Simultaneous analysis of mycotoxins in corn-based animal feed by quadrupole-Orbitrap LC-MS/MS

Význam tématu

Mykotoxiny představují nebezpečné sekundární metabolity plísní, které kontaminují zemědělské produkty a krmiva pro zvířata. Jejich přítomnost může vést ke zdravotním problémům zvířat, ekonomickým ztrátám a nesplnění regulovaných hladin v potravinářském řetězci. Spolehlivé, rychlé a citlivé stanovení více mykotoxinů v komplexních matricích je klíčové pro zajištění bezpečnosti krmiv a potravin.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat výkon, robustnost a přesnost kombinace ultra-vysokotlaké kapalinové chromatografie Vanquish Flex UHPLC a orbitrapového hmotnostního spektrometru Exploris 120 pro simultánní identifikaci a kvantifikaci 15 klíčových mykotoxinů v kukuřičném krmivu. Studie porovnávala tři různé HRAM full-scan workflow: Data Independent Acquisition (DIA), Data Dependent Acquisition (ddMS²) a cílené MS² (tMS²).

Použitá metodika a instrumentace

Odběr vzorků a extrakce proběhly jednoduchou QuEChERS procedurou s methanol–vodním extrakčním činidlem (70:30, 0,1 % kyseliny mravenčí). UHPLC separace využila kolonu Hypersil GOLD aQ (100 × 2,1 mm, 1,9 µm) při gradientu vody a methanolu s amonnou solí a kyselinami. Detekce probíhala na Orbitrap Exploris 120 s rychlým přepínáním ionizační polarity. Data zpracovávala aplikace TraceFinder v kombinaci s knihovnami mzCloud/mzVault.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografické rozlišení všech 15 mykotoxinů dosáhlo vynikající symetrie a oddělení raných i pozdních elutujících sloučenin. Kalibrační křivky vykázaly lineární závislost (R² > 0,995) v rozsahu 2–4000 ng/g. Recovery spikovaných sloučenin se pohybovalo mezi 80–120 %. Přesnost metody (RSD ≤ 12 %) a hmotnostní přesnost (< 1 ppm) byly konzistentní napříč všemi třemi režimy skenování a polaritami. Stanovení v CRM potvrdilo shodu naměřených hodnot s deklarovanými koncentracemi (± 20 %).

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní určení 15 mykotoxinů v jediném běhu, úspora času oproti samostatným analýzám v různých polaritách
• Vysoká citlivost a selektivita díky HRAM full-scan s MS² potvrzením
• Jednoduchá extrakce bez dalších clean-up kroků pro složité matricové matice
• Robustní průběh analýz s automatizovaným zpracováním dat

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj HRAM technologií a rozsáhlých spektrometrických knihoven otevře cestu k rozšířenému monitoringu dalších kontaminantů a biologicky aktivních látek. Vblaze větších databázových řešení a umělé inteligence pro automatizovanou identifikaci se očekává zvýšení produktivity laboratoří pro QA/QC, potravinářský průmysl a environmentální monitoring. Integrace do online systémů a real-time sledování také získává na významu.

Závěr

Kombinace Vanquish Flex UHPLC a Orbitrap Exploris 120 poskytuje rychlý, citlivý a spolehlivý postup pro komplexní analýzu mykotoxinů v krmivech. Metoda nabízí vysokou reprodukovatelnost, selektivitu a schopnost simultánního sledování širokého spektra toxinů bez kompromisů ve výkonu.

Reference

• Bennett JW, Klich M. Mycotoxins. Clinical Microbiology Reviews. 2003;16(3):497–516.
• Zain ME. Impact of mycotoxins on human and animals. Journal of the Saudi Chemical Society. 2011;15(2):129–144.
• Globální regulační limity mykotoxinů v krmivech (Kanada, USA, EU, Čína). Romer Labs, JRC, Canadian Food Inspection Agency, EU Legislation.