Primeiro, soluções padrão de trabalho foram injetadas no instrumento LC-IMS-MS para obter todos os recursos de identificação (ou seja, tempo de retenção, CCS e espectros de massa) de cada EA analisado aqui. Como os parâmetros de identificação, exceto a massa exata, eram inicialmente desconhecidos, o método de aquisição foi baseado em um evento de duas varreduras, começando com uma varredura completa de todo o espectro de massa seguida por um bbCID. A forma retrospectiva de abordar este estudo é possibilitada pelo espectrômetro de massas de alta resolução Q-TOF, que adquire e gera dados sem qualquer entrada ou informação prévia sobre os analitos. A massa exata de cada par de EA-epímeros principais foi pesquisada nos dados adquiridos para obter também suas outras características de identificação (ou seja, tempos de retenção e valores de CCS), que serão usados para criar um método quantitativo para o processamento de dados da amostra. Os parâmetros experimentais obtidos após a análise estão detalhados na Tabela 1.
A separação cromatográfica forneceu picos claros e bem resolvidos para cada par principal de EA-epímero, exceto para Et e Etn (Figura 3). As semelhanças entre os tempos de retenção dos picos cromatográficos de Et (6,85 min) e Etn (6,98 min) proporcionaram resolução inadequada entre eles, o que mostra uma ligeira sobreposição e, consequentemente, pode levar a uma quantificação incorreta, considerando que os tempos de retenção podem variar ao longo das corridas. No entanto, uma separação basal desse mesmo par de moléculas é observada nos espectros de mobilidade iônica (Figura 4), obtendo-se valores de CCS distinguíveis para cada analito; portanto, mostrando as vantagens da implementação do SGI ao trabalhar com um conjunto de compostos estruturalmente semelhantes.
Uma vez estabelecidos os parâmetros de identificação para cada EA, o conjunto de amostras foi elaborado de acordo com a legislação europeia vigente para validação de metodologias analíticas20. Três níveis de calibração foram selecionados com base no ML estabelecido pelas autoridades europeias: o próprio limite (150 μg/kg), 1,5x o ML (225 μg/kg) e 0,5x o ML (75 μg/kg). É muito importante ter em mente que este ML corresponde à soma total dos 12 EAs. Para fins de validação, considerou-se uma contribuição igual para o ML; assim, os níveis de concentração testados correlacionaram-se com 12,50, 18,75 e 6,25 μg/kg, respectivamente, para cada EA. Além disso, um conjunto de oito amostras em branco e duas curvas de calibração foram preparadas em solvente puro (curva de calibração padrão) juntamente com uma curva de calibração pareada com matriz, e foram analisadas dentro do mesmo lote analítico. A faixa linear foi avaliada em sete pontos na faixa de concentração de 0,08 a 41,6 ng/L (níveis de concentração instrumental para cada EA). O desempenho do método é mostrado na Tabela 2.
Primeiramente, as curvas de calibração para cada composto foram construídas no software quantitativo e a faixa linear foi avaliada usando a área do pico em função da concentração do analito. É importante obter um bom ajuste linear (R2 > 0,99), garantindo um desvio-padrão relativo inferior a 20% em termos de precisão para cada nível de concentração. Para fazer isso, a ponderação da curva pode ser alterada para "1/x". Boa linearidade foi observada para todos os analitos na faixa linear de 2,6-41,3 ng/mL (1,95-31,2 g/kg nas amostras); embora para alguns analitos, a faixa linear fosse ainda mais ampla com um limite inferior de 0,65 ng/mL, mantendo uma relação sinal-ruído acima de 10. A Figura 5 mostra um exemplo da curva de calibração (a) padrão e (b) matriz correspondente para Econ.
A comparação entre as inclinações das curvas de calibração padrão e pareada com a matriz fornece informações sobre como os co-eluidores potenciais da matriz podem afetar a análise. Essa perturbação é conhecida como efeito de supressão/aprimoramento do sinal (SSE) e pode ser avaliada comparando as inclinações de ambas as curvas de calibração e aplicando a seguinte equação:

Conforme mostrado na Tabela 2, o SSE variou de -23 a 18%, indicando que a presença da matriz quase não tem influência na ionização dos analitos; portanto, sua quantificação pode ser realizada usando a curva de calibração padrão.
Em seguida, conhecendo a influência da matriz, a próxima etapa consiste na quantificação das amostras enriquecidas nos três níveis de concentração citados anteriormente, utilizando as curvas de calibração, para avaliar quanto do EA inicial é recuperado após o processo de extração. Devido ao baixo SSE apresentado, as curvas de calibração preparadas em solvente foram utilizadas no software quantitativo para determinar automaticamente a concentração das amostras enriquecidas. Para calcular a recuperação, a concentração medida foi então comparada com a concentração teórica seguindo esta equação:

Todos os analitos apresentaram valores de recuperação na faixa de 72-117% para todos os níveis de concentração. Isso significa que o método forneceu medições da concentração nas amostras enriquecidas próximas o suficiente dos valores teóricos, mostrando, portanto, a veracidade adequada. No entanto, o método apresentou veracidade limitada para Etn, cujos valores de concentração variaram de 43% a 45% referentes aos níveis teóricos de fortificação. A precisão das medidas foi testada calculando-se o desvio padrão relativo (RSD) das recuperações para cada nível de fortificação obtido no mesmo dia (RSDr, n = 3) e ao longo de todo o estudo (RSDWR, n = 9). Observou-se uma precisão aceitável considerando que todos os valores variaram abaixo de 20%.
Por fim, para avaliar a sensibilidade do método proposto, os LOQs foram estimados com base na curva de calibração pareada por matriz. Neste protocolo, esses valores foram determinados como a menor concentração dentro da faixa linear da curva que apresentou um desvio abaixo de 20% do valor teórico e uma relação sinal-ruído acima de 10. Conforme mostrado na Tabela 2, os LOQs variaram de 0,65 a 2,60 ng/mL (0,49 a 1,95 μg/kg nas amostras).

Figura 1: Fluxo de trabalho esquemático para a preparação de soluções intermediárias e padrão de trabalho. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Lista de trabalho projetada para análise LC-IMS-MS no estudo de validação de amostras de cereais agrupadas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Cromatogramas de íons extraídos sobrepostos dos EAs analisados. Abreviaturas: EAs = alcalóides da cravagem; Eco = Ergocornina; Econ = ergocorninina; Ecr = Ergocristina; Ecrn = ergocristinina; ekr = ergocriptina; Ekrn = ergocriptoptina; Emn = Ergometrinina; Es = Ergosina; Esn = ergosinina; Et = ergotamina; Etn = Ergotaminina. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Extraiu o cromatograma de íons (superior) e os espectros de mobilidade iônica (inferior) de Et e Etn. Abreviaturas: Et = Ergotamina; Etn = Ergotaminina. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Curvas de calibração de Econ. (A) Solvente puro e (B) compatível com matriz. Abreviatura: Econ = Ergocorninina. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Analitos | Rt (min) | CCS (Å2) | [M+H]+ (m/z) |
| Eco | 6.95 | 231.67 | 562.3029 |
| Economia | 8.21 | 229.96 | 562.3029 |
| Ecr | 8.61 | 237.74 | 610.3029 |
| Ercn | 9.85 | 235.56 | 610.3029 |
| Ekr | 8.15 | 233.61 | 576.3185 |
| Ekrn | 9.38 | 229.93 | 576.3185 |
| Eme | 3.57 | 179.35 | 326.1668 |
| Emn | 4.48 | 179.01 | 326.1668 |
| Es | 6.41 | 229.29 | 548.2872 |
| Esn | 6.54 | 226.65 | 548.2872 |
| Et | 6.85 | 230.33 | 582.2716 |
| Etn | 6.98 | 228.3 | 582.2716 |
Tabela 1: Parâmetros LC-IMS-MS caracterizados para identificação inequívoca de alcaloides da cravagem aplicando o método descrito neste protocolo. Abreviaturas: Rt = Tempo de retenção; CCS = Seção transversal de colisão; LC-IMS-MS = cromatografia líquida-mobilidade iónica-espectrometria de massa.
| | | Recuperação (%) | Precisão (%) [RSDr, (RSDWR)] | |
| Analitos | Linearidade (R2) | SSE (%) | 0,5 ML | ML | 1,5 ML | 0,5 ML | ML | 1,5 ML | LOQ na amostra (μg/kg) |
| Eco | 0.9937 | -23 | 114 | 111 | 100 | 6 (15) | 4 (19) | 13 (17) | 0.49 |
| Economia | 0.9915 | -12 | 105 | 117 | 124 | 6 (10) | 7 (18) | 8 (14) | 0.49 |
| Ecr | 0.9965 | 18 | 79 | 107 | 110 | 13 (19) | 13 (18) | 6 (18) | 0.49 |
| Ercn | 0.9906 | -20 | 99 | 110 | 104 | 10 (15) | 11 (10) | 12 (10) | 0.49 |
| Ekr | 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 |
| Eme | 0.9947 | -9 | 72 | 79 | 74 | 7 (8) | 6 (5) | 9 (9) | 0.98 |
| Emn | 0.9909 | -32 | 83 | 87 | 84 | 6 (5) | 11 (10) | 7 (9) | 1.95 |
| Es | 0.9953 | -16 | 89 | 112 | 111 | 5 (7) | 8 (5) | 15 (8) | 0.98 |
| Esn | 0.9971 | -13 | 86 | 90 | 81 | 3 (6) | 14 (12) | 10 (10) | 0.49 |
| Et | 0.9953 | -16 | 79 | 88 | 81 | 12 (15) | 19 (18) | 11 (20) | 0.98 |
| Etn | 0.9997 | -1 | 45 | 43 | 44 | 9 (12) | 5 (13) | 12 (17) | 0.98 |
Tabela 2: Desempenho do método de EAs em termos de linearidade, efeito de matriz, recuperação, precisão e limites de quantificação. Abreviaturas: Eco = Ergocornina; Econ = ergocorninina; Ecr = Ergocristina; Ecrn = ergocristinina; Ergokryptine = Ekr; ergocriptotinina = Ekrn; Emn = Ergometrinina; Es = Ergosina; Esn = ergosinina; Et = ergotamina; etn = ergotaminina; LOQ = Limite de quantificação; ML = Nível máximo; RSDr = repetibilidade desvio padrão relativo; RSDWR = desvio padrão relativo dentro do laboratório; SEE = efeito de supressão/aprimoramento.