آنالیز همزمان 14 مایکوتوکسین و 163 آفت کش در عصاره خام غلات توسط LC-MS/MS
آنالیز همزمان 14 مایکوتوکسین و 163 آفت کش در عصاره خام غلات توسط LC-MS/MS
آنالیز همزمان 14 مایکوتوکسین و 163 آفت کش در عصاره خام غلات توسط LC-MS/MS کمپانی SCIEX مدل API 4000
بررسی اجمالی
روش‌های چند جزئی Multi-component برای تشخیص کلاس‌های ترکیبی مختلف، مانند مایکوتوکسین‌ها یا آفت‌کش‌ها، ایجاد شده‌اند و به طور گسترده برای آنالیز طیف وسیعی از غذا یا خوراک استفاده می‌شوند.
با این حال، تقاضای مداوم برای آزمایش تعداد بیشتری از ترکیبات در زمان‌های کوتاه‌تر وجود دارد.
توسعه یک روش ترکیبی برای کلاس‌های ترکیبی مختلف می‌تواند به مقابله با آن چالش‌های جدید کمک کند.
در این مقاله یک روش سریع، قوی و قابل اعتماد ارائه می‌کنیم که برای تشخیص ۱۴ مایکوتوکسین و ۱۶۳ آفت‌کش در دانه ماتریکس تایید شده است.
روش LC-MS/MS با استفاده از نظارت بر واکنش چندگانه زمان‌بندی شدهScheduled Multiple Reaction Monitoring (الگوریتم MRM برنامه‌ریزی شده) همه مایکوتوکسین‌ها را با محدودیت‌های کمی (LOQ) بین 1μg/kg و 10μg/kg شناسایی می‌کند.
LOQ برای آفت کش ها 10μg/kg و کمتر بود. همه LOQ الزامات اتحادیه اروپا را برآورده می کنند.
معرفی
آفت کش ها و مایکوتوکسین ها به سلامت انسان و حیوانات آسیب می رسانند.
بسیاری از این ترکیبات به عنوان سرطان زا، سیتوتوکسیک cytotoxic یا اکوتوکسیک ecotoxic شناخته می شوند.
از این رو کشورهای مختلف مقرراتی را برای آفت کش ها و مایکوتوکسین ها وضع کرده اند.
به عنوان مثال، در اتحادیه اروپا، حداکثر سطوح باقیمانده آفت کش ها در یا روی محصولات خاص توسط EC/396/2005 و مقررات اصلاح شده EC/839/2008 و در ژاپن، توسط فهرست مثبت ژاپنی Syoku-An شماره 0124001 تنظیم می شود.
محدودیت های مایکوتوکسین در مقررات مربوط به آلاینده ها در مواد غذایی EC 1881/2006 و مقررات اصلاح شده EC 1126/2007 در اتحادیه اروپا هماهنگ شده است.
مقررات مربوط به آنالیز مواد غذایی و محیطی مستلزم آنالیز آلاینده ها با استفاده از تکنیک های تاییدی، مانند GC-MS و LC-MS/MS است.
بیش از 1000 آفت کش در سراسر جهان استفاده می شود و به همراه متابولیت ها و محصولات تخریب آنها در غذا و محیط زیست وجود دارد.
بنابراین، تقاضا برای روش‌های تحلیلی قدرتمند و سریعی وجود دارد که بتواند غلظت‌های بسیار پایین آفت‌کش‌ها را در مایکوتوکسین‌ها در انواع ماتریس‌های نمونه تشخیص دهد.
در طول سال‌های گذشته، LC-MS/MS جایگزین روش‌های سنتی GC و LC برای غربال‌گری آفت‌کش‌ها و مایکوتوکسین‌ها شد، زیرا توانایی آن در آنالیز طیف وسیع‌تری از ترکیبات در یک آنالیز منفرد و انتخاب‌پذیری و حساسیت بی‌نظیر نظارت بر واکنش چندگانه (MRM) ).
به طور سنتی، مایکوتوکسین ها و آفت کش ها نیاز به آماده سازی نمونه های متفاوتی دارند.
یک روش استخراج ساده برای تجزیه و تحلیل دو کلاس ترکیبی به طور همزمان در یک نمونه، بدون مراحل پاکسازیcleanup اضافی توسط ستون‌های SPE یا immunoaffinity ایجاد شد.
این آماده‌سازی نمونه ساده‌شده جدید در ترکیب با LC با وضوح بالا و تشخیص حساس MRM امکان تشخیص آفت‌کش‌ها و مایکوتوکسین‌ها را سریع‌تر و کار فشرده‌تر و صرفه‌جویی در زمان را فراهم می‌کند.
متود
آماده سازی نمونه
10 گرم از نمونه دانه با استفاده از مخلوط استونیتریل/آب استخراج شد.
عصاره فیلتر شده و با آب + 5 میلی مولار استات آمونیوم رقیق شد تا شکل پیک LC بهینه شود.
LC
یک سیستم Shimadzu Prominence LC با یک Agilent ZORBAX Eclipse XDB C18، 100×4.6 میلی متر، ستون 1.8μm در دمای 40 درجه سانتی گراد با گرادیان آب / متانول A (80/20) + 5 میلی مولار استات آمونیوم و شوینده B آب / متانول (90/10) + 5 میلی مولار استات آمونیوم با سرعت جریان 500 میکرولیتر در دقیقه استفاده شد.
حجم تزریق روی 100 میکرولیتر تنظیم شد.
دستگاه MS/MS
یک سیستم SCIEX API 4000 LC-MS/MS با منبع Turbo V و کاوشگر یونیزاسیون الکترواسپری (ESI) استفاده شد.
تعدادی از 14 مایکوتوکسین و 163 آفت کش با استفاده از 2 انتقال MRM در هر ترکیب شناسایی شدند تا امکان کمی سازی و شناسایی بر اساس نسبت انتقال کمیت و واجد شرایط مطابق با مقررات 2002/657/EC فراهم شود.
الگوریتم Scheduled MRM برای بهترین دقت و قابلیت تکرار استفاده شد (شکل 1).
هر نمونه دو بار در قطب مثبت و منفی تزریق شد.
نتایج
روشی برای کمی سازی و شناسایی 9 سم فوزاریوم fusarium:
Nivalenol (NIV)، Deoxynivalenol (DON)، Fusarenon X (FUS X)، 3- Acetyldeoxynivalenol (3-AcDON)، 15-Acetyldeoxynivalenol (15- AcDON)، Diacetoxyscirpenol (DAS)، توکسین HT-2، T-2 Zearalenon (ZON) و Ochratoxin A (OTA) توسعه داده شد (شکل 1).
این روش برای شناسایی آفلاتوکسین های B1، B2، G1 و G2 نیز گسترش یافت (شکل 2).
روش کامل برای تجزیه و تحلیل نمونه های گندم، جو، ذرت و جو دوسر تایید شد (جدول 1).
شکل 1. تشخیص سموم فوزاریوم و اکراتوکسین A توسط LC-MS/MS
شکل 2. تشخیص آفلاتوکسین توسط LC-MS/MS
جدول 1. LOQ و محدوده خطی مایکوتوکسین های شناسایی شده
Mycotoxin LOQ (μg/kg) Linear Range
(μg/kg) EU MRL#
3-AcDON 10 400 (1)
15-AcDON 10 150 (1)
DON 10 10000 1750*
1250** (2)
FUS X 10 2000 (1)
DAS 10 400 (1)
NIV 10 4000 (1)
OTA 1 >10 5***
HT-2 5 200 (2)
T-2 5 1000 (2)
ZON 5 80 100*** (2)
Aflatoxin B1 1 >20 2
Aflatoxins 1 >20 Σ=4
روش توسعه‌یافته اخیراً برای تعیین کمیت و شناسایی 163 آفت‌کش به‌روز شده است (شکل 3).
استفاده از الگوریتم Scheduled MRM امکان نظارت بر چنین پانل بزرگی از آنالیت ها را بدون کاهش حساسیت و تکرارپذیری فراهم می کند.
روش در ماتریس دانه های مختلف اعتبار سنجی شد.
محدودیت های کمی (LOQ) همه مایکوتوکسین ها بین 1 میکروگرم بر کیلوگرم و 10 میکروگرم بر کیلوگرم یافت شد.
مقدار آفت کش ها 10 میکروگرم بر کیلوگرم و کمتر اندازه گیری شد.
همه LOQ الزامات اتحادیه اروپا را برآورده می کنند. یافته های مثبت در دو نمونه دانه انتخاب شده در شکل 4 نشان داده شده است.
شکل 3. تشخیص 14 مایکوتوکسین و 163 آفت کش با استفاده از LC-MS/MS در دو تزریق (قطب مثبت و منفی) با استفاده از الگوریتم Scheduled MRM™ برای بهترین حساسیت و تکرارپذیری
شکل 4. تشخیص مایکوتوکسین ها و آفت کش ها در یک نمونه گندم دوروم (سمت چپ) و یک نمونه جو (راست)
خلاصه
یک روش سریع، قوی و قابل اعتماد برای تشخیص 14 مایکوتوکسین و 163 آفت کش در دانه ماتریکس توسعه و اعتبارسنجی شد.
یک روش استخراج عمومی به دنبال یک مرحله رقت dilution step برای پوشش پانل بزرگ از آنالیت استفاده شد.
LC با وضوح بالا با تشخیص حساسیت بالا با استفاده از سیستم SCIEX API 4000 LC-MS/MS ترکیب شد.
از مانیتورینگ واکنش چندگانه (MRM) به دلیل گزینش پذیری و حساسیت بالا استفاده شد.
با فعال شدن الگوریتم Scheduled MRM برای دقت و تکرارپذیری.
روش در ماتریس دانه های مختلف اعتبار سنجی شد.
حد کمی Limits of Quantitation (LOQ) همه مایکوتوکسین ها بین 1μg/kg و 10μg/kg یافت شد.
آفت کش ها در 10μg/kg و کمتر اندازه گیری شد. همه LOQ الزامات اتحادیه اروپا را برآورده می کنند.
دیدگاهتان را بنویسید