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

Význam tématu

Mykotoxiny jsou přírodní toxické látky produkované plísněmi, které kontaminují potraviny a krmiva. Vdechnutí nebo konzumace mykotoxinů může způsobit poškození jater či ledvin, karcinogenní účinky a další zdravotní rizika pro člověka i zvířata. Zajištění spolehlivého, citlivého a rychlého stanovení více typů mykotoxinů je nezbytné pro dodržení přísných bezpečnostních limitů a ochranu spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout zkrácenou a automatizovanou metodu online přípravy vzorku spojenou s LC-MS/MS analýzou, umožňující simultánní detekci a kvantifikaci osmi mykotoxinů v extraktu kukuřičné mouky. Metodika má zvýšit průchodnost laboratoří a současně splnit úroveň citlivosti a spolehlivosti požadovanou legislativou Evropské unie.

Použitá metodika

Vzorek pět gramů kukuřičné mouky se extrahoval 25 ml 70% methanolu s ultrazvukem po dobu 60 minut a následně odstál při laboratorní teplotě přes noc. Po centrifugaci při 6 000 ot./min po dobu 20 minut se supernatant použil k přípravě maticových kalibrátorů a kontrol kvality. Použity byly dvě LC-MS/MS metody:

• Metoda A (pozitivní ESI): osm mykotoxinů včetně aflatoxinů, zearalenonu, ochratoxinu a fumonisinů s online čištěním TurboFlow.
• Metoda B (negativní ESI): deoxynivalenol, nivalenol a 3-acetyl-DON s optimalizovanými postupy separace.

Použitá instrumentace

• Transcend TLX-1 systém se zásuvnou TurboFlow jednotkou
• Kolona TurboFlow Cyclone-P 0,5 × 50 mm pro předčištění
• Analytická kolona Hypersil GOLD 2,1 × 100 mm, 1,9 µm
• TSQ Vantage triple stage quadrupole hmotnostní spektrometr s H-ESI ionizací

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogramy pro metanolový standard i extrakt kukuřičné mouky prokázaly vynikající separaci všech analyzovaných mykotoxinů. Matricové kalibrace vykázaly lineární odezvu v rozsahu dvou řádů (r² > 0,99). Limit stanovení (LOQ) pro aflatoxiny B1/G1 dosáhl 0,5 ng/g, pro ochratoxin A 5 ng/g, zearalenon 50 ng/g, fumonisiny B1/B2 12,5 ng/g a pro DON, NIV a 3-AcDON 25 ng/g. Pozorované zesílení signálu u FB1 a FB2 bylo připisováno maticovým vlivům, které bude možné v budoucnu eliminovat použitím izotopově značených interních standardů.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace manuálních clean-up kroků výrazně zkracuje dobu analýzy a snižuje chybovost.
• Automatizované online čištění zvyšuje opakovatelnost a spolehlivost výsledků.
• Metoda splňuje regulační limity EU pro maximální hladiny mykotoxinů v potravinách.
• Vysoká průchodnost umožňuje rutinní monitorování kvality surovin i hotových produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Použití izotopově značených interních standardů k potlačení maticových efektů.
• Rozšíření aplikace na další potravinové a krmné matrice.
• Multiplexní provoz na systémech Transcend TLX-2 nebo TLX-4 pro další zvýšení throughput.
• Optimalizace objemu injekce pro dosažení nižších LOQ pomocí větších objemů na TurboFlow kolónách.
• Dále prohloubená automatizace a integrace s laboratorními informačními systémy.

Závěr

Popsaná metoda kombinuje automatizovanou online přípravu vzorku a citlivou LC-MS/MS analýzu k rychlému a spolehlivému stanovení více mykotoxinů v kukuřičné mouce. Dosahuje nízkých limitů kvantifikace v souladu s požadavky EU, zvyšuje průchodnost laboratoře a minimalizuje chyby spojené s manuálními kroky. Metodika je perspektivní pro rutinní monitoring potravin a krmiv a lze ji dále rozšířit na jiné potravinové matice.

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. Part 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 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. EU Regulation 2006R1881:2010 on maximum levels of contaminants in foods.
7. Rahmani A., Jinap S., Soleimany F. Quantitative and qualitative analysis of mycotoxins. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2009, 8, 202–251.