Rapid detection of natural plant toxins using probe ESI unit combined with quadrupole time of flight mass spectrometer

Význam tématu

Detekce přírodních toxinů v rostlinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a prevenci otravy. Rychlá a účinná analýza eliminuje zbytečná rizika a zkracuje dobu od odběru vzorku k výsledkům.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat možnost přímé a rychlé detekce alkaloidních toxinů z cibulek a listů Colchicum autumnale a Narcissus tazetta bez časově náročné extrakce. Autoři představují kombinaci technologie PESI (Probe Electrospray Ionization) se spektrometrem Q-TOF (quadrupole time-of-flight).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky cibulek a listů byly nakrájeny na 1–2 mm silné plátky a umístěny do jamky na vzorkovací destičce. Do každé jamky bylo přidáno 35 μl 50% ethanolu. PESI s tenkou kovovou sondou přímým dotykem odebíral kapku roztoku, na kterou byl aplikován vysoký napěťový impuls pro ionizaci. Ionizované molekuly byly směrovány do hmotnostního spektrometru Q-TOF.

• Ionizace PESI (Probe Electrospray Ionization)
• Shimadzu DPiMS QT spojený s LCMS-9050 (Q-TOF systém)
• Software LabSolutions Insight Explore pro sběr a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza Colchicum autumnale odhalila hlavní komponentu colchicin (m/z 400.1756) a jeho deriváty s hmotnostní odchylkou do 1 mDa. Měření trvalo jen 0,5 minuty. V případě Narcissus tazetta byly identifikovány lycorine, tazettine a galanthamine s potvrzením strukturálních fragmentů v MS/MS. Výsledky byly ověřeny porovnáním s databází ChemSpider a teoretickými spektry.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí výrazné zkrácení přípravy vzorku (cca 5 minut) a analýzy (<1 minuta) ve srovnání s konvenčními technikami LC nebo LC/MS. Přímá ionizace minimalizuje rozpouštědlovou extrakci a umožňuje vysokou propustnost vzorků v potravinové kontrole, QA/QC v farmaceutickém a chemickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace s automatizovaným vzorkovačem pro úplnou automatizaci workflow. Další směřování zahrnuje rozšíření na detekci jiných tříd toxinů a malých biomolekul. Potenciál pro mobilní přenosné platformy umožní analýzu v terénu a rychlé krizové zásahy.

Závěr

Kombinace PESI a Q-TOF hmotnostní spektrometrie se ukázala jako rychlý, citlivý a praktický nástroj pro detekci přírodních alkaloidních toxinů. Metoda významně zkracuje dobu od odběru vzorku k výsledku a je vhodná pro rutinní screening biologických vzorků.