Development of a Simultaneous Analysis Method for Allergens in Food Using a Triple Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Alergie na potraviny představuje rostoucí zdravotní riziko, kdy imunitní systém reaguje na přítomnost specifických bílkovin v potravinách. Přesná a spolehlivá identifikace alergenů je klíčová pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů a splnění legislativních požadavků na označování potravin. Tradiční metody, jako ELISA a PCR, mají omezení při současném stanovení více alergenů a riziko falešně pozitivních či negativních výsledků. Metody založené na kapalinové chromatografii spojené s hmotnostní spektrometrií (LC–MS/MS) nabízejí vysokou selektivitu, citlivost a možnost souběžného měření více látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a robustní metodu pro simultánní analýzu sedmi legislativně stanovených alergenů (pšenice, pohanka, vejce, mléko, arašídy, korýši – krevety a krabi) a sóji považované za ekvivalentní alergen ve zpracovaných potravinách. Použita byla ultrarychlá kapalinová chromatografie Nexera X3 spojená s trojčtvrťovým hmotnostním spektrometrem LCMS-8060NX.

Použitá metodika

Pro stanovení alergenů byly bílkoviny extrahovány z potravinových vzorků, redukovány, alkylačně upraveny, rozštěpeny trypsinem a následně čištěny na pevné fázi. Destilační gradient umožnil separaci peptidů do 10,5 minuty. Analytické podmínky zahrnovaly:

• Kolona C18-AQ, 2,1×100 mm, 1,9 µm
• Mobilní fáze A: 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě, B: 0,1 % kyseliny mravenčí v acetonitrilu
• Gradient od 2 do 95 % fáze B v průběhu 13,5 min
• Průtok 0,5 mL/min, objem injekce 3 µL
• MRM režim se 48 přechody cílených peptidů (17 různých sekvencí)

Použitá instrumentace

• Shimadzu Nexera X3 ultra-fast kapalinový chromatograf
• Shimadzu LCMS-8060NX trojčtvrťový hmotnostní spektrometr s IonFocus ESI
• Shim-pack GIST-HP C18-AQ kolona

Hlavní výsledky a diskuse

Vyvinutá metoda prokázala:

• Dobrou separaci všech 17 cílených peptidů do 10,5 min
• Vynikající linearitu kalibračních křivek (R² > 0,996) v rozsahu 0,1–50 ppm
• Schopnost spolehlivě detekovat přidané standardy (2,5 a 10 ppm) v reálných vzorcích
• Ověření ve třech komerčně dostupných potravinách – pre-balená kari, dětská výživa a udon těstoviny – s výsledky v souladu s uvedeným složením (zachycení pšeničného alergenu v udonu)
  

Přínosy a praktické využití metody

Díky možnosti současné kvantifikace osmi alergenů v jediném běhu se významně zkracuje doba analýzy a snižují se náklady na spotřebu reagencií a pracovního času. Metoda nabízí vysokou selektivitu i citlivost, minimalizuje riziko zkřížené reaktivity a usnadňuje kontrolu kvality v potravinářských provozech, laboratořích i regulačních institucích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat:

• Rozšíření panelu stanovených alergenů o další potravinové proteiny
• Integraci s automatizovanými přípravnými systémy pro zvýšení průchodnosti analýzy
• Adaptaci na rychlé skríningové postupy v terénu či online monitorování výrobních procesů
• Využití HRMS pro širokospektrální screening neznámých alergenů

Závěr

Byla představena efektivní LC–MS/MS metoda pro simultánní analýzu sedmi legislativních alergenů a sóji v potravinách. Validace ukázala vysokou linearitu, reprodukovatelnost a věrnost výsledků. Zavedení této metodiky přináší významné zrychlení a zpřesnění kontroly alergenů ve zpracovaných potravinách, což přispívá ke zvýšení bezpečnosti spotřebitelů.