A rapid screening method of mycotoxins in grains by liquid chromatograph tandem mass spectrometry
Postery | 2018 | ShimadzuInstrumentace
Mykotoxiny jsou toxické látky produkované plísněmi, které mohou kontaminovat obiloviny a ohrozit zdraví lidí i zvířat. Regulace limitů přítomnosti různých druhů mykotoxinů je v praxi klíčová pro potravinářský i krmivářský průmysl. Rychlá a spolehlivá screeningová metoda je proto nezbytná pro efektivní monitorování kvality surovin.
Cílem studie bylo vyvinout jednoduchou a rychlou simultánní metodu pro screening 18 vybraných mykotoxinů (aflatoxiny, fumonisiny, ochratoxin A, trichotheceny a další) v obilovinách. Analýza probíhala za použití ultraefektivní kapalné chromatografie (UHPLC) v kombinaci s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC/MS/MS) a komerčními clean-up sloupci MycoSpin™.
Pro chromatografii byla využita soustava Nexera™ X2 UHPLC se stacionární fází PFP (Mastro PFP 2, 150×2,1 mm, 3 μm). Mobilní fáze A obsahovala 10 mmol/l acetát amonný ve vodě, fáze B methanol s 2 % kyseliny octové. Gradient probíhal v čase 0–15 min, průtok 0,4 ml/min, teplota kolony 40 °C, objem injekce 2,5 μl s předzásobou vody. Hmotnostní spektrometr LCMS-8050 pracoval v režimu ESI pozitivně/negativně s ultra rychlým přepínáním polarity (5 ms) a MRM až 555 přechodů/s. Teploty: rozptýlené plyny 5–15 l/min, interface 200 °C, desolvační zóna 400 °C.
Vzorky pšeničné a kukuřičné moučky (2,5 g) se extrahovaly 10 ml 50% acetonitril-vody (optimalizováno), třepaly 90 min a centrifugovaly. Supernatant 1 ml se upravil kyselinou octovou, aplikoval na MycoSpin™400 kolonu, vortexoval 1 min, centrifugoval a získal 350 μl vyčištěného extraktu. Celý clean-up trval do 5 min.
MRM chromatogramy standardů (každý 10 ng/ml) prokázaly dobrou separaci 18 analyzovaných mykotoxinů během 15minutového cyklu. Optimalizace extrakčního rozpouštědla ukázala, že 50% acetonitril-voda výrazně zlepšuje návratnost fumonisinů oproti 85% směsi. Po clean-upu však stále dochází k maticovým efektům, které byly vyhodnoceny na pšeničném, kukuřičném, arašídovém a mandlovém extraktu. Pro kompenzaci těchto vlivů byla použita metoda přídavku standardů.
Kvantifikace ve spikovaných vzorcích pšenice a kukuřice (100 ng/příklad) dosáhla průměrných návratností 60–134 %, %RSD <20 % a korelačních koeficientů kalibrací R2 ≥0,997. Metoda splňuje limity EC/1886/2006.
Vyvinutá metoda využívající UHPLC-ESI-MS/MS a MycoSpin™ clean-up umožňuje rychlý a spolehlivý screening 18 mykotoxinů v obilovinách. Optimalizace extrakce a kalibrace přídavkem standardů zabezpečuje přesné kvantitativní výsledky v souladu s regulačními požadavky. Další vylepšení slibují sofistikovanější čisticí sloupce a plná automatizace procesu.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Mykotoxiny jsou toxické látky produkované plísněmi, které mohou kontaminovat obiloviny a ohrozit zdraví lidí i zvířat. Regulace limitů přítomnosti různých druhů mykotoxinů je v praxi klíčová pro potravinářský i krmivářský průmysl. Rychlá a spolehlivá screeningová metoda je proto nezbytná pro efektivní monitorování kvality surovin.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout jednoduchou a rychlou simultánní metodu pro screening 18 vybraných mykotoxinů (aflatoxiny, fumonisiny, ochratoxin A, trichotheceny a další) v obilovinách. Analýza probíhala za použití ultraefektivní kapalné chromatografie (UHPLC) v kombinaci s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC/MS/MS) a komerčními clean-up sloupci MycoSpin™.
Použitá metodika a instrumentace
Pro chromatografii byla využita soustava Nexera™ X2 UHPLC se stacionární fází PFP (Mastro PFP 2, 150×2,1 mm, 3 μm). Mobilní fáze A obsahovala 10 mmol/l acetát amonný ve vodě, fáze B methanol s 2 % kyseliny octové. Gradient probíhal v čase 0–15 min, průtok 0,4 ml/min, teplota kolony 40 °C, objem injekce 2,5 μl s předzásobou vody. Hmotnostní spektrometr LCMS-8050 pracoval v režimu ESI pozitivně/negativně s ultra rychlým přepínáním polarity (5 ms) a MRM až 555 přechodů/s. Teploty: rozptýlené plyny 5–15 l/min, interface 200 °C, desolvační zóna 400 °C.
Sample preparation
Vzorky pšeničné a kukuřičné moučky (2,5 g) se extrahovaly 10 ml 50% acetonitril-vody (optimalizováno), třepaly 90 min a centrifugovaly. Supernatant 1 ml se upravil kyselinou octovou, aplikoval na MycoSpin™400 kolonu, vortexoval 1 min, centrifugoval a získal 350 μl vyčištěného extraktu. Celý clean-up trval do 5 min.
Hlavní výsledky a diskuse
MRM chromatogramy standardů (každý 10 ng/ml) prokázaly dobrou separaci 18 analyzovaných mykotoxinů během 15minutového cyklu. Optimalizace extrakčního rozpouštědla ukázala, že 50% acetonitril-voda výrazně zlepšuje návratnost fumonisinů oproti 85% směsi. Po clean-upu však stále dochází k maticovým efektům, které byly vyhodnoceny na pšeničném, kukuřičném, arašídovém a mandlovém extraktu. Pro kompenzaci těchto vlivů byla použita metoda přídavku standardů.
Kvantifikace ve spikovaných vzorcích pšenice a kukuřice (100 ng/příklad) dosáhla průměrných návratností 60–134 %, %RSD <20 % a korelačních koeficientů kalibrací R2 ≥0,997. Metoda splňuje limity EC/1886/2006.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlý clean-up (do 5 min) bez odpařování a dusíkových zón.
- Kompletní analýza 18 mykotoxinů včetně fumonisinů, trichothecenů a ochratoxinu A během 15 minut.
- Vysoká citlivost a reprodukovatelnost (RSD pod 20 %).
- Využití standardní přídavkové kalibrace eliminuje vlivy matrice.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další optimalizace clean-up kroků za použití multifunkčních nebo iontově výměnných stacionárních fází pro snížení pozadí matrice.
- Implementace označených interních standardů pro zvýšení přesnosti kvantifikace.
- Automatizace přípravy vzorku ve vysokokapacitních laboratořích.
- Rozšíření metody na další potravinářské matice a komplexní potravinové matrice.
Závěr
Vyvinutá metoda využívající UHPLC-ESI-MS/MS a MycoSpin™ clean-up umožňuje rychlý a spolehlivý screening 18 mykotoxinů v obilovinách. Optimalizace extrakce a kalibrace přídavkem standardů zabezpečuje přesné kvantitativní výsledky v souladu s regulačními požadavky. Další vylepšení slibují sofistikovanější čisticí sloupce a plná automatizace procesu.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Sensitive multi-mycotoxins analysis with a single sample preparation by LC-MS/MS
2018|Shimadzu|Postery
PO-CON1807E Sensitive multi-mycotoxins analysis with a single sample preparation by LC-MS/MS ASMS 2018 MP 266 Eishi IMOTO1, Naoki MOCHIZUKI2, Jun WATANABE1 1 Shimadzu Corporation, MS Business Unit, Kyoto, Japan. 2 Yokohama University Pharmacy, Kanagawa, Japan. Sensitive multi-mycotoxins analysis with a…
Klíčová slova
mycotoxins, mycotoxinsdon, donzen, zenniv, nivmin, minmulti, multifux, fuxsensitive, sensitiveota, otadas, daspreparation, preparationpat, patsingle, singlerinse, rinseneo
Sensitive multi-mycotoxins analysis with a single sample preparation by LC-MS/MS (RAFA)
2017|Shimadzu|Postery
Sensitive multi-mycotoxins analysis with a single sample preparation by LC-MS/MS Mikael LEVI1, Eishi IMOTO1, Naoki MOCHIZUKI2, Jun WATANABE1 1 Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan. 2 Yokohama University of Pharmacy 1. Introduction 3. Results There are various substances that can threaten the…
Klíčová slova
min, minfux, fuxmycotoxins, mycotoxinszen, zenfusarenon, fusarenonniv, nivnivalenol, nivalenolota, otadeoxynivalenol, deoxynivalenolzearalenone, zearalenonedon, donochratoxin, ochratoxintemperature, temperaturefumonisins, fumonisinslinearity
Multi-residue analysis of 18 regulated mycotoxins by LC-MS/MS
2017|Shimadzu|Postery
Multi-residue analysis of 18 regulated mycotoxins by LC-MS/MS David Baker1, Christopher Titman1, Neil Loftus1, Jonathan Horner2 1Shimadzu, Manchester, UK 2Concept Life Sciences, Cambridge, UK Liquid chromatography UHPLC Analytical column Column temperature / Flow rate Solvent A Solvent B Binary Gradient…
Klíčová slova
ota, otafus, fusdon, donfluoride, fluorideniv, nivzon, zonpfp, pfpneo, neodas, dasmycotoxins, mycotoxinsmins, minssignal, signalammonium, ammoniumregioisomers, regioisomersmin
Multi-residue analysis of 18 regulated mycotoxins by LC-MS/MS
2017|Shimadzu|Postery
PO-CON1767E Multi-residue analysis of 18 regulated mycotoxins by LC-MS/MS ASMS 2017 TP-185 David Baker1, Christopher Titman1, Neil Loftus1, Jonathan Horner2 1 Shimadzu, Manchester, UK 2 Concept Life Sciences, Cambridge, UK Multi-residue analysis of 18 regulated mycotoxins by LC-MS/MS Introduction Fusarium…
Klíčová slova
ota, otafus, fusfluoride, fluoridedon, donniv, nivzon, zonneo, neodas, daspfp, pfpmycotoxins, mycotoxinsammonium, ammoniumregioisomers, regioisomersmin, minfusarium, fusariumphase