Determination of pyrrolizidine alkaloids in plant material using on-line SPE coupled to UHPLC-MS/MS

Význam tématu

Pyrrolizidinové alkaloidy (PA) představují skupinu hepatotoxických a genotoxických sekundárních rostlinných metabolitů, které se mohou dostat do potravinového řetězce prostřednictvím čajů, bylin, medu nebo krmiv.
Jejich spolehlivá detekce a kvantifikace jsou klíčové pro ochranu zdraví spotřebitelů a plnění regulačních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat on-line SPE UHPLC-MS/MS metodu pro simultánní stanovení 16 pyrrolizidinových alkaloidů a 14 jejich N-oxidů v rostlinných matricích, zejména v různých typech čajů, s co nejnižší manuální přípravou vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Příprava vzorku:

• Dvojitá extrakce čajových vzorků 0,05M H₂SO₄ sonikací, následná neutralizace NH₄OH a centrifugace.

On-line SPE:

• Kolonka EVOLUTE® EXPRESS ABN (30×2,1 mm, Biotage); mobile phase 5 mM formiát amonný + 0,1 % HCOOH pro náběr vzorku, organická fáze pro eluční a mycí kroky; průtok 0,2/2 mL/min; objem injekce 50 µL.

UHPLC-MS/MS:

• UHPLC Nexera (Shimadzu) s kolonou Shim-pack XR-ODS III (150×2,0 mm, 2,2 µm); gradient metanol–formiát amonný (0,1 % HCOOH); průtok 0,4 mL/min; teplota kolonky 30 °C.
• MS detektor LCMS-8060 (Shimadzu), pozitivní ESI; optimalizované parametry plynů (nebulační 3 L/min, topný 15 L/min, sušící 5 L/min) a teplot (interface 400 °C, DL 300 °C, heat block 400 °C).

Hlavní výsledky a diskuse

• Rozlišení všech kritických párů PA v jediném běhu s vysokým rozlišením chromatografie.
• Kalibrační křivky pro 30 sloučenin dosáhly r² ≥ 0,99 při vážené regresi 1/C.
• LLOQ v rozmezí 0,05–0,5 ng/mL (1–10 µg/kg v matrixech), S/N >10.
• Analýza 29 komerčních vzorků čajů odhalila PA nad LLOQ ve 59 % vzorků (3/6 zelených, 5/10 černých, 9/13 bylinkových čajů).

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizace manuální přípravy vzorků a eliminace dodatečných čisticích kroků.
• Vysoká citlivost, přesnost a reprodukovatelnost vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře.
• Rychlý multiplexní screening více analyzovaných látek v jedné analýze zvyšuje efektivitu pracovního procesu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Adaptace metody na další rostlinné a potravinářské matrixe (med, bylinkové extrakty, doplňky stravy).
• Integrace s automatizovanými systémy pro přípravu vzorků a vyšší propustnost analýz.
• Využití datově orientovaných přístupů a softwarových nástrojů pro pokročilou interpretaci výsledků a sledování regulačních limitů v reálném čase.

Závěr

Navržená on-line SPE UHPLC-MS/MS metoda pro stanovení pyrrolizidinových alkaloidů v rostlinných materiálech nabízí citlivý, robustní a efektivní přístup s minimem manuálních operací. Díky vysoké citlivosti a reprodukovatelnosti je vhodná pro rutinní monitorování bezpečnosti potravin a bylinných produktů.