Development of Sensitive and Selective Methods for Identifcation of Marine Toxins by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Seafoods a měkkýši mohou obsahovat rozmanité biotoxiny, které představují riziko pro lidské zdraví. Jejich účinná a spolehlivá detekce je kritická pro ochranu spotřebitelů a splnění mezinárodních bezpečnostních standardů. LC-MS/MS nabízí vysokou citlivost i selektivitu a nahrazuje tradiční bioassay metody na bázi pokusu na myších.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat analytické metody pro simultánní stanovení pěti klíčových mořských toxinů: okadová kyselina (OA), dinofyzistoxiny DTX1 a DTX2, ciguatoxin CTX3C a tetrodotoxin (TTX). Autoři zkoumali různé chromatografické režimy, mobilní fáze a předúpravu vzorků s cílem zlepšit separaci, citlivost a reprodukovatelnost analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie UHPLC (Nexera X2) se čtyřmi režimy kolonek: multi-mode ODS (Scherzo SM-C18), klasická ODS (L-column2 ODS) a HILIC (InertSustain Amide PEEK).
• Detekce standardním triple kvadrupólem LCMS-8050 s ESI ionizací (kladný i záporný režim).
• Předúprava vzorků zahrnovala SPE kartridže Biotage® ISOLUTE C18(EC) a EVOLUTE® EXPRESS ABN pro odstranění interferencí a koncentrování toxinů.
• Mobilní fáze obohacené formiátovými pufry a kyselinou formovou v kombinacích vody, acetonitrilu nebo methanolu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Multi-mode ODS kolona poskytla nejlepší separaci všech pěti toxinů v jednom běhu (40 min). Pro TTX však byla výhodnější HILIC kolona z důvodu lepší retence a tvaru píku.
• Citlivost (LOD) dosahovala úrovní 0,01–0,5 ppb pro jednotlivé prekurzorové produktní přechody MRM.
• SPE předúprava pro OA a DTX1 vykázala vysoké výtěžky (66–83 %) pomocí obou typů kartridží, což minimalizuje matrice a zlepšuje reprodukovatelnost analýzy.
• Studie fragmentačních spekter CTX3C potvrdila optimální volbu prekurzorových iontů [M+H]+ a [M+Na]+ v závislosti na poměru organické fáze.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje simultánní detekci lipofilních (DSP, CFP) i hydrofilních toxinů (PSP) ve společných podmínkách nebo s minimální úpravou metody.
• Vysoká citlivost a selektivita zajišťují spolehlivou kontrolu potravinářských produktů a mořských plodů.
• Modulární přístup (výběr kolony, mobilní fáze, SPE) dovoluje adaptaci metody na další skupiny toxinů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o další přírodní toxiny, včetně nových analogů PSP a CFP.
• Integrace s vysoce rozlišenou HRAM-MS pro neznámé nebo nekomerčně dostupné toxiny.
• Automatizace předúpravy vzorků a validace pro rutinní nasazení v regulačních laboratořích.
• Využití multidimenzionální chromatografie pro ještě lepší oddělení složitých matrik.

Závěr

Optimalizované LC-MS/MS protokoly na multi-mode ODS a HILIC kolonkách ve spojení s cílenou MRM detekcí a efektivní SPE předúpravou poskytují robustní, citlivé a selektivní platformy pro monitorování klíčových mořských toxinů. Tyto přístupy splňují požadavky moderní potravinářské kontroly a otevírají cestu k dalšímu rozvoji toxikologické analýzy.

Reference

• AOAC Official Method 2005.06 & 2011.02.
• CODEX STAN 292-2008.