Multi-mycotoxin Analysis in Corn-Based Feed by Quadrupole-Orbitrap LC-MS/MS

Význam tématu

• Mykotoxiny jsou toxické sekundární metabolity plísní ohrožující zdraví zvířat a způsobující významné ekonomické ztráty v zemědělství.
• Přesné a spolehlivé stanovení více mykotoxinů v krmivech je klíčové pro splnění regulačních limitů a zajištění kvality krmiva.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo demonstrovat produktivitu, robustnost a přesnost metody založené na UHPLC spojené s Orbitrap Exploris 120 pro simultánní identifikaci a kvantifikaci 15 mykotoxinů v kukuřičném krmivu. Studie porovnává tři akviziční režimy: Data Independent Acquisition (DIA), Data Dependent Acquisition (DDA) a cílené MS2 (tMS2).

Použitá metodika

• Příprava vzorku: modifikovaný QuEChERS postup – extrakce 5 g homogenizovaného krmiva s MeOH:H2O (70:30) s 0,1 % formiovou kyselinou, vortex 30 min, centrifugace, filtrace a injekce 2 μL.
• Chromatografie: Vanquish Flex UHPLC, Hypersil GOLD aQ (100×2,1 mm, 1,9 μm), mobilní fáze A (voda + 5 mM ammonium formiátu, 0,1 % formiové a octové kyseliny), B (methanol + 5 mM ammonium formiátu, 0,1 % kyseliny formiové a octové), gradient 13 min.
• Hmotnostní spektrometrie: Orbitrap Exploris 120 s přepínáním polarity, rozlišení full scan 30 000, MS2 15 000, HCD s krokovanou kolizní energií, plný rozsah 100–1000 m/z.
• Zpracování dat: TraceFinder 5.1, fragment matching z mzVault™, potvrzení pomocí knihovny mzCloud™, extrakce meze 5 ppm.

Použitá instrumentace

• UHPLC: Thermo Scientific Vanquish Flex Binary UHPLC System, Hypersil GOLD aQ kolona, inj. objem 2 μL.
• MS: Thermo Scientific Orbitrap Exploris 120, OptaMax NG ion source.
• Softwarové nástroje: TraceFinder, mzVault, mzCloud.

Hlavní výsledky a diskuse

• Dobrá symetrie špiček pro všech 15 mykotoxinů, včetně raně elujících i pozdně elujících sloučenin.
• Srovnatelná linearita (r² > 0,995), citlivost (2–100 ng/g), preciznost (RSD < 12 %) a recovery (80–120 %) ve všech režimech DIA, DDA a tMS2.
• Mass accuracy < 5 ppm v obou ionizačních módech a při přepínání polarity.
• Analýza certifikovaného referenčního materiálu potvrdila reprodukovatelnost metodiky; rozdíly mezi režimy < 20 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Efektivní screening a kvantifikace širokého spektra mykotoxinů v komplexních matricích.
• Vhodné pro rutina v diagnostických a průmyslových laboratořích s vysokým průtokem vzorků.
• Podpora splnění regulačních požadavků a ochrany zdraví zvířat.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy o další toxické metabolity a matrice (obiloviny, krmné směsi).
• Integrace vysokorychlostních akvizičních režimů s umělou inteligencí pro automatizovanou interpretaci dat.
• Vývoj rychlejších a ekologičtějších postupů přípravy vzorků.

Závěr

UHPLC Orbitrap Exploris 120 nabízí robustní, citlivý a přesný přístup k simultánní analýze mykotoxinů v kukuřičném krmivu. Výsledky potvrzují vhodnost metody pro rutinní i výzkumné aplikace.

Reference

1. Bennett JW; Klich M. Mycotoxins. Clin. Microbiol. Rev. 2003, 16, 497-516.
2. Zain ME. Impact of mycotoxins on human and animals. J. Saudi. Chem. Soc. 2011, 15, 129-144.