Detection of Mycotoxins in Corn Meal Extract Using Automated Online Sample Preparation with LC-MS/MS

Význam tématu

Mykotoxiny představují toxické sekundární metabolity plísní, které se běžně vyskytují v obilovinách, potravinách i krmivech. Jejich přítomnost v kukuřičné mouce může ohrozit lidské i zvířecí zdraví a plést kvalitativní a legislativní limity. Rychlá a citlivá analýza mykotoxinů je proto klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění přísných norem Evropské unie.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo vyvinout plně automatizovanou on-line přípravu vzorku spojenou s LC-MS/MS metodou pro současnou detekci a kvantifikaci osmi hlavních mykotoxinů v extraktu kukuřičné mouky. Metoda měla zkrátit dobu analýzy, zvýšit počet zpracovaných vzorků a zajistit dostatečnou citlivost pro splnění legislativních požadavků.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek pět gramů kukuřičné mouky byl extrahován 70% methanolem, ultrazvukově zpracován, přes noc usazen a následně odstředěn. Supernatant sloužil k přípravě kalibrátorů a QC vzorků.

• On-line příprava: Transcend TLX-1 systém s TurboFlow Cyclone-P kolonou (0,5 × 50 mm).
• Chromatografie:
  • Pro pozitivní ESI (8 mykotoxinů): analytická kolona Hypersil GOLD 2,1 × 50 mm, 1,9 μm, gradient formiát vody/acetonitril.
  • Pro negativní ESI (3 mykotoxiny DON, NIV, 3-AcDON): Hypersil GOLD 2,1 × 100 mm, 1,9 μm, gradient 0,1% NH₄OH/methanol/ACN/IPA/acetonu.
• Hmotnostní spektrometrie: TSQ Vantage triple stage kvadrupól se H-ESI, nastavení napětí 4,5–5 kV, teplota kapiláry 250–270 °C, náplň dusík, kolizní plyn Argon (1,5 mTorr).

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala vynikající chromatografické rozlišení všech analyzovaných mykotoxinů v matrici kukuřičné mouky i v čistém standardu. Kalibrační křivky vykázaly lineární odezvu v rozsahu dvou až tří řádů s koeficienty determinace r² > 0,99. LOD/LOQ se pohybovaly pod stanovenými limity EU (např. Aflatoxin B1 LOQ 0,5 ng/g, DON 25 ng/g). U fumonisinů FB1 a FB2 byla zaznamenána matričně podmíněná signální enhancing efekt, který v budoucnu doporučuje kompenzovat izotopově značenými vnitřními standardy.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizace on-line přípravy výrazně snižuje manuální zásahy, minimalizuje chybovost a zkracuje dobu přípravy vzorku. Díky robustnímu systému TurboFlow lze aplikovat vyšší objemy injekcí pro zvýšení citlivosti, což je výhodné zejména pro složité potravinové matrice. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality v potravinářských i krmivářských laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem bude rozšíření aplikace na široké spektrum potravinových a krmivových matric (obiloviny, ořechy, sušené ovoce). Zavedení izotopových vnitřních standardů zvýší přesnost kvantifikace v případě silných matricových efektů. Multiplexování dvou metod na Transcend TLX-2 nebo TLX-4 systému umožní paralelní analýzu více vzorků a dále zvýší laboratorní průchodnost.

Závěr

Vyvinutá on-line LC-MS/MS metoda poskytuje rychlou, citlivou a spolehlivou detekci klíčových mykotoxinů v kukuřičné mouce. Automatizace přípravy vzorku přináší vyšší reprodukovatelnost a kapacitu analýz, přičemž dosažené LOQ splňují přísné požadavky na bezpečnost potravin.

Reference

1. Pitt J.I. What are mycotoxins? Australian Mycotoxin Newsletter 1996, 7(4), 1.
2. Spanjer M.C. et al. LC-MS/MS multi-method for mycotoxins after single extraction … Food Addit. Contam. A 2008, 25, 472–489.
3. Shephard G.S. Determination of mycotoxins in human foods, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2468–2477.
4. Commission Regulation (EC) No 1881/2006 of 19 December 2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs.
5. Li W. et al. Rapid Determination of Fumonisins in Corn-Based Products by LC-MS/MS, J. AOAC Int. 2010, 93, 1472–1481.
6. Rahmani A. et al. Quantitative and qualitative analysis of mycotoxins, Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2009, 8, 202–251.