Determination of Pyrrolizidine Alkaloids in Teas and Herbal Teas by LC-MS/MS

Význam tématu

Pyrrolizidinské alkaloidy (PAs) jsou přírodní sekundární metabolity rostlin, které slouží jako obrana proti herbivorům. Současně jsou jejich metabolity hepatotoxické a karcinogenní, což činí nutnou jejich detekci a kvantifikaci v potravinách, zejména v čajích a bylinných nálevech.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo implementovat a validovat metodu LC-MS/MS podle protokolu BfR pro stanovení 27 vybraných pyrrolizidinských alkaloidů v čajových a bylinných matricích a aplikovat ji na vzorky odebrané v letech 2016–2019. Studie zahrnovala extrakci, čistící krok i chromatografickou separaci s následnou detekcí MS/MS.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Shimadzu Nexera
• MS/MS detektor Shimadzu 8060
• C18 analytická kolona pro základní rozlišení
• Fenyl-hexyl kolona pro sekundární separaci kritických isomerů
• C18-SPE materiál pro čistící krok (SPE clean-up)

Použitá metodika

• Extrakcí dle BfR protokolu s kyselinou sírovou; alternativně horká voda pro přípravu nálevu čaje
• SPE čistící krok na C18 kazetách pro odstranění interferencí
• Gradientní eluce na C18 koloně, eventuálně druhý běh na fenyl-hexyl koloně pro separaci izomerů
• Optimalizace MS/MS přechodů pro každou analyzovanou látku

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza vzorků z let 2016/17 odhalila různé kontaminační vzorce podle druhu čaje – například rooibos znečištěný Fen Ragwort a heřmánek kontaminovaný Common Ragwort. Porovnání s roky 2018/19 ukazuje výrazný pokles celkových koncentrací PAs. Některé izomery nelze plně chromatograficky oddělit, a proto jsou reportovány jako sumární parametry.

Přínosy a praktické využití metody

• Univerzální protokol vhodný pro různé matrixy (čaje, bylinné extrakty, další potraviny)
• Vysoká citlivost a reprodukovatelnost pro rutinní QA/QC kontrolu
• Možnost rychlé adaptace na rozšíření seznamu cílových alkaloidů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Škálování pro vysokoprodukční rutinní screening v potravinářských laboratořích
• Použití vysokorozlišovacího MS pro lepší oddělení isomerů
• Rozšíření metodiky o nové toxikologicky relevantní PAs dle aktuálních doporučení

Závěr

Metoda LC-MS/MS podle BfR protokolu byla úspěšně validována a aplikována na monitorování pyrrolizidinských alkaloidů v čajích a bylinných nálevech. Pokles koncentrací v letech 2018/19 dokládá efektivitu kontrolních opatření a schopnost metody poskytovat rychlé a spolehlivé výsledky.

Reference

• [1] BfR-protokol: Bestimmung von Pyrrolizidinalkaloiden (PA) in Pflanzenmaterial mittels SPE-LC-MS/MS, BfR-PA-Tee-2.0/2014
• [2] Mulder P. P. J. et al.: Occurrence of Pyrrolizidine Alkaloids in Food, EFSA Supporting Publication 2015: EN-859
• [3] Czerwenka C., Turkowitsch A.: Pyrrolizidine alkaloid isomers: Analytical challenges and solutions, RAFA symposium poster, 2017