Highly sensitive analysis of the related substance of ciguatoxins by the multiple reaction monitoring and electrospray ionization with LC/MS/MS

Význam tématu

Ciguatoxiny jsou vysoce toxické molekuly zodpovědné za ciguateru; jejich analýza vyžaduje extrémní citlivost a selektivitu pro ochranu veřejného zdraví a kontrolu kvality mořských produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo navrhnout a optimalizovat metodu LC–MS/MS s více reakcemi monitorování (MRM) pro simultánní kvantifikaci pěti klíčových ciguatoxinů ve stopových koncentracích, včetně výběru nejvhodnějšího UHPLC sloupce.

Použitá metodika a instrumentace

• UHPLC: Nexera X2 s kolonkami Shim-pack Scepter C18-120 (50×2,0 mm, 1,9 µm) a Shim-pack Velox C18 (50×2,1 mm, 1,8 µm).
• MS: Triple kvadrupól LCMS-8060 (ESI, pozitivní režim MRM) a Q-TOF LCMS-9030 pro CID spektra.
• Mobilní fáze: (A) 5 mmol/L NH4Formát s 0,1 % kyselinou mravenčí; (B) methanol; gradientní program 60→88 % B (0–14 min) → 60 % B (14–18 min).
• Standardy pěti CTX s koncentracemi připravenými kvantitativní NMR.
• Objem injekce: 5 µL; teplota kolony: 40 °C; průtok: 0,4 mL/min.

Hlavní výsledky a diskuse

• Sloupec Velox vykázal dvojnásobnou výšku píků a nižší zpětný tlak (~38 MPa) než Scepter (~42 MPa).
• Limit kvantifikace kolem 0,5 ppb pro všechny analyty.
• Linearita kalibračních křivek R2 > 0,997.
• Přesnost 94–107 %, opakovatelnost plochy RSD < 15 % (n=6).
• CID spektrum CTX3C odhalilo charakteristické fragmenty m/z 155,10 a 125,10 v nitru L-kruhu.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní detekce pěti CTX analogů v jedné analýze.
• Vysoká rychlost separace (< 18 min) a reprodukovatelnost pro rutinní laboratorní testy.
• Aplikace v potravinářském průmyslu a monitoringu mořských toxinů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další CTX analoga a jiné mořské toxiny.
• Integrace s automatizovanou přípravou vzorků a on-line monitoringem.
• Využití vysokého rozlišení MS pro potvrzení strukturálních modifikací.
• Implementace ve veřejných zdravotních a environmentálních kontrolách.

Závěr

Vyvinutá UHPLC–MS/MS metoda s optimalizovanými MRM přechody a sloupcem Velox poskytuje vysokou citlivost, selektivitu i reprodukovatelnost kvantifikace ciguatoxinů pod úrovní 0,5 ppb a je vhodná pro rutinní kontrolu kvality mořských produktů.

Reference

• Yogi K., Oshiro N., Inafuku Y., Hirama M., Yasumoto T. Detailed LC-MS/MS analysis of ciguatoxins revealing distinct regional and species characteristics in fish and causative alga from the Pacific. Anal. Chem. 2011, 83, 8886–8891.
• Yogi K., Oshiro N., Matsuda S., Sakugawa S., Yasumoto T. Toxin profiles in fish implicated in ciguatera fish poisoning in Amani and Kakeroma islands, Kagoshima prefecture, Japan. Food Hyg. Saf. Sci. (Shokuhin Eiseigaku Zasshi) 2013, 54, 385–391.