How Appropriate Clean-Up Can Improve the Robustness of an LC-MS/MS Method for the Determination of Multiple Mycotoxins in a Range of Food Matrices
Technické články | 2022 | WatersInstrumentace
Mykotoxiny jsou sekundární metabolity plísní, které se mohou vyskytovat v širokém spektru potravin a krmiv. Jejich přítomnost představuje vážné zdravotní riziko pro spotřebitele i hospodářská zvířata. Schopnost rychle a spolehlivě detekovat více mykotoxinů současně pomocí LC-MS/MS je proto klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin, dodržování legislativy a optimalizaci provozních nákladů analytických laboratoří.
Cílem této studie bylo porovnat robustnost dvou multianalytických LC-MS/MS metod pro identifikaci a kvantifikaci 14 vybraných mykotoxinů v pšeničných extraktech. Metody se lišily pouze včetně čistícího kroku typu pass-through SPE versus přímé ředění (dilute & shoot). Robustnost byla hodnocena kontinuálním provozem 35 dnů bez přerušení, monitorováním signálu analytu a statistickou analýzou mezipokusové přesnosti.
Pro obě strategie byla připravena standardizovaná extrakce z 5 g homogenizované pšeničné mouky v 20 mL 80:20 MeCN:H₂O s kyselinou octovou a mravenčí. U přístupu SPE byl vzorek čištěn na kartuši Oasis PRiME HLB (3 cc, 150 mg), poté ředěn vodou (1:5). U přístupu D&S byl po odstředění supernatant pouze ředěn (1:5). Analytické stanovení proběhlo na systému ACQUITY UPLC I-Class PLUS spojeném s Xevo TQ-S micro, v módu ESI+ MRM. Chromatografie běžela kontinuálně 24 h/den po dobu 35 dnů, během níž byla prováděna pouze jedna údržba kuželu vzorku.
Analyzované signalizační křivky vykázaly při použití SPE nižší pokles signálu v čase (nižší záporný sklon regresní přímky) a delší odhadovaný čas poklesu o 10 % (t₁₀). Pro SPE byla průměrná doba t₁₀ cca 94 dní, pro D&S asi 25 dní. Matrixové efekty (%ME) byly o 1–325 % nižší u většiny analytů po SPE, nejvýraznější u fumonisinů a enniatinů. SPE odstranila 53–66 % fosfolipidů (problémové rušivé látky) a snížila hmotnost vysrážených reziduí o 6–66 %, což vedlo k menšímu znečištění chromatografického systému a masového spektrometru.
Zařazení rychlého pasážního SPE kroku významně prodlužuje intervaly mezi plánovanými údržbami, snižuje poruchovost, zlepšuje přesnost a opakovatelnost analýz. Laboratoře mohou díky tomu zvýšit denní objem vzorků bez nutnosti častých zásahů obsluhy, což vede k úsporám času, nákladů a snížení rizika opakování analýz.
V budoucnu lze očekávat další rozvoj multifunkčních sorbentů pro širší spektrum kontaminantů, integraci automatizovaných roboronických pracovišť a využití strojového učení pro predikci údržbových intervalů. Kombinace různých čistících technik (např. multimodálních sorbentů) a pokročilých MS detektorů by mohla dále zvýšit citlivost a spolehlivost stanovení vzácných nebo nově se objevujících mykotoxinů.
Zařazení účinného pass-through SPE kroku do přípravy vzorků pro LC-MS/MS analýzu mykotoxinů významně zlepšuje robustnost metody. Metoda nabízí nižší útlum signálu, menší matrixové efekty, snížené znečištění systémů a nižší potřebu údržby. To přispívá k vyšší efektivitě a produktivitě v rutinních potravinářských laboratořích.
1. Kruve A., Rebane R., Kipper K., et al. (2015) Tutorial Review on Validation of Liquid Chromatography–Mass Spectrometry Methods: Part II. Analytica Chimica Acta, 870:8–28.
2. Dreolin N., Stead S., Hird S., Jenkins T. (2021) Determination of Regulated and Emerging Mycotoxins in Cereals, Nuts, Figs, and Animal Feeds Using Pass-Through SPE and UPLC-MS/MS. Waters Corporation Application Note 720007377EN.
3. Levey S., Jennings E.R. (1950) The Use of Control Charts in the Clinical Laboratory. American Journal of Clinical Pathology, 20(11):1059–1066.
4. Westgard J.O., Barry P.L. (1986) Cost-Effective Quality Control: Managing the Quality and Productivity of Analytical Processes. AACC Press.
5. Fabregat-Cabello N., Zomer P., Sancho J.V., Roig-Navarro A.F., Mol H.G.J. (2016) Comparison of Approaches to Deal with Matrix Effects in LC-MS/MS-based Determinations of Mycotoxins in Food and Feed. World Mycotoxin Journal, 9(2):149–161.
6. Murray K.K., Boyd R.K., Eberlin M.N., et al. (2013) Definitions of Terms Relating to Mass Spectrometry (IUPAC Recommendations). Pure Appl. Chem., 85(7):1515–1609.
7. Niessen W.M.A., Manini P., Andreoli R. (2006) Matrix Effects in Quantitative Pesticide Analysis Using Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Mass Spectrometry Reviews, 25:881–899.
Příprava vzorků, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Mykotoxiny jsou sekundární metabolity plísní, které se mohou vyskytovat v širokém spektru potravin a krmiv. Jejich přítomnost představuje vážné zdravotní riziko pro spotřebitele i hospodářská zvířata. Schopnost rychle a spolehlivě detekovat více mykotoxinů současně pomocí LC-MS/MS je proto klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin, dodržování legislativy a optimalizaci provozních nákladů analytických laboratoří.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem této studie bylo porovnat robustnost dvou multianalytických LC-MS/MS metod pro identifikaci a kvantifikaci 14 vybraných mykotoxinů v pšeničných extraktech. Metody se lišily pouze včetně čistícího kroku typu pass-through SPE versus přímé ředění (dilute & shoot). Robustnost byla hodnocena kontinuálním provozem 35 dnů bez přerušení, monitorováním signálu analytu a statistickou analýzou mezipokusové přesnosti.
Použitá metodika a instrumentace
Pro obě strategie byla připravena standardizovaná extrakce z 5 g homogenizované pšeničné mouky v 20 mL 80:20 MeCN:H₂O s kyselinou octovou a mravenčí. U přístupu SPE byl vzorek čištěn na kartuši Oasis PRiME HLB (3 cc, 150 mg), poté ředěn vodou (1:5). U přístupu D&S byl po odstředění supernatant pouze ředěn (1:5). Analytické stanovení proběhlo na systému ACQUITY UPLC I-Class PLUS spojeném s Xevo TQ-S micro, v módu ESI+ MRM. Chromatografie běžela kontinuálně 24 h/den po dobu 35 dnů, během níž byla prováděna pouze jedna údržba kuželu vzorku.
Hlavní výsledky a diskuse
Analyzované signalizační křivky vykázaly při použití SPE nižší pokles signálu v čase (nižší záporný sklon regresní přímky) a delší odhadovaný čas poklesu o 10 % (t₁₀). Pro SPE byla průměrná doba t₁₀ cca 94 dní, pro D&S asi 25 dní. Matrixové efekty (%ME) byly o 1–325 % nižší u většiny analytů po SPE, nejvýraznější u fumonisinů a enniatinů. SPE odstranila 53–66 % fosfolipidů (problémové rušivé látky) a snížila hmotnost vysrážených reziduí o 6–66 %, což vedlo k menšímu znečištění chromatografického systému a masového spektrometru.
Přínosy a praktické využití metody
Zařazení rychlého pasážního SPE kroku významně prodlužuje intervaly mezi plánovanými údržbami, snižuje poruchovost, zlepšuje přesnost a opakovatelnost analýz. Laboratoře mohou díky tomu zvýšit denní objem vzorků bez nutnosti častých zásahů obsluhy, což vede k úsporám času, nákladů a snížení rizika opakování analýz.
Budoucí trendy a možnosti využití
V budoucnu lze očekávat další rozvoj multifunkčních sorbentů pro širší spektrum kontaminantů, integraci automatizovaných roboronických pracovišť a využití strojového učení pro predikci údržbových intervalů. Kombinace různých čistících technik (např. multimodálních sorbentů) a pokročilých MS detektorů by mohla dále zvýšit citlivost a spolehlivost stanovení vzácných nebo nově se objevujících mykotoxinů.
Závěr
Zařazení účinného pass-through SPE kroku do přípravy vzorků pro LC-MS/MS analýzu mykotoxinů významně zlepšuje robustnost metody. Metoda nabízí nižší útlum signálu, menší matrixové efekty, snížené znečištění systémů a nižší potřebu údržby. To přispívá k vyšší efektivitě a produktivitě v rutinních potravinářských laboratořích.
Reference
1. Kruve A., Rebane R., Kipper K., et al. (2015) Tutorial Review on Validation of Liquid Chromatography–Mass Spectrometry Methods: Part II. Analytica Chimica Acta, 870:8–28.
2. Dreolin N., Stead S., Hird S., Jenkins T. (2021) Determination of Regulated and Emerging Mycotoxins in Cereals, Nuts, Figs, and Animal Feeds Using Pass-Through SPE and UPLC-MS/MS. Waters Corporation Application Note 720007377EN.
3. Levey S., Jennings E.R. (1950) The Use of Control Charts in the Clinical Laboratory. American Journal of Clinical Pathology, 20(11):1059–1066.
4. Westgard J.O., Barry P.L. (1986) Cost-Effective Quality Control: Managing the Quality and Productivity of Analytical Processes. AACC Press.
5. Fabregat-Cabello N., Zomer P., Sancho J.V., Roig-Navarro A.F., Mol H.G.J. (2016) Comparison of Approaches to Deal with Matrix Effects in LC-MS/MS-based Determinations of Mycotoxins in Food and Feed. World Mycotoxin Journal, 9(2):149–161.
6. Murray K.K., Boyd R.K., Eberlin M.N., et al. (2013) Definitions of Terms Relating to Mass Spectrometry (IUPAC Recommendations). Pure Appl. Chem., 85(7):1515–1609.
7. Niessen W.M.A., Manini P., Andreoli R. (2006) Matrix Effects in Quantitative Pesticide Analysis Using Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Mass Spectrometry Reviews, 25:881–899.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
An Overview of Testing for Mycotoxins and Plant Toxins in Food Using LC-MS/MS
2024|Waters|Brožury a specifikace
An Overview of Testing for Mycotoxins and Plant Toxins in Food Using LC-MS/MS 1 Introduction Sample Preparation Sample Analysis Why Waters Introduction WHAT ARE MYCOTOXINS? Fungal Infections Mycotoxins are secondary toxic metabolites produced by fungal species found in a wide…
Klíčová slova
mycotoxins, mycotoxinstoxins, toxinsplant, plantwhy, whyfood, foodtesting, testingoverview, overviewsample, samplewaters, waterspreparation, preparationusing, usinganalysis, analysisintroduction, introductionshoot, shootmycotoxin
The Development of a Sensitive Multi-Residue LC-MS/MS Method for the Quantitative Determination of Mycotoxins in Animal Feedstuffs and Silage Using Xevo TQ-S
2014|Waters|Aplikace
The Development of a Sensitive Multi-Residue LC-MS/MS Method for the Quantitative Determination of Mycotoxins in Animal Feedstuffs and Silage Using Xevo TQ-S Sara Stead,1 Dominic Roberts,1 Antonietta Gledhill,1 Theo de Rijk,2 Christof Van Poucke,3 and Sarah De Saeger3 1 Waters…
Klíčová slova
enniatin, enniatinfeed, feedsilage, silagemycotoxins, mycotoxinspig, pigzearalenone, zearalenoneresidue, residuequantitative, quantitativesensitive, sensitivemulti, multidetermination, determinationalternariol, alternariolmycotoxin, mycotoxindevelopment, developmentmaize
RADAR and PICS Compendium
2017|Waters|Příručky
RADAR and PICS Compendium RADAR and PICS Compendium [ TABLE OF CONTENTS ] PAGE RADAR PICs RADAR and PICs CHEMICAL MATERIALS 5 Enantioseparation and Detection of Triazole Fungicides in Wheat Grain and Wheat Straw using the ACQUITY UPC2 System and…
Klíčová slova
esi, esiuplc, uplctobacco, tobaccopics, picsradar, radarxevo, xevomrm, mrmwheat, wheatokra, okratsnas, tsnastriazole, triazolequantification, quantificationacquity, acquityfungicides, fungicidesenantioseparation
Determination of Regulated and Emerging Mycotoxins in Cereals, Nuts, Figs, and Animal Feeds Using Pass-Through SPE and UPLC- MS/MS
2021|Waters|Aplikace
Application Note Determination of Regulated and Emerging Mycotoxins in Cereals, Nuts, Figs, and Animal Feeds Using Pass-Through SPE and UPLCMS/MS Nicola Dreolin, Sara Stead, Simon Hird, Timothy Jenkins Waters Corporation Abstract Mycotoxins can occur naturally in a variety of food…
Klíčová slova
mycotoxins, mycotoxinsdeepoxy, deepoxyspe, speclean, cleandeoxynivalenol, deoxynivalenoldon, donpass, passrepresenting, representingdiacetoxyscirpentol, diacetoxyscirpentolemerging, emergingfigs, figsuplcms, uplcmsaoh, aohether, etheraph