Идентификация и определение токсикантов с использованием стандартной добавки в пищевых продуктах, продовольственном сырье и кормах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии / времяпролетной масс-спектрометрии высокого разрешения

Abstract

Предложена методология идентификации и определения из одной навески 300 токсикантов различных классов в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом времяпролетной масс-спектрометрии высокого разрешения в сочетании с высокоэффективной жидкостной хроматографией и простой, экспрессной пробоподготовкой. Аналиты - пестициды, микотоксины, антибиотики, красители в пищевых продуктах и кормах. Предложены простые варианты пробоподготовки молока, мяса, жира, яиц, печени, почек, кормов и зерна. Пробоподготовка включает экстракцию токсикантов ацетонитрилом и удаление жиров экстракцией гексаном. В условиях электрораспылительной ионизации большинство аналитов образуют протонированные и депротонированные формы, и редко встречаются аддукты с аммонием, натрием и калием. Идентификация аналитов проведена с использованием программы «TargetAnalysis-1.3». Идентификационными параметрами служили время удерживания, точность измеренных масс ионов и соответствие изотопному распределению (mSigma). Показаны низкие пределы обнаружения аналитов (0.0005 - 50 нг/мл). Установлено, что с учетом столь низких пределов определения возможно разбавление экстракта водой до устранения матричного эффекта. Нижняя граница определяемых содержаний с учетом пробоподготовки и разбавления составила 1(500) мкг/кг. Степень извлечения аналитов из анализируемых проб колеблется от 78 до 110 % в зависимости от матрицы и природы аналита. Предложена схема идентификации и определения токсикантов методом стандартной добавки. Показаны преимущества метода стандартной добавки перед методом градуировочного графика при определении токсикантов в реальных пробах. Относительное стандартное отклонение результатов анализа не превышает 0.11. Продолжительность идентификации 40-60 мин и определения обнаруженных токсикантов - 2-3 ч.

The methodology of identification and defining 300 toxicants of different classes in food products and food raw materials out of one sample have been proposed and realized by the TOF mass spectrometry of high resolution combined with high performance liquid chromatography and simple express sample preparation. Analytes included pesticides, mycotoxins and veterinary drugs. Simple sample preparation variations of milk, meat, fat, eggs, liver, kidney, feed and grain were suggested. Sample preparation involved the extraction with acetonitrile and removal of toxins fat by extraction with hexane. Under the electrospray ionization conditions most analytes develop protonated and deprotonated forms and rare adducts with ammonium, sodium and potassium. Identification of analytes was carried out using the «TargetAnalysis-1.3» program. Retention time, the accuracy of the masses of the ions and matching of the isotopic distribution (mSigma) were used as identification parameters. Low limits of detection of analytes were shown to be 0.0005-50 ng / ml. It was found that, given such low detection limits, the dilution of the extract with water to eliminate the matrix effect is possible. The lower limit of the defined content with the sample preparation and dilution amounted to 1 (500) mg / kg. The degree of extraction of analytes from the analyzed samples ranged from 78 to 110 % depending on the nature of the analyte and the matrix. A scheme for the identification and defining toxins by standard addition was proposed. The advantages of the standard addition method compared to the method of the calibration curve in the determination of toxicants in real samples were demonstrated. The relative standard deviation of the test results does not exceed 0.11. The identification period was 40-60 min, and the definition of identified toxicants was in the range of 2-3 hours.