Development of Automated Screening and Quantitation Approach on Novel On-Line SFE-SFC-MS/MS Platform – (II) For Five Afatoxins in Powdered Food Samples

Význam tématu

Aflatoxiny představují zdravotní riziko v potravinovém řetězci, zejména v obilných moukách. Moderní metody detekce musí zajistit vysokou citlivost, rychlost a minimalizovat spotřebu organických rozpouštědel. On-line kombinace SFE-SFC-MS/MS nabízí environmentálně šetrný a plně automatizovaný přístup pro screening a kvantifikaci bez složité předúpravy vzorku.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout a validovat automatizovaný protokol pro pět aflatoxinů (B1, B2, G1, G2, M1) ve vzorcích kukuřičné a pšeničné mouky. Studie využívá platformu Shimadzu Nexera UC, která kombinuje superkritickou fluidní extrakci (SFE), superkritickou fluidní chromatografii (SFC) a tandemovou hmotnostní spektrometrii (MS/MS).

Použitá metodika a instrumentace

• Systém: Nexera UC s jednotkou SFE, SFC a detektorem LCMS-8050
• Kolona: Shim-pack UC-X Sil (250×2,1 mm, 3 µm)
• Mobilní fáze: CO₂; methanol s 5 mM formiátem amonným; methanol s 0,1 % kyselinou mravenčí
• Gradientní eluce 5 min (0–40 % modifieru)
• ESI pozitivní režim, MRM přechody pro kvantifikaci a potvrzení
• SFE: 60 mg vzorku na filtrační papír, dynamická extrakce 2 min, okolní teplota

Hlavní výsledky a diskuse

• SFC-MS/MS LOQ 0,125–0,325 pg, linearita r² > 0,995
• On-line SFE vyvolává mírné rozšíření špiček a ~0,5 min posun retence
• Kalibrace na SFE-SFC-MS/MS dosáhla přesnosti 97–102 %
• Systémová zotavení SFE 74–89 % pro jednotlivé aflatoxiny
• Ve spikovaných vzorcích detekce na úrovni 1,0–1,2 µg/kg ve druhém průchodu

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace časově náročné předúpravy a manuální extrakce
• Snížení spotřeby organických rozpouštědel díky CO₂ jako hlavnímu eluentu
• Rychlá analýza (5 min chromatografie) a vyšší průchodnost vzorků
• Vhodné pro rutinní monitoring mykotoxinů v potravinářství

Budoucí trendy a možnosti využití

• Optimalizace SFE kombinující statickou a dynamickou extrakci pro náročné matrice
• Rozšíření metody na další mykotoxiny a kontaminanty v různých potravinách
• Integrace hyphenovaných technik pro simultánní stanovení více reziduí
• Další miniaturizace systému pro zvýšení citlivosti a snížení meze detekce

Závěr

On-line SFE-SFC-MS/MS platforma prokázala potenciál pro rychlý, citlivý a ekologický screening a kvantifikaci aflatoxinů v moukách bez složité předúpravy. Předběžná data podporují implementaci této metody v potravinářských laboratořích.

Reference

• Shimadzu Application News No LAAN-A-LC-E273, 2015
• Xing J., Lee J.X., Zeng P., Zhan Z.: Development of Automated Screening and Quantitation Approach on Novel On-line SFE-SFC-MS/MS Platform – (I) For 23 Restricted PFCs in Textiles; ASMS 2016