Development and Validation of on-line SFE-SFC-MS/MS Method for Screening of Aflatoxins B1, B2, G1 and G2 in Grain Matrices

Význam tématu

Aflatoxiny B1, B2, G1 a G2 patří mezi silně karcinogenní sekundární metabolity plísní rodu Aspergillus. Jejich přítomnost v potravinových matricích představuje významné riziko pro zdraví veřejnosti, proto vyžadují citlivou a spolehlivou analýzu s minimálními zásahy do životního prostředí.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na vývoj a validaci zcela on-line metody kombinující superkritickou fluidní extrakci (SFE) a chromatografii superkritickou kapalinou (SFC) s tandemovou hmotnostní spektrometrií (MS/MS) pro screening a kvantifikaci aflatoxinů v obilovinách a arašídech.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala na systému Shimadzu Nexera UC spojeném s LCMS-8050. Extrakce se prováděla superkritickým oxidem uhličitým (SFCO2) jako hlavním rozpouštědlem, modifikovaným 10mM roztokem octanu amonného v methanolu. Pro separaci byl použit columna COSMOSIL 5PBr (250×4,6 mm, 5 μm) za gradientního režimu. Po koloně byl přidán make-up roztok 0,1 % kyseliny mravenčí v methanolu pro zvýšení účinnosti ESI ionizace. Pro kvantitativní analýzu sloužily dva MRM přechody na aflatoxin a 13C označené interní standardy pro korekci matrix efektu a odchylek extrakce.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární kalibrační křivky pro aflatoxiny B1 a G1 v rozsahu 0,5–20 ng a pro B2 a G2 v rozsahu 0,15–6 ng měly koeficient lineárního přizpůsobení R² > 0,991.
• Obnova v certifikovaných referenčních materiálech (CRMs) se pohybovala mezi 87,5 a 134 % s mezidenní opakovatelností (RSD < 15 %).
• Mezní detekční limity dosáhly 0,05 ng/g pro kukuřici a 0,15–0,2 ng/g pro arašídy, což odpovídá požadavkům regulačních norem.

Přínosy a praktické využití metody

• Plně automatizovaná on-line metoda eliminuje časově a chemicky náročné manuální kroky přípravy vzorku.
• Použití superkritického CO2 výrazně snižuje spotřebu organických rozpouštědel a ekologickou zátěž laboratoře.
• Metoda je vhodná pro rutinní screening v potravinářských laboratořích a v rámci QA/QC procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření platformy o analýzu dalších mykotoxinů, pesticidů či environmentálních kontaminantů.
• Integrace vysokopropustných systémů, pokročilého zpracování dat a umělé inteligence pro automatickou identifikaci látek.
• Další optimalizace „zelených“ rozpouštědel a posílení systémové automatizace.

Závěr

On-line kombinace SFE-SFC-MS/MS na systému Nexera UC představuje rychlý, citlivý a ekologický postup pro analýzu aflatoxinů v potravinových matricích. Díky použití 13C interních standardů metoda dosahuje vysoké přesnosti i opakovatelnosti a splňuje regulační požadavky na detekční limity.

Reference

• F. Soleimany, S. Jinap, A. Faridah, A. Khatib, Food Control (2012) 25:647-653
• M. C. Spanjer, P. M. Rensen, J. M. Scholten, Food Addit. Contam.: Part A (2008) 25:472-489
• Shimadzu Application News No LAAN-A-LC-E273 (2015)
• J. Xing, J. X. Lee, P. Zeng, Z. Zhan, ASMS 2016, Poster Session MP 283
• Commission Regulation (EC) No 1881/2006