Validation of a Low-Cost and Highly-Sensitive Method for Determination of Eighteen Mycotoxins in Food Matrices Using SPE and LC/MS/MS

Význam tématu

Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity plísní, které se mohou vyskytovat v obilovinách, ořeších a dalších potravinách. Vzhledem k jejich mutagenním a karcinogenním účinkům je nutné je monitorovat v souladu s přísnými předpisy Evropské unie, kde jsou stanoveny maximální přípustné koncentrace. Spolehlivá, citlivá a nákladově efektivní analytická metoda je klíčová pro ochranu spotřebitelů a zajištění kvality potravin.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat metodu pro simultánní stanovení osmnácti regulovaných mykotoxinů v různých potravinářských matricích za použití pevné fáze extrakce a vysokorychlostní LC-MS/MS. Autoři řešili omezení existujících imunofinity a SPE sorbentů, jež neumožňují efektivní extrahování všech sledovaných toxinů a jsou nákladově náročné.

Použitá instrumentace

Pro analýzu byl použit LCMS-8060 tříkvadrupólový hmotnostní spektrometr značky Shimadzu s elektrosprayovou ionizací (ESI) ve dvojím režimu (pozitivní i negativní). Jako analytická kolona posloužil Mastro PFP (100 mm × 2,1 mm, 3 µm). Mobilní fáze byla složena z 0,15 mM fluoridu amonného ve vodě (A) a v methanolu s 2 % kyseliny octové (B).

Použitá metodika

Vzorky (1 g) byly rozděleny do dvou skupin podle polarity mykotoxinů, každá skupina podstoupila mírně odlišné kroky SPE na kazetách ISOLUTE Myco. Extrakce probíhala ve vodných a organických kyselých fázích, následovalo sušení dusíkem a rekonstituce v 10% acetonitrilu. Separace probíhala gradientní elucí v rozsahu 15–100 % fáze B během 12,5 minuty, objem injekce činil 10 µl. Metoda MRM sledovala dvě přechodové ionty pro každý analytt.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity všech látek dosáhla koeficientu determinace r2 > 0,998 v rozsahu 0,01–500 ng/ml. Limity stanovení (LOD) a kvantifikace (LOQ) se pohybovaly od 0,01 do 1 ng/ml. Opakovatelnost metody byla v mezích 0,84–12,25 % RSD. Recoveries mykotoxinů v pěti matricích (ječmen, rýže, kukuřice, pšeničná mouka, kešu) činily většinou 65–143 %, výjimečně nižší pro NIV a vyšší pro kyselinu okratoxinovou. Z deseti reálných vzorků byly mykotoxiny detekovány ve dvou (ječmen a kukuřice), především fumoniziny B1, B2 a zearalenon.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší citlivost a šíře detekce osmnácti mykotoxinů v jednom běhu.
• Nižší náklady na přípravu vzorku díky univerzálním SPE kazetám.
• Rychlá analýza vhodná pro rutinní kontrolu kvality a plnění legislativních limitů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o další toxické látky a kontaminanty.
• Automatizace přípravy vzorku pro vysokoprůchodové laboratoře.
• Integrace s vysokoobrazovým MS (HRMS) pro neznámé a nestandardní mykotoxiny.
• Validace v dalších potravinářských i zemědělských matricích.

Závěr

Navržená metoda kombinující SPE a LC-MS/MS představuje robustní a citlivý přístup pro analýzu osmnácti regulačních mykotoxinů. Splňuje požadavky EU na LOQ, nabízí rychlou přípravu vzorku a širokou škálu detekovaných sloučenin. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu potravinářských produktů a podporuje udržování bezpečnosti potravin.

Reference

1. Commission Regulation (EC) No 1881/2006 stanovení maximálních hladin kontaminantů v potravinách.
2. Baker D., Titman C., Loftus N., Horner J. Multi-residue analysis of 18 regulated mycotoxins by LC-MS/MS, ASMS 2017.