Highly Efficient LC-MS/MS Analysis of Multiple Mycotoxins Utilizing Biphenyl Column Selectivity with Inert Column Technology

Význam tématu

Analyza mykotoxinů v potravinách a bioproduktech vyžaduje robustní, citlivé a současně časově i nákladově efektivní metody. Různorodá chemická struktura mykotoxinů, vysoká náročnost matrice a nevhodné interakce se systémovým hardwarem mohou limitovat spolehlivost výsledků. Optimalizace chromatografické separace, redukce nežádoucích adsorpčních jevů a zajištění dlouhodobé stability kolony má zásadní význam pro QA/QC laboratoře i výzkumné pracoviště.

Cíle a přehled studie

• Zhodnotit přínosy inertního povlaku Inert Column Technology na Raptor Biphenyl kolónách ve srovnání se standardním nerezovým hardwarem
• Vyvinout jednotný LC-MS/MS postup pro 34 mykotoxinů v kyselém mobilním fázi bez nutnosti vysokého pH
• Porovnat sensitivitu, tvar piků a reprodukovatelnost mezi oběma hardwaremi

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: LC-MS/MS se zdrojem ESI+ v režimu MRM
• Kolony: Raptor Biphenyl 2,7 µm, 100×2,1 mm; varianta Stainless Steel a inertně povržená kolona Inert Biphenyl
• Mobilní fáze A: voda s 0,05 % kyseliny mravenčí; B: methanol s 0,05 % kyseliny mravenčí; gradientní eluce od 75:25 do 0:100 v čase 9 min, návrat do výchozího stavu při 9,01 min
• Průtok: 0,4 mL/min, teplota kolony 60 °C, objem injekce 5 µL, standardní koncentrace 10 ng/mL

Hlavní výsledky a diskuse

• U 97 % analyzovaných mykotoxinů došlo při použití inertního hardware k nárůstu signálu (plocha i výška píků) ve srovnání se standardní nerezovou kolónou
• Pro skupinu fumonisinů B1–B3 byl průměrný nárůst plochy 3,8–6,5× a výšky píků 6–10×, doprovázený lepší symetrií a sníženým protáhnutím píků
• Aflatoxin B1 vykázal mírné snížení odpovědi, přesto zůstal kvantifikovatelným s dobrým tvarem píků
• Chemická pasivace inertního hardware prokázala stabilní zvýšení citlivosti již od první injekce a po deseti injekcích byla odezva stále podstatně vyšší než u konvenční kolony

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost simultánního stanovení širokého spektra mykotoxinů, včetně ergot alkaloidů a Alternaria toxinů, v jediné analýze
• Snížení detekčních limitů a zlepšení opakovatelnosti díky omezení NSA/NSB interakcí
• Delší životnost kolony a úspora času na kondicionaci a passivaci, čímž se zvyšuje počet měření za jednotku času

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření inertní povrchové technologie na další typy stacionárních fází a aplikace ve vysoce složitých matricích
• Integrace s vysoce přesnou hmotnostní spektrometrií pro cílené i necílené screeningu mykotoxinů
• Automatizace a standardizace metodiky v souladu s požadavky potravinářských a farmaceutických norem

Závěr

Inertně povržené Raptor Biphenyl kolony pod kyselými podmínkami LC-MS/MS prokázaly výrazné zvýšení citlivosti, lepší tvar píků a dlouhodobou stabilitu při multi-mykotoxinové analýze. Tato kombinace umožňuje komplexní screening bez kompromisů v detailech separace a snižuje provozní údržbu.

Reference

• Pschierer J., Lopez D. A., Liang S.-H., Connolly P. Highly Efficient LC-MS/MS Analysis of Multiple Mycotoxins Utilizing Biphenyl Column Selectivity with Inert Column Technology. Restek, Bellefonte, PA, USA