このプロトコルは、最近発表された欧州委員会規則(EU)2023/915に準拠して、食品中の麦角アルカロイドの存在を決定するための検証済みの液体クロマトグラフィー-イオン移動度-高分解能質量分析法を提供します。
方法論記事
このプロトコルは、最近発表された欧州委員会規則(EU)2023/915に準拠して、食品中の麦角アルカロイドの存在を決定するための検証済みの液体クロマトグラフィー-イオン移動度-高分解能質量分析法を提供します。
イオンモビリティー質量分析(IMS)は、液体クロマトグラフィー-質量分析(LC-MS)ワークフローに統合すると、追加の分離次元として機能します。LC-IMS-MS 分析法は、従来の LC-MS 分析法と比較して、より高いピーク分離、同重体化合物と異性体化合物の分離の向上、S/N 比(S/N)の向上を実現します。IMSは、分析物の同定に別の分子特性、すなわち衝突断面積(CCS)パラメータを提供し、偽陽性の結果を減らします。したがって、LC-IMS-MS 分析法は、食品安全の分野における重要な分析課題(すなわち、複雑な食品マトリックス中の微量化合物の検出、および同重体および異性体分子の明確な同定)に対処します。
麦角アルカロイド(EA)は、ライ麦、ライコムギ、小麦、大麦、キビ、オート麦などの小粒を含む多種多様な草種を攻撃する真菌によって産生されるマイコトキシンのファミリーです。これらのマイコトキシンの最大レベル(ML)は、欧州委員会規則EC/2023/915に詳述されているように、いくつかの食品で確立されています。この新しい法律には、6つの主要なEAとそれに対応するエピマーが含まれているため、これらの異性体分子を共起を考慮して適切に区別するための効率的な方法論が必要です。
したがって、このプロトコールの目標は、LC-MS ワークフローにおける IMS の統合が異性体 EA の分離にどのように寄与するかを示し、分析法の選択性を高めることです。さらに、分析用標準品の特性評価によるCCSライブラリーの作製により、マイコトキシンの同定の信頼性がどのように向上するかを示しています。このプロトコルは、食品の安全性にIMSを実装する利点を明確に説明するために設計されており、例として穀物中のEAの測定を取り上げます。QuEChERS ベースの抽出とそれに続く LC トラップイオンモビリティー分光法(TIMS)-MS 分析では、ML の 1.5 倍、1 倍、0.5 倍で 0.65 から 2.6 ng/g の定量限界が得られました(ただし、エルゴタミンの回収率は低い)。マトリックス効果はごくわずかでした。
イオンモビリティー質量分析(IMS)は、ますます使用される分析手法になりつつあり、多くの場合、MSワークフローに結合された従来の液体/ガスクロマトグラフィー(LC/GC)に統合された追加の分離次元として提示されます。IMSは、緩衝ガスで満たされた移動度セルに沿って、電界下および大気圧1で分子を分離することからなる。質量電荷比(m/z)と幾何学的コンフォメーションに応じて、イオン化された分子は、移動度セル上を移動するときにバッファーガスと相互作用し、これはイオン移動度(K)パラメータ2 に反映され、次の式で計算されます。

ここで、Dはドリフトの合計長、tdはドリフト時間の合計 、Eは電界 です。したがって、Kはm2 V-1 s-1で測定されますが、実用的な理由から、多くの場合、cm2 V-1 s-1として表されます。移動細胞上を移動する固有の能力は、ドリフト時間によって測定され、後で、IMS装置3とは無関係に各分子の再現性の高いパラメータである、いわゆる衝突断面積(CCS)値に変換することができる。CCS は、次の式に従って移動度から導き出すことができます。

q はイオンの電荷です。 N はバッファガス数密度。 μ 衝突相手の減少した質量はガスイオンを緩衝します。 kB ボルツマン定数。 T は緩衝ガス温度。したがって、IMS は、クロマトグラフィーおよび MS 分析から得られる分析データを補完する追加情報を提供します。
LC-MS プラットホームに IMS を導入すると、特に微量濃度の化合物を扱う場合に、分析測定の信頼性が向上することが示されています。いくつかの研究で、LC-IMS-MS 分析法は、最終的に分析法の感度に影響を与えるバックグラウンドノイズを低減することで質量スペクトルの品質を向上させ、マルチ残留物 LC-MS 分析法による偽陽性および偽陰性の割合を低下させることが報告されています 4,5,6。また、CCS値の再現性により、同一技術を用いた異なる装置間だけでなく、最も利用頻度の高いシステムである進行波イオンモビリティー分光法(TWIMS)、トラップド・イオンモビリティー分光法(TIMS)、ドリフトチューブイオンモビリティー分光法(DTIMS)2,7など、異なるイオンモビリティー技術間の比較も可能となります1.したがって、同定パラメータとしてのCCSの可能性の顕著な結果は、メタボロミクス研究8への適用性に反映されているCCSライブラリの構築の可能性にあります。それにもかかわらず、IMS の最も強力な機能の 1 つは、LC-MS メソッドでは十分に分離できない可能性のある異性体化合物と同重体化合物を分離できることです。これは、複雑なマトリックスで目的の分析種の大規模なセットを扱う場合に当てはまる可能性があり、これは環境分析や食品分析で一般的な状況です。これに関連して、LC-IMS-MS 法は、食品中の農薬、および程度は低いが動物用医薬品およびマイコトキシンのモニタリングのために提案されています9。
LC/GC-IMS-MSプラットフォームは、その高い分離能と選択性により、食品の安全性における現在の課題、特に異性体混合物に関連する課題に対処するための最も有用なツールとして浮上しています。食品汚染物質としての異性体混合物に関連する健康上の懸念は、現在のヨーロッパの法律に反映されており、たとえば、いくつかの食品中の6つの主要な麦角アルカロイド(EA)とそれらに対応する6つのエピマーの最大濃度を制限しています10。
EAは、主にClavicipitaceae科(例えば、Claviceps purpurea、その広い宿主範囲のために最も重要なEA生産者)だけでなく、開花時に生きている植物(ライ麦、大麦、小麦、オート麦など)の種子頭に寄生することができるTrichocomaceaeの広い範囲の真菌によって産生される有毒な二次代謝産物のファミリーを構成します11、12.特定の条件、特に温度と水分活性の下で、クラビセプス菌類は、宿主作物の菌核または麦角として知られる子実体に蓄積するEAを生成する可能性があります。ある程度まで、EAは最終製品に到達するまで原材料の処理に耐えることができます。したがって、食物連鎖に侵入します。汚染された食品の摂取は、腹痛、嘔吐、皮膚の灼熱感、不眠症、幻覚などの急性症状を呈する、エルゴチズムとして知られるEA中毒につながる可能性があります13。EAが人間の健康に与える影響を減らすために、欧州委員会は、主要なEAの合計に対していくつかの食品の最大レベル(ML)を設定しました:R-エピマーエルゴメトリン(Em)、エルゴタミン(Et)、エルゴシン(Es)、エルゴクリスチン(Ecr)、エルゴクリプチン(Ekr)、エルゴコーニン(Eco)およびそれらに対応するS-エピマー:エルゴメトリニン(Emn)、エルゴシニン(Esn)、エルゴタミニン(Etn)、エルゴコルニニン(Econ)、エルゴクリプチニン(Ekrn)、 およびエルゴクリスチニン(Ecrn)。これらの化合物は、特に強い光にさらされたり、長期間保存されたり、高pHまたは低pH 12の一部の溶媒と接触したりすると、R型からS型に、またはその逆にエピマー化する可能性があります。R型とS型の割合は異なる条件下で異なる可能性があるが、EFSA CONTAMパネルは、食品中のEAに関する入手可能な文献を検討した後、S型よりもR型の発生率が高いと報告した14。したがって、MLは、作物の感受性、加工の程度、消費の頻度など、いくつかの要因によって異なります。EUの枠組みでは、大麦、小麦、スペルト小麦、オーツ麦の製粉製品のMLは50または150μg/kg(灰分含有量がそれぞれ900mg/100g未満または高)に設定されていますが、人間が直接消費することを目的としたシリアルは、シリアルベースのベビーフードを除き、150μg/kgのMLの対象となります。 MLが20μg/kg10に減少します。
この厳しい法律により、微量濃度(μg/kg)レベルを決定するのに十分な感度を持つ分析方法論が必要であり、また、汚染されたサンプルには R異 性体と S異性体の両方の形態が一緒に見つかるため、規制対象のEAとそれに対応するエピマーを適切に同定する必要があります。この課題は、各毒素とエピマーのペアが正確に同じ質量とフラグメンテーションパターンを共有しているため、大きな課題を表しています。さらに、両化合物間の適切なクロマトグラフィー分離は複雑になる場合があります。したがって、EA エピマーが食品サンプル中に共起する際の誤定量を避けるために、十分に最適化された LC グラジエントが必要です。EA15、16、17、18 を明確に測定するための LC-MS 分析法はいくつかの研究で報告されていますが、クロマトグラフィーピークを適切に分離して EA を明確に同定するには、クロマトグラフィー分析法を広範囲に研究する必要があります。ただし、これは通常、異なる化学ファミリーに属する汚染物質が同時に測定されるマルチクラスメソッドでは実行可能ではありません。これに関連して、Carbonell-Rozas、Hernández-Mesaらが実施した最近の研究では19 、小麦および大麦サンプル中のEAを定量するためのLC-IMS-MS法が報告されており、再現性のあるCCS値と低定量限界(LOQ)を提供する2つの異なるTWIMS装置を使用して、現行の法律に従って不適合を検出します。したがって、このプロトコールの目標は、LC-MS ワークフローにおける IMS の統合が異性体 EA の分離にどのように寄与するかを示し、分析法の選択性を高めることです。さらに、分析用標準品の特性評価による CCS ライブラリーの作製により、マイコトキシンの同定の信頼性がどのように向上するかを示しています。このプロトコルは、食品中のEAの測定を例にとり、食品安全性分析にIMSを実装する利点を明確に説明するように設計されています。このプロトコルは、QuEChERS手順に基づくサンプル処理、LC-TIMS-MSによるサンプル分析、およびIMSデータの抽出と解釈に対応します。
1. ストック溶液、中間溶液、および作業用標準溶液の調製
注意: ニトリル手袋、白衣、安全メガネを使用してください。
2. 試薬および溶液の調製
注意: ニトリル手袋、白衣、安全メガネを使用してください。
3. インストゥルメンタルパラメータの設定
注:このLC-IMS-MS研究の実施に使用された装置は、真空絶縁プローブ加熱エレクトロスプレーイオン化(VIP-HESI)源を備えたIM-HRMSと組み合わせたUHPLCでした。装置はポジティブモードで操作されました。
4. EA分析標準物質からのデータ取得
注意: ニトリル手袋、白衣、および安全メガネは、手順4.1でのみ使用してください。
5. 定量法作成のためのデータハンドリング
6. 麦角アルカロイドの定量のためのデータ処理法の創成
7. サンプリング
8. サンプル調製
9. 定量的なデータの取り扱い
まず、作業用標準溶液を LC-IMS-MS 装置に注入して、ここで分析した各 EA のすべての同定特徴(保持時間、CCS、質量スペクトル)を取得しました。正確な質量を除く同定パラメータは最初は不明であったため、取得方法は、全質量スペクトルのフルスキャンから始まり、その後にbbCIDを行う2回のスキャンイベントに基づいていました。この研究に取り組むレトロスペクティブな方法は、Q-TOF高分解能質量分析計によって可能になり、分析物に関する入力や事前情報なしでデータを取得および生成します。取得したデータ内で各ペアのメインEA-エピマーの正確な質量を検索し、他の同定特性(すなわち、保持時間やCCS値)も取得し、サンプルデータ処理の定量法を作成するために使用されます。分析後に得られた実験パラメータを 表1に詳述します。
クロマトグラフィー分離により、Et と Etn を除く各主要な EA とエピマーのペアについて、明確で十分に分離されたピークが得られました(図 3)。Et (6.85 分) と Etn (6.98 分) のクロマトグラフィーピークの保持時間間の類似性により、両者間の分離が不十分であり、わずかに重複しているため、保持時間が分析中にドリフトする可能性があることを考えると、誤定量につながる可能性があります。それにもかかわらず、この同じ分子ペアのベースライン分離がイオンモビリティースペクトルで観察され(図4)、各分析種について識別可能なCCS値が得られます。したがって、構造的に類似した化合物のセットを使用する場合にIMSを実装する利点を示しています。
各EAの同定パラメータが確立されると、サンプルのセットは、分析方法論20の検証のための現在のヨーロッパの法律に従って調製された。欧州当局が定めたMLに基づいて、限界値自体(150 μg/kg)、1.5倍のML(225 μg/kg)、0.5倍のML(75 μg/kg)の3つの校正レベルを選択しました。このMLは12のEAの合計に対応することに留意することが非常に重要です。検証の目的で、ML に対する同等の貢献が考慮されました。したがって、試験した濃度レベルは、各EAについてそれぞれ12.50、18.75、および6.25μg/kgと相関していました。さらに、8 つのブランクサンプルと 2 つの検量線のセットを、マトリックスマッチド検量線とともにニート溶媒(標準検量線)で調製し、同じ分析バッチ内で分析しました。線形範囲は、0.08 から 41.6 ng/L の濃度範囲の 7 つのポイントで評価されました (各 EA の機器濃度レベル)。分析法の性能を 表 2 に示します。
まず、各化合物の検量線を定量ソフトウェアで作成し、分析種濃度の関数としてのピーク面積を使用して線形範囲を評価しました。良好な線形近似(R2 > 0.99)を達成しながら、各濃度レベルの精度に関して相対標準偏差を20%未満にすることが重要です。これを行うには、曲線の重み付けを「1/x」に切り替えることができます。線形範囲 2.6-41.3 ng/mL (サンプル中 1.95-31.2 g/kg) のすべての分析種で良好な直線性が観察されました。ただし、一部の分析種では、S/N比を10以上に保ちながら、線形範囲はさらに広く、下限は0.65 ng/mLでした。 図 5 に、Econ の (a) 標準試料と (b) マトリックスマッチド検量線の例を示します。
標準検量線とマトリックスマッチド検量線の傾きを比較すると、マトリックスからの潜在的な共溶出物が分析にどのように影響するかについての情報が得られます。この乱れは、シグナル抑制/増強効果(SSE)と呼ばれ、両方の検量線の傾きを比較し、次の式を適用することで評価できます。

表2に示すように、SSEは-23〜18%の範囲であり、マトリックスの存在が分析種のイオン化にほとんど影響を与えないことを示しています。したがって、それらの定量は標準検量線を使用して実行できます。
次に、マトリックスの影響がわかった上で、次のステップは、検量線を使用して前述の3つの濃度レベルでスパイクされたサンプルを定量化し、抽出プロセス後に初期EAがどれだけ回収されるかを評価することです。示されているSSEが低いため、溶媒で調製した検量線を定量ソフトウェアで使用して、スパイクしたサンプルの濃度を自動的に決定しました。回収率を計算するために、測定された濃度を次の式に従って理論上の濃度と比較しました。

すべての分析種は、すべての濃度レベルで72〜117%の範囲内の回復値を示しました。これは、この分析法が、スパイクされたサンプルの濃度を理論値に十分に近い値で測定したため、適切な真度を示したことを意味します。それにもかかわらず、この方法はEtnの真度が限られており、その濃度値は理論上の強化レベルを参照して43%から45%の範囲でした。測定値の精度は、同じ日内(RSDr、 n = 3)および研究全体(RSDWR、n = 9)を通じて得られた各強化レベルの回復率の相対標準偏差(RSD)を計算することによって分析されました。すべての値が 20% 未満で変動することを考慮すると、許容可能な精度が観察されました。
最後に、提案分析法の感度を評価するために、マトリックスマッチド検量線に基づいてLOQを推定しました。このプロトコルでは、これらの値は、理論値から20%未満の偏差を示し、信号対雑音比が10を超える曲線の線形範囲内の最低濃度として決定されました。 表 2 に示すように、LOQ の範囲は 0.65 から 2.60 ng/mL (サンプル中では 0.49 から 1.95 μg/kg) でした。

図1:中間および作業用標準溶液の調製のための概略ワークフロー。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図2:プールされたシリアルサンプルの検証研究におけるLC-IMS-MS分析用に設計されたワークリスト。この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図3:分析したEAのオーバーラップ抽出イオンクロマトグラム。 略語:EA =麦角アルカロイド;エコ=エルゴコルニン;Econ = エルゴコルニニン;Ecr = エルゴクリスチン;ecrn = エルゴクリスチニン;Ekr = エルゴクリプチン;Ekrn = エルゴクリプチニン;Emn = エルゴメトリニン;Es = エルゴサイン;esn = エルゴシニン;Et = エルゴタミン;ETN = エルゴタミン。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図4:抽出されたイオンクロマトグラム(上)とEtn のイオン移動度スペクトル(下)。 略語:et =エルゴタミン;ETN = エルゴタミン。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

図5:Econの検量線 (A)ニート溶媒と(B)マトリックスマッチド。略語:Econ=エルゴコルニニン。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。
| 分析対象物 | RT (分) | CCS (Å2) | [M+H]+ (メートル/Z) |
| 環境 | 6.95 | 231.67 | 562.3029 |
| エコン | 8.21 | 229.96 | 562.3029 |
| エクラー | 8.61 | 237.74 | 610.3029 |
| エルcn | 9.85 | 235.56 | 610.3029 |
| EKR(エクル) | 8.15 | 233.61 | 576.3185 |
| Ekrn | 9.38 | 229.93 | 576.3185 |
| 全角 | 3.57 | 179.35 | 326.1668 |
| エム | 4.48 | 179.01 | 326.1668 |
| エス | 6.41 | 229.29 | 548.2872 |
| ESNの | 6.54 | 226.65 | 548.2872 |
| エト | 6.85 | 230.33 | 582.2716 |
| ETNの | 6.98 | 228.3 | 582.2716 |
表1:このプロトコルに記載されている方法を適用して麦角アルカロイドを明確に同定するための特性評価されたLC-IMS-MSパラメータ。 略語:Rt =保持時間。CCS = 衝突断面積;LC-IMS-MS = 液体クロマトグラフィー-イオン移動度-質量分析。
| 回復率 (%) | 精度 (%) [RSDr, (RSDWR)] | ||||||||
| 分析対象物 | 直線性(R2) | SSE(%) | 0.5ミリリットル | ミリリットル | 1.5ミリリットル | 0.5ミリリットル | ミリリットル | 1.5ミリリットル | サンプル中のLOQ(μg/kg) |
| 環境 | 0.9937 | -23 | 114 | 111 | 100 | 6 (15) | 4 (19) | 13 (17) | 0.49 |
| エコン | 0.9915 | -12 | 105 | 117 | 124 | 6 (10) | 7 (18) | 8 (14) | 0.49 |
| エクラー | 0.9965 | 18 | 79 | 107 | 110 | 13 (19) | 13 (18) | 6 (18) | 0.49 |
| エルcn | 0.9906 | -20 | 99 | 110 | 104 | 10 (15) | 11 (10) | 12 (10) | 0.49 |
| EKR(エクル) | 0.992 | -10 | 106 | 101 | 93 | 6 (9) | 7 (7) | 10 (9) | 0.49 |
| Ekrn | 0.9925 | -16 | 97 | 118 | 114 | 5 (11) | 7 (4) | 9 (9) | 0.98 |
| 全角 | 0.9947 | -9 | 72 | 79 | 74 | 7 (8) | 6 (5) | 9 (9) | 0.98 |
| エム | 0.9909 | -32 | 83 | 87 | 84 | 6 (5) | 11 (10) | 7 (9) | 1.95 |
| エス | 0.9953 | -16 | 89 | 112 | 111 | 5 (7) | 8 (5) | 15 (8) | 0.98 |
| ESNの | 0.9971 | -13 | 86 | 90 | 81 | 3 (6) | 14 (12) | 10 (10) | 0.49 |
| エト | 0.9953 | -16 | 79 | 88 | 81 | 12 (15) | 19 (18) | 11 (20) | 0.98 |
| ETNの | 0.9997 | -1 | 45 | 43 | 44 | 9 (12) | 5 (13) | 12 (17) | 0.98 |
表 2:直線性、マトリックス効果、回収率、精度、定量限界に関する EA の分析法性能。 略語:エコ=エルゴコーニン;Econ = エルゴコルニニン;Ecr = エルゴクリスチン;ecrn = エルゴクリスチニン;エルゴクリプチン = Ekr;エルゴクリプチニン=エクルン;Emn = エルゴメトリニン;Es = エルゴサイン;esn = エルゴシニン;Et = エルゴタミン;ETN = エルゴタミニン;LOQ = 定量化の限界;ML = 最大レベル;RSDr = 繰り返し性の相対標準偏差RSDWR = 実験室の相対標準偏差内。SEE = 抑制/強化効果。
このプロトコルの使用が成功したのは、大麦や小麦などの複雑な食品マトリックスからEAを抽出するのに十分な効果を持つ抽出溶媒の使用と、比較的低いSSE値を提供するクリーンアップを実装したCarbonell-Rozasら17によって以前に実施された抽出手順の最適化に基づいています。抽出溶媒の選択は、分析種の化学的特性とEAの分解およびエピマー化に対する不安定性、同時に分析の対象となるマトリックスの組成を考慮すると、重要なステップを表しています。この場合、EA(および一般にマイコトキシン)は、アセトニトリル(エピメリゼーションを防止する可能性のある非プロトン性溶媒)が選択された溶媒であるときに非常に良好な効率を提供する21,22,23,24。さらに、EAの場合、炭酸アンモニウムを添加すると、塩基性pH25が得られるため、抽出効率が向上します。さらに、少量の溶媒を使用すると飽和26を引き起こす可能性があり、これは回収率の低下に反映されるため、溶媒/サンプル比は考慮すべき点です。さらに、溶媒量が多いほど、分析種溶液の希釈率が高くなり、分析種溶液の検出が妨げられたり、分析物の測定を妨げる可能性のあるマトリックス化合物の抽出が促進されます。この抽出方法の次のステップであるクリーンアップステップは、マトリックスの組成を考慮して、目的に合った観点から設計する必要があります。これにより、最終的に抽出物がどの程度クリーンであるか、およびマトリックスが分析決定にどの程度強く影響するかが決まります。このプロトコルでは、C18:Z-Sep+混合物(1:1、w/w)が分散固相吸着剤として成功裏に使用され、報告された比較的低いSSEに反映されています。EAがアセトニトリルで十分に抽出されていることを考慮すると、抽出物には他の弱いまたは非極性の共溶出物も期待できます。これに関連して、C18は、マトリックスから非極性化合物を保持し、一般的に一般的に使用される洗浄吸着剤であるが、Z-Sep+は通常、脂肪または色素を高い割合で含むマトリックスに推奨される27。ほとんどの吸着剤、および広く使用されている第一級-第二級アミン(PSA)またはグラファイトカーボンブラック(GCB)は、分析種と相互作用する可能性があり、それらが固相に保持され、後の分析測定のためにそれらが失われる可能性があることに注意することが重要です28。分析種と吸着剤の間の相互作用の可能性も、クリーンアップステップを最適化する際の研究事項となる可能性があるため、タイポロジーの変更、またはさらに重要なことに、吸着剤の量を変更することは、最適化の適切な出発点になる可能性があります。このプロトコルでは、ここで観察されたEtnの真度が以前の研究で得られた値と大きく異なるにもかかわらず、以前に開発された抽出法が適用されました。Et/Etnのペアは化学的に安定であると報告されているが29、長期保存後には以前に不整合が観察されている30。このプロトコルは、分析基準を乾燥、保存し、分析の同じ日に再懸濁することにより、分析標準の完全性を維持するように設計されています。それにもかかわらず、実験部分を開始する前に、EAの分析標準の完全性を確認する必要があります。
このプロトコルでは、分析プラットホームとして LC-IMS-MS を選択し、同じ EA の測定を伴う従来の LC-MS アプローチと比較して、その適用性と性能の向上を実証します。 図 3 に示すように、調査した EA のクロマトグラフィー分離は、6 つの主要な EA とエピマーのペアのうち 5 つに最適であり、さらに最適化されたクロマトグラフィー分析法により、ピークを完全に分離できます。それにもかかわらず、クロマトグラフィー分離を改善するために追加の努力は必要なく、IMS 次元は LC で示された低い分離を修復することができました。クロマトグラフィー分離における最適化の減少の欠点は、別の次元を追加する追加の分離ステージの導入により、データ処理の複雑さが増すことです。このプロトコルは、理論的には EA の特異的な測定のためのターゲット法として設計されていますが、高分解能質量分析法(HRMS)でのデータ取得はノンターゲットスクリーニングとして行われました。これは、装置がサンプルから得られるすべての特徴を常にスキャンし、遡及的にEAが特定され、定量化されたことを意味します。このアプローチは、分析法の感度を低下させることが知られていますが、逆に、未知の化合物の同定を可能にします。それにもかかわらず、 表 2 で報告されている LOQ[0.65 - 2.6 ng/mL (0.49 - 1.95 μg/kg サンプル中)]は、従来の LC-MS 分析法で報告されている EA の測定方法と同等であり、EA の測定はターゲット取り込みを通じて機能します31。これは、IMSの実装により、バックグラウンドノイズとの識別が容易になる分析シグナルが強化され、分析法の感度に直接影響することを意味する場合があります。分析シグナルの強度にも影響を与える重要な要素は、イオン源のイオン化効率に依存します。ソースが主に電圧、ガス条件、および温度に関して最適な条件を提供していない場合、すべての分析種分子がイオン化されて検出されるわけではありません。したがって、絶対強度が失われます。したがって、強化された分析シグナルのためにイオン源パラメータを調べることをお勧めします。
このプロトコールの目標は、EA 測定をケーススタディとして使用して、食品安全性分析に LC-IMS-MS を使用する利点を示すことです。イオンモビリティー分光法を液体クロマトグラフィー-質量分析ワークフローに統合することで、これらの化合物を分離するための感度と分解能が向上しますが、これは、規制された麦角アルカロイドの異性を考慮すると特に複雑になる可能性があります。前述のように、この分析プラットホームは、エピマーからのクロマトグラフィーピークの部分的な分離によって引き起こされるクロマトグラフィーの課題を克服すると同時に、ノンターゲット取り込みにより、ターゲット分析法で報告されたものと同等の LOQ が得られました。その実証された性能に基づき、LC-IMS-MS は、ノンターゲットアプローチを使用して食品汚染物質の多成分残留分析法を開発するための強力な分析プラットフォームであることが証明されています。
著者には、開示すべき利益相反はありません。
本研究は、Consejería de Universidad, Investigación e Innovación - Junta de Andalucía (PROYEXCEL_00195) と、バレンシア州政府およびEuropean Social Fund+(CIAPOS/2022/049)のポスドク助成金から資金提供を受けました。著者らは、このプロトコルで使用される分析機器へのアクセスを提供してくれたグラナダ大学の「Centro de Instrumentación Científica(CIC)」に感謝します。
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| アセトニトリル | VWR | 83640.32 | |
| 琥珀色のガラス管4 mL | VWR | 548-0052 | |
| 琥珀色のガラス管12 mL | VWR | 548-0903 | |
| 琥珀色のバイアル1.5 mL | Agilent | 5190-9063 | |
| 炭酸アンモニウム | Fluka | 9716 | |
| 分析天びんBAS 31 | Boeco | 4400519 | |
| バランス CP 323 S | ザルトリウス | 23-84182 | |
| C18 | Supelco | 52604-U | |
| 遠心分離管、15 mL | VWR | 525-1082 | |
| 遠心分離管、50 mL | VWR | 525-0155 | |
| 遠心分離機 ユニバーサル 320 R | Hettich | 1406 | |
| コンパス HyStar | ブルカー | アクイジション | |
| ソフトウェア DataAnalysis | ブルカー | 定性ソフトウェア | |
| Elute PLUS UHPLC | ブルカーEVA | ||
| EC-S蒸発器 | VLM | V830.012.12 | |
| 用ギ酸GRACS、Reag。Ph Eur | Merck | 100264 | |
| グラインダー TitanMill300 | Cecotec | 1559 | |
| メタノール | VWR | 83638.32 | |
| Milli-Q 浄水システム (18.2 MΩ cm) | Millipore | ZD5211584 | |
| ピペットチップ 1- 5 mL | Labortecnic | 162005 | |
| ピペットチップ 100 - 1000 & マイクロ;L | Labortecnic | 1622222 | |
| ピペットチップ 5 - 200 & マイクロ;L | Labortecnic | 162001 | |
| ピペット トランスファーペット S 可変、DE-M 10 - 100 & マイクロ;L | ブランド | 704774 | |
| ピペットトランスファーペットS変数、DE-M 100 - 1000 µL | ブランド | 704780 | |
| ピペット トランスファー S 可変、DE-M 500 - 5000 µL | ブランド | 704782 | |
| シリンジ 2 mL | VWR | 613-2003 | |
| シリンジ フィルター 13 mm、0.22µm | Phenomenex | AF-8-7707-12 | |
| TASQ | Bruker | Quantitative software | |
| timsTOFPro2 IM-HRMS | Bruker | ||
| Vortex Genie 2 | Scientific Industries | 15547335 | |
| Zorbax Eclipse Plus RRHD C18 カラム (50 x 2.1 mm、1.8 & マイクロ;m 粒度) | Agilent | 959757-902 | |
| Z-Sep+ | Supelco | 55299-U | ジルコニアベースの吸着剤 |
| 麦角アルカロイド | CASレジストリ吸着剤 | ||
| エルゴコルニン(エコ) | テクノスペック | E178 | 564-36-3 |
| エルゴコルニニン(エコノ) | テクノスペック | E130 | 564-37-4 |
| ゴクリスチン(ECR) | テクノスペック | E180 | 511-08-0 |
| エルゴクリスチニン (Ecrn) | テクノスペック | E188 | 511-07-9 |
| エルゴクリプチン (Ekr) | テクノスペック | E198 | 511-09-1 |
| エルゴクリプチニン (Ekrn) | テクノスペック | E190 | 511-10-4 |
| エルゴメトリン (エム) | Romer Labs | "002067" | 60-79-7 |
| エルゴメトリニン (エム) | Romer Labs | LMY-090-5ML | 479-00-5 |
| エルゴシン (esn) | テクノスペック | E184 | 561-94-4 |
| エルゴシニン (esn) | テクノスペック | E194 | 596-88-3 |
| エルゴタミン (ET) | Romer Labs | "002069" | 113-15-5 |
| エルゴタミン (Etn) | Romer Labs | "002075" | 639-81-6 |