Mykotoksiinien LC-MS/MS-moniyhdistemenetelmän kehitys: LC- ja MS-parametrien optimointi

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin Tullilaboratorion elintarvikkeiden biologisten tutkimusten jaostossa, jonka velvollisuuksiin kuuluu muun muassa erilaisten mykotoksiinien testaus ja valvonta Suomeen tuotavista ei-eläinperäisistä elintarvikkeista.

Työn tavoitteena oli aloittaa Euroopan standardointikomitean tekemän mykotoksiinien moniyhdistemenetelmän luonnokseen perustuvan menetelmän kehitys optimoimalla siinä käytettävän UPLC-MS/MS-laitteiston nestekromatografiset ja massaspektrometriset asetukset niin käyttövalmiiksi kuin mahdollista ilman varsinaista validointia tai esikäsittelyn testausta sekä kehitystä. Työn aiheena ollut menetelmä sisälsi yhteensä 50 erilaista mykotoksiinia ja johdannaisyhdistettä, joiden havainnoinnin yhdistäminen yhdeksi menetelmäksi mahdollistaisi Tullilaboratorion valvovan mykotoksiineja nopeammin ja laajemmin verrattuna käytössä oleviin lukuisiin erilaisiin, yhdistekohtaisiin menetelmiin. Uusi menetelmä mahdollistaisi Tullilaboratoriolle myös kyvyn vastata nopeasti mahdollisiin muutoksiin mykotoksiinien lainsäädännössä ja valvonnassa.

Menetelmänkehitys kokonaisuudessaan käsitti kaikkien analyyttien virittämisen massaspektrometrille sekä nestekromatografisten parametrien optimoinnin tarvittavan kromatografisen erotuksen sekä piikkien muodon saavuttamiseksi 50 yhdisteelle.

Yhteensä kaikki viisikymmentä mykotoksiinia ja johdannaisyhdistettä onnistuttiin ionisoimaan ESI-tekniikalla ja kullekin löydettiin ainakin kaksi pilkeionia. Yleisesti ottaen työn tavoitteet saavutettiin ja menetelmä tähän mennessä on pätevä tarkoitukseensa. Tarkoitetussa injektioliuoksessaan analyyttien kromatografiset piikit ovat kaikki hyvänmuotoisia ja luettavia vähintäänkin kvalitatiivista määritystä varten yhtä analyyttiä lukuun ottamatta.

This study was conducted at the Finnish Customs Laboratory, in the Food Biological Analysis section that is responsible for screening and testing mycotoxins from imported foodstuffs of non-animal origin.

The aim of this study was to begin the development of a multiple analyte mycotoxin detection method based on the European Committee for Standardization draft on the subject. The objective was to optimize the LC and MS parameters for the LC-MS/MS equipment to be as finalized as possible without taking sample pre-treatment and preparation into consideration. Altogether the method under development involved 50 analytes and compounds of interest. Combining the measurement of these analytes in a single method has the potential to allow the Customs Laboratory to monitor mycotoxins faster and with a wider scope than with previously used numerous analyte or group specific methods. The new method allows the Customs Laboratory to quickly respond to changes in mycotoxin legislation and monitoring recommendations issued by the European Union.

The method development consisted of tuning all of the 50 analytes on the mass spectrometer and optimizing the liquid chromatographic parameters required to obtain the necessary separation and satisfactory peak shapes.

In total all 50 analytes were successfully ionized with an ESI technique, and at least two product ions with good response were found for each analyte. When dissolved into their intended injection solution, with the exception of one analyte, the peak shapes were acceptable at least for qualitative analysis. The objectives for this study were fulfilled and so far, the method seems to be applicable for its intended purpose.