) and compared response factors and selectivity after derivatizing with several important reagents, including four dienophile reagents (4-phenyl-1,2,4-triazoline-3,5-dione (PTAD), 4-[2-(6,7-dimethoxy-4-methyl-3-oxo-3,4-dihydroquinoxalinyl)ethyl]-1,2,4-triazoline-3,5-dione (DMEQ-TAD), Amplifex, 2-nitrosopyridine (PyrNO)) as well as two reagents targeting hydroxyl groups: isonicotinoyl chloride (INC) and 2-fluoro-1-methylpyridinium-p-toluenesulfonate (FMP-TS). In addition, a combination of dienophiles and hydroxyl group reagents was examined. For LC separations, reversed-phase C-18 and mixed-mode pentafluorophenyl HPLC columns using different compositions of the mobile phase were compared. With respect to detection sensitivity, the optimum derivatization reagent for the profiling of multiple metabolites was Amplifex. Nevertheless, FMP-TS, INC, PTAD, or PTAD combined with an acetylation reaction showed very good performance for selected metabolites. These reagent combinations provided signal enhancements on the order of 3- to 295-fold depending on the compound. Chromatographic separation of the dihydroxylated vitamin D3 species was readily achieved using any of the derivatization reactions, while for 25(OH)D3 epimers, only PyrNO, FMP, INC, and PTAD combined with acetylation enabled complete separation. In conclusion, we believe this study can serve as a useful reference for vitamin D laboratories, to help analytical and clinical scientists decide which derivatization reagent to choose for their application.Peer Reviewe

Analysis of vitamin D metabolic markers by mass spectrometry: Recent progress regarding the “gold standard” method and integration into clinical practice

Liquid chromatography/tandem mass spectrometry is firmly established today as the gold standard technique for analysis of vitamin D, both for vitamin D status assessments as well as for measuring complex and intricate vitamin D metabolic fingerprints. While the actual mass spectrometry technology has seen only incremental performance increases in recent years, there have been major, very impactful changes in the front- and back-end of MS-based vitamin D assays; for example, the extension to new types of biological sample matrices analyzed for an increasing number of different vitamin D metabolites, novel sample preparation techniques, new powerful chemical derivatization reagents, as well the continued integration of high resolution mass spectrometers into clinical laboratories, replacing established triple-quadrupole instruments. At the same time, the sustainability of mass spectrometry operation in the vitamin D field is now firmly established through proven analytical harmonization and standardization programs. The present review summarizes the most important of these recent developments.Peer Reviewe

Tocotrienol Affects Oxidative Stress, Cholesterol Homeostasis and the Amyloidogenic Pathway in Neuroblastoma Cells: Consequences for Alzheimer’s Disease

One of the characteristics of Alzheimer´s disease (AD) is an increased amyloid load and an enhanced level of reactive oxidative species (ROS). Vitamin E has known beneficial neuroprotective effects, and previously, some studies suggested that vitamin E is associated with a reduced risk of AD due to its antioxidative properties. However, epidemiological studies and nutritional approaches of vitamin E treatment are controversial. Here, we investigate the effect of α-tocotrienol, which belongs to the group of vitamin E, on AD-relevant processes in neuronal cell lines. In line with the literature, α-tocotrienol reduced the ROS level in SH-SY5Y cells. In the presence of tocotrienols, cholesterol and cholesterol esters, which have been shown to be risk factors in AD, were decreased. Besides the unambiguous positive effects of tocotrienol, amyloid-β (Aβ) levels were increased accompanied by an increase in the activity of enzymes responsible for Aβ production. Proteins and gene expression of the secretases and their components remained unchanged, whereas tocotrienol accelerates enzyme activity in cell-free assays. Besides enhanced Aβ production, tocotrienols inhibited Aβ degradation in neuro 2a (N2a)-cells. Our results might help to understand the controversial findings of vitamin E studies and demonstrate that besides the known positive neuroprotective properties, tocotrienols also have negative characteristics with respect to AD

Differentiation of dihydroxylated vitamin D3 isomers using tandem mass spectrometry

Vitamin D compounds are a group of secosteroids derived from cholesterol that are vital for maintaining bone health in humans. Recent studies have shown extraskeletal effects of vitamin D, involving vitamin D metabolites such as the dihydroxylated vitamin D3 compounds 1,25-dihydroxyvitamin D3 and 24,25-dihydroxyvitamin D3. Differentiation and characterization of these isomers by mass spectrometry can be challenging due to the zero-mass difference and minor structural differences between them. The isomers usually require separation by liquid chromatography (LC) prior to mass spectrometry, which adds extra complexity to the analysis. Herein, we investigated and revisited the use of fragmentation methods such as collisional induced dissociation (CID), infrared multiphoton dissociation (IRMPD), electron induced dissociation (EID), and ultraviolet photodissociation (UVPD), available on a 12T Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometer (FT-ICR MS) to generate characteristic fragments for the dihydroxylated vitamin D3 isomers that can be used to distinguish between them. Isomer-specific fragments were observed for the 1,25-dihydroxyvitamin D3, which were clearly absent in the 24,25-dihydroxyvitamin D3 MS/MS spectra using all fragmentation methods mentioned above. The fragments generated due to cleavage of the C-6/C-7 bond in the 1,25-dihydroxyvitamin D3 compound demonstrate that the fragile OH groups were retained during fragmentation, thus enabling differentiation between the two dihydroxylated vitamin D3 isomers without the need for prior chromatographic separation or derivatization

Tocotrienol Affects Oxidative Stress, Cholesterol Homeostasis and the Amyloidogenic Pathway in Neuroblastoma Cells: Consequences for Alzheimer’s Disease

One of the characteristics of Alzheimer´s disease (AD) is an increased amyloid load and an enhanced level of reactive oxidative species (ROS). Vitamin E has known beneficial neuroprotective effects, and previously, some studies suggested that vitamin E is associated with a reduced risk of AD due to its antioxidative properties. However, epidemiological studies and nutritional approaches of vitamin E treatment are controversial. Here, we investigate the effect of α-tocotrienol, which belongs to the group of vitamin E, on AD-relevant processes in neuronal cell lines. In line with the literature, α-tocotrienol reduced the ROS level in SH-SY5Y cells. In the presence of tocotrienols, cholesterol and cholesterol esters, which have been shown to be risk factors in AD, were decreased. Besides the unambiguous positive effects of tocotrienol, amyloid-β (Aβ) levels were increased accompanied by an increase in the activity of enzymes responsible for Aβ production. Proteins and gene expression of the secretases and their components remained unchanged, whereas tocotrienol accelerates enzyme activity in cell-free assays. Besides enhanced Aβ production, tocotrienols inhibited Aβ degradation in neuro 2a (N2a)-cells. Our results might help to understand the controversial findings of vitamin E studies and demonstrate that besides the known positive neuroprotective properties, tocotrienols also have negative characteristics with respect to AD

AVIS du 16 décembre 2016 révisé le 14 mars 2017 de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail relatif à la contamination de produits de charcuterie crue par Trichinella spp.

Cet avis annule et remplace l’avis du 16 décembre 2016. La recommandation relative à l’étiquetage p 27 « cuire suffisamment les charcuteries à base de foie de porc destinées à être consommées cuites » est modifiée comme suit : « De façon plus générale, les experts recommandent un étiquetage mentionnant : « cuire à cœur » pour les produits à base de porc destinés à être consommés cuits.Citation suggérée : Anses. (2017). Avis du 16 décembre 2016 révisé le 14 mars 2017 de l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail relatif à la contamination de produits de charcuterie crue par Trichinella spp. (saisine n°2016-SA-0040). Maisons-Alfort : Anses, 34 p. Saisines liées n°2007-SA-0025 et 2010-SA-0231Un épisode de toxi-infection alimentaire collective (TIAC) dû à Trichinella lié à la consommation de charcuterie crue de viande de porc (figatelles) est survenu en avril 2015. Cette toxi-infection a 27 entraîné trois cas confirmés pour 17 personnes exposées. Les analyses réalisées sur les figatelles par le laboratoire national de référence (LNR, Anses, Maisons-Alfort) ont permis d’identifier la présence de Trichinella britovi. Les figatelles ont été retirées de la chaîne alimentaire et l’élevage des porcs incriminés dans leur fabrication a fait l’objet d’un arrêté préfectoral de mise sous surveillance (APMS) en avril 2015. Le(s) porc(s) ayant été à l’origine de la TIAC avai(en)t été abattu(s) clandestinement. Par la suite, les analyses conduites au laboratoire vétérinaire départemental d'Ajaccio (LVD 2A), dans les conditions du diagnostic réglementaire, ont permis d'identifier deux porcs positifs avec présence de deux larves de Trichinella dans des échantillons de diaphragme de masse ≥ 5 g. Ces porcs provenaient de l’élevage placé sous APMS. Les analyses du laboratoire vétérinaire départemental ont été confirmées par le LNR avec l'identification de l'espèce Trichinella britovi. Les résultats des analyses montrent que les charges parasitaires sont très faibles puisqu'elles sont inférieures à une larve/gramme (LPG). La détection d’une charge parasitaire d’une LPG avec le test de digestion artificielle réglementaire nécessite l’analyse d’au moins trois à cinq grammes de muscle (Forbes et Gajadhar 1999), cela constitue la limite de détection du test officiel. Cette charge d’une LPG correspond également à la limite en-dessous de laquelle il a été jusqu’ici considéré que l'individu qui ingère de la viande contaminée n’exprimera pas de trichinellose symptomatique (OIE 2012). La réglementation communautaire relative aux contrôles officiels et aux protocoles analytiques concernant la présence de Trichinella dans les viandes a été révisée en août 2015 (règlement d’exécution (UE) 2015/1375 de la Commission du 10 août 2015). Les questions instruites dans l’avis sont les suivantes : 1. Actualisation des connaissances relatives à la contamination des porcs par Trichinella et au risque pour le consommateur, par rapport aux avis de l’Afssa de 2007 (Afssa 2007a, b, c, d, e) et à la fiche de danger biologique transmissible par les aliments de 2011. Cette actualisation portera en particulier sur les nouvelles connaissances acquises relatives à la relation dose-réponse chez l’Homme. 2. Analyse de la probabilité de détection de Trichinella dans la viande de porc. 3. Evaluation de l’adéquation entre le système de surveillance actuel et le risque sanitaire pour le consommateur. Le périmètre de l’expertise est limité aux élevages corses de porcs en plein air

Avis de l'Anses relatif à la présence de parasites Toxocara spp. dans les viandes de sanglier sauvage

Citation suggérée : Anses. (2023). Avis relatif à la présence de parasites Toxocara spp. dans les viandes de sanglier sauvage (saisine 2023-SA-0055). Maisons-Alfort : Anses, 20 p.Des analyses sur les carcasses de sangliers sauvages inspectées dans les établissements français de traitement de gibiers sauvages ont révélé depuis deux ans la présence régulière de larves de Toxocara spp. Ce constat a conduit les services vétérinaires d'inspection à saisir ces carcasses, conformément à l'article 45 du règlement d'exécution (UE) n°2019/627 de la Commission du 15 mars 2019 qui prévoit que les viandes présentant une infestation parasitaire sont déclarées impropres à la consommation humaine. La problématique pour le gestionnaire est double. Le premier enjeu est lié au risque de toxocarose pour les consommateurs de viandes de sanglier et des recommandations relatives à la conservation et la cuisson des viandes à adresser aux chasseurs. Le second enjeu est relatif à la gestion des lots de sangliers détectés positifs.Les demandes instruites dans le cadre de cette expertise sont les suivantes :Demande 1 : Établir un profil de risque pour Toxocara spp. dans les viandes de sanglier sauvage.Demande 2 : Évaluer l’efficacité de traitements assainissants de la carcasse sur la viabilité duparasite Toxocara spp., plus particulièrement la congélation et la cuisson, dans le cas où cestraitements sont réalisés, soit par les établissements du secteur alimentaire, soit directementpar les consommateurs

Avis de l'Anses relatif à la présence de parasites Toxocara spp. dans les viandes de sanglier sauvage

Citation suggérée : Anses. (2023). Avis relatif à la présence de parasites Toxocara spp. dans les viandes de sanglier sauvage (saisine 2023-SA-0055). Maisons-Alfort : Anses, 20 p.Des analyses sur les carcasses de sangliers sauvages inspectées dans les établissements français de traitement de gibiers sauvages ont révélé depuis deux ans la présence régulière de larves de Toxocara spp. Ce constat a conduit les services vétérinaires d'inspection à saisir ces carcasses, conformément à l'article 45 du règlement d'exécution (UE) n°2019/627 de la Commission du 15 mars 2019 qui prévoit que les viandes présentant une infestation parasitaire sont déclarées impropres à la consommation humaine. La problématique pour le gestionnaire est double. Le premier enjeu est lié au risque de toxocarose pour les consommateurs de viandes de sanglier et des recommandations relatives à la conservation et la cuisson des viandes à adresser aux chasseurs. Le second enjeu est relatif à la gestion des lots de sangliers détectés positifs.Les demandes instruites dans le cadre de cette expertise sont les suivantes :Demande 1 : Établir un profil de risque pour Toxocara spp. dans les viandes de sanglier sauvage.Demande 2 : Évaluer l’efficacité de traitements assainissants de la carcasse sur la viabilité duparasite Toxocara spp., plus particulièrement la congélation et la cuisson, dans le cas où cestraitements sont réalisés, soit par les établissements du secteur alimentaire, soit directementpar les consommateurs

Avis de l'Anses relatif à l’actualisation des repères alimentaires du PNNS pour les femmes enceintes ou allaitantes

Les bases scientifiques nécessaires à l’établissement des repères du Programme NationalNutrition Santé (PNNS) ont été actualisées par l’Anses en 2016 pour la population générale adulte sur la base des nouvelles références nutritionnelles et des données récentes de consommation et de composition des aliments (Anses 2016b). Par ailleurs, l’activité physique a été traitée dans le rapport « Actualisation des repères du PNNS - Révisions des repères relatifs à l’activité physique et à la sédentarité », saisine n°2012-SA-0155, publié en 2016 (Anses 2016c).L’actualisation des repères alimentaires en vigueur dans le cadre du précédent PNNS 2011-2015 pour la population des femmes enceintes ou allaitantes se fonde sur l’analyse desrecommandations existantes dans d’autres pays et sur les relations épidémiologiques entre la consommation de groupes d’aliments et la santé des femmes enceintes ou allaitantes et de leur enfant. Le présent avis porte sur les femmes enceintes et allaitantes dont la grossesse ne présente pas de risque particulier et n’est pas qualifiée de pathologique.Les risques liés à la consommation d’alcool par les femmes enceintes ou allaitantes ne sont pas traités dans le cadre de cet avis car c’est une question spécifique, indépendante des autres facteurs alimentaires, qui a fait l’objet d’évaluation et de procédure de gestion récentes (Santé publique France 2017)