Determination of Fusarium Mycotoxins in Wheat, Maize and Animal Feed Using an Online TurboFlow and Orbitrap LC/MS Method

Význam tématu

Fusarium mykotoxiny patří mezi nejčastější kontaminanty obilovin a krmiv, které ohrožují potravinové řetězce a zdraví spotřebitelů i zvířat. Díky vysoké chemické stabilitě vyžadují spolehlivé analytické postupy s nízkou detekční limitem a odolností vůči matričním interferencím. Online technologie TurboFlow v kombinaci s vysokým rozlišením Orbitrap LC/MS umožňuje efektivní automatizované čištění a kvantifikaci více mykotoxinů v komplexních vzorcích bez zdlouhavých manuálních kroků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a interně validovat univerzální metodu pro simultánní stanovení deoxynivalenolu (DON), zearalenonu (ZON), T-2 a HT-2 toxinů a fumonisinů B1 a B2 v pšenici, kukuřici a krmivech. Metoda má splňovat legislativní požadavky EU na přesnost, citlivost a reprodukovatelnost a zároveň minimalizovat čas analýzy a údržbu přístrojového vybavení.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (5 g homogenizovaného materiálu) se extrahovaly 20 mL směsi voda/ACN (43:57, 0,1 % FA) po dobu 45 minut a filtrovány 0,2 µm nylonovým filtrem. Extrakt se přímo vstřikoval do automatizovaného Transcend TLX-1 systému vybaveného TurboFlow Cyclone MCX kolonkou pro online čištění, následován reverzní fází Hypersil GOLD (50×4,6 mm, 5 µm). Detekce probíhala na Exactive™ Orbitrap™ MS ve full-scan režimu (m/z 100–900) s rozlišením 100 000 a hmotnostní přesností <5 ppm.

Instrumentace:

• Transcend TLX-1 s TurboFlow technologiemi
• Exactive™ Orbitrap™ MS
• Hypersil GOLD analytická kolona
• HotDog 5090 kolonnová pec
• Precision a Sartorius analytické váhy
• Barnstead Easypure II voda
• Elmasonic ultrazvuková lázeň, vortexy, IKA HS 501

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární kalibrační křivky (8 bodů) měly korelační koeficienty >0,985 v matricích i ve standardech. Mezi maticovými efekty nebyl pozorován výrazný posun signálu díky účinné pecičištěné extracci. Obnovení (recovery) se pohybovalo mezi 71,6–120,2 %, opakovatelnost i mezidenní preciznost pod 19 % RSD. Specifičnost byla potvrzena přesným hmotnostním odhadem iontů a doplňkovými HCD fragmenty se zachováním retence ±2,5 %. LOD a LOQ splňovaly požadavky legislativy (např. DON LOQ 125–375 µg/kg) pro všechny testované vzorky.

Přínosy a praktické využití metody

Díky online TurboFlow čisticí fázi odpadá manuální SPE či IAC purifikace, zkracuje se doba přípravy na 18 minut na vzorek a minimalizuje se údržba hmotnostního spektrometru (>200 injekcí bez čištění zdroje). Metoda je vhodná pro rutinní kontrolní laboratoře zajišťující dodržování norem pro potraviny a krmiva.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj směřuje k rozšíření spektra analyzovaných mykotoxinů a k integraci kvantitativních dat do modulů sledování kvality ve výrobě. Vzdálený monitoring výkonnosti přístrojů a strojového učení při zpracování spekter mohou dále zvýšit propustnost a spolehlivost stanovení.

Závěr

Popsaná metoda kombinuje selektivitu online TurboFlow čištění s vysokým rozlišením Orbitrap MS a prokázala dostatečnou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost pro stanovení klíčových Fusarium mykotoxinů v obilninách a krmivech. Je připravena k nasazení v rutinních laboratořích vyžadujících rychlou a spolehlivou analýzu.

Reference

1. Commission Recommendation 576/2006 o mykotoxinech v krmivech.
2. Commission Decision 657/2002 o výkonnosti analytických metod.
3. Commission Regulation 1126/2007 o limitech Fusarium toxinů v kukuřici.
4. Commission Regulation 1881/2006 o maximálních hladinách kontaminant.
5. Commission Regulation 401/2006 o metodách odběru vzorků a analýzy mykotoxinů.