Development of Sensitive and Selective Methods for Identifcation of Marine Toxins by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Mořské toxiny představují významné riziko pro veřejné zdraví a potravinovou bezpečnost. Tradiční myší bioasay (MBA) má omezenou citlivost a přesnost, zatímco kapalně chromatografická metoda spojená s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) nabízí rychlejší a spolehlivější stanovení toxinů v mořských plodech.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo navrhnout citlivé a selektivní metody pro identifikaci tří skupin mořských toxinů: DSP (okadová kyselina OA, dinofysistoxiny DTX1, DTX2), CFP (ciguatoxin CTX3C) a PSP (tetrodotoxin TTX). Studie se zaměřila na optimalizaci chromatografických podmínek, výběr vhodných kolon a předúpravu vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Standardní roztoky OA, DTX1 a DTX2 byly získány od NRC (Kanada), CTX3C a TTX od Wako (Japonsko). Analýzy probíhaly na chromatografu UHPLC Nexera X2 spojeném s triple kvadrupólovým spektrometrem LCMS-8050 (Shimadzu) v režimu MRM s ionizací ESI v pozitivním i negativním módu.

• Kolony: Multi-mode ODS Scherzo SM-C18, L-column2 ODS (reverzní fáze) a InertSustain Amide PEEK (HILIC pro TTX).
• Mobilní fáze: voda s 0,05–0,1 % kyselinou mravenčí a 2 mM formiátem amonným, acetonitril nebo směs acetonitril/voda.
• Teplota kolony: 25–30 °C, průtok: 0,2–0,4 mL/min, objem injekce: 5 µL.

Hlavní výsledky a diskuse

Multi-mode ODS kolona poskytla nejlepší separaci pěti toxinů simultánně. TTX se ukázal problematický v reverzní fázi, HILIC kolona zajistila jeho dostatečnou retenci a ostrost píku. U CTX3C byly detekovány protonované i sodné addukty, přičemž [M+H]+ dominoval při použití acetonitrilu. Při optimalizaci předúpravy vzorků pomocí Biotage SPE (ISOLUTE C18(EC), EVOLUTE EXPRESS ABN) byly dosaženy návratnosti 66–83 % pro OA a DTX1. Limity detekce (LOD) se pohybovaly od 0,01 ppb (TTX, vybrané přechody DSP) do 0,5 ppb (CTX3C).

Přínosy a praktické využití metody

Navržené LC-MS/MS postupy umožňují citlivou, rychlou a kvantitativní analýzu mořských toxinů a představují vhodnou náhradu za bioasay. Metoda je připravena pro rutinní monitoring kvality potravin mořského původu a plnění regulatorních požadavků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj spočívá v rozšíření portfolia toxinů, implementaci pokročilých sorpčních materiálů pro čištění vzorků a detailní studii matričních efektů. Kombinace multimodálních a HILIC kolon nabídne univerzální řešení pro komplexní screeningové analýzy.

Závěr

Kombinace multi-mode ODS a HILIC chromatografie s triple kvadrupólovým MS/MS poskytuje robustní, citlivé a selektivní postupy pro identifikaci a kvantifikaci klíčových mořských toxinů. Navržený SPE protokol zaručuje spolehlivé čištění vzorků a vysokou návratnost analytů.

Použitá instrumentace

• UHPLC Nexera X2 (Shimadzu)
• LCMS-8050 Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr (Shimadzu)

Reference

• AOAC Official Method 2005.06 a 2011.02
• Codex Alimentarius, Codex Stan 292-2008