Multi-mycotoxin Screening and Quantitation Using UHPLC, High Resolution and Accurate Mass

Význam tématu

Mykotoxiny představují významné riziko v potravinářském průmyslu, především v obilovinách a pivu. Rychlá a citlivá analýza více toxických metabolitů plísní je klíčová pro ochranu spotřebitelů a dodržení legislativních limitů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout univerzální postup pro stanovení 32 mykotoxinů v pivu s použitím jednoduché přípravy vzorku, UHPLC separace a vysokorozlišené Orbitrap analýzy v režimu přesné hmotnosti.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Thermo Scientific Accela
• Orbitrap masový spektrometr Exactive s APCI zdrojem
• Kolona Hypersil GOLD aQ (100×2,1 mm, 1,9 µm)
• Mobily fáze: 5 mM amoniakálního uhličitanu v H2O a methanol (gradientní eluce)

Použitá metodika

Vzorky piva byly nejprve odplyněny ultrazvukem, extrahovány acetonitrilem, centrifugovány a následně rekonstituovány v methanol:voda (50:50). Použit byl 13C značený deoxynivalenol a zearalenon jako surrogáty. Před injekcí proběhla mikrofiltrace (0,2 µm PVDF). Analýza probíhala v režimu plného skenu při rozlišení 10 000–100 000 FWHM bez interní kalibrace.

Hlavní výsledky a diskuse

• APCI zdroj prokázal zlepšení citlivosti až o 1200 % oproti ESI u klíčových Fusarium toxinů.
• Vyšší rozlišení (50 000–100 000 FWHM) umožnilo minimalizovat isobarické interference a dosáhnout chyb hmotnosti < 5 ppm.
• Limitní koncentrace (LCL) v matrix se pohybovaly v rozmezí 0,5–60 µg/L, přesnost RSD ≤ 28 %.
• Linearity R2 > 0,996 pro většinu analyzovaných mykotoxinů a recovery 92–124 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou rutinní kontrolu mykotoxinů v pivu bez náročných čistících kroků. Archivace plného spektra umožňuje přístup k dříve neanalyzovaným látkám a je vhodná pro QA/QC laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další potravinářské matrixy a rozšíření panelu sledovaných toxinů.
• Integrace HRMS knihoven a pokročilého software pro automatizované zpracování dat.
• Vývoj miniaturizované a online vzorkové přípravy pro zvýšení throughput.

Závěr

Vyvinutý UHPLC–Orbitrap–APCI postup prokázal spolehlivé a citlivé stanovení 32 mykotoxinů v pivu. Kombinace jednoduché extrakce a vysokého rozlišení poskytuje robustní řešení pro rutinní screening.

Reference

• Medina A., Valle-Algarra F.M., Mateo R. et al. Int J Food Microbiol 2006, 108(2), 196.
• Scott P.M. J AOAC Int 1996, 79(4), 875.
• Schwarz P.B., Hill N.S., Rottinghaus G.E. J Am Soc Brewing Chemists 2007, 65(1), 1.
• Kostelanska M., Hajslova J., Zachariasova M. et al. J Agr Food Chem 2009, 57(8), 3187.
• Kellmann M., Münster H., Zomer P. et al. J Am Soc Mass Spectrom 2009, 20(8), 1464.
• Zachariasova M., Lacina O., Malachova A. et al. Anal Chim Acta 2010, 662, 51.
• Makarov A., Scigelova M. J Chromatogr A 2010, accepted manuscript.