Suitability of a fully 13C isotope labeled internal standard for the determination of the mycotoxin deoxynivalenol by LC-MS/MS without clean up

Abstract

Very often, the accuracy of quantitative analytical methods for the determination of mycotoxins by liquid chromatography (LC)-mass spectrometry (MS) and LC-MS/MS is limited by matrix effects during the ionization process in the MS source. Stable isotope labeled standards are best suited to correct for matrix effects and to improve both the trueness and the precision of analytical methods employing LC-MS and LC-MS/MS. This paper describes the successful use of fully 13C isotope labeled deoxynivalenol [(13C15)DON] as an internal standard (IS) for the accurate determination of DON in maize and wheat by LC electrospray ionization MS/MS. To show the full potential of (13C15)DON as IS, maize and wheat extracts were analyzed without further cleanup. Subsequent to calibration for the LC-MS end determination, DON was quantified in matrix reference materials (wheat and maize). Without consideration of the IS, apparent recoveries of DON were 29+/-6% (n=7) for wheat and 37+/-5% (n=7) for maize. However, the determination of DON in the reference materials yielded 95+/-3% (wheat) and 99+/-3% (maize) when (13C15)DON was used as an IS for data evaluation.

Predominant mycobiota and aflatoxin content in Brazil nuts

“…The approach used to analyse parts of Brazil nuts separately (shell and kernel) proved to be superior to the official method, which uses the nut with shell, because although the shell is not edible, it can contribute to the total AF contamination reading of the lot being tested. According to Häubl et al (2005), to circumvent the matrix effects, internal (stable) standards can be used. An internal standard is an ideal analyte molecule labelled with an isotope, usually prepared by organic synthesis to substitute some 12 C atoms with 13 C atoms (Han et al 2010).…”

O estado da arte da cromatografia associada à espectrometria de massas acoplada à espectrometria de massas na análise de compostos tóxicos em alimentos

“…Mas em CL-EM-EM, a alta detectabilidade obtida permitiu a determinação de sub ng mL -1 das micotoxinas analisadas 38 . Outro trabalho de determinação de micotoxinas em alimentos foi realizado por Häubl et al 39 , que utilizaram CL-EM-EM para determinação de dioxinivalenol em milho, empregando um padrão interno marcado isotopicamente ( 13 C). Após a adição de padrão interno à amostra, esta foi submetida à extração com uma mistura de acetonitrila:água (84:16 v/v) para posterior filtração, evaporação e redissolução do extrato em água.…”

“…O produto da extração foi injetado em um sistema cromatográfico operando em fase reversa com eluição por gradiente linear, empregando uma mistura de metanol:água como fase móvel. O sistema cromatográfico foi acoplado a um "ion-trap" com ionização por IEN no modo negativo e varredura MRM 39 . Foram utilizadas soluções padrão dos agrotóxicos em água contendo padrão interno e foram construídas duas curvas analíticas: uma com o padrão interno e outra por padronização externa.…”

“…Para a curva construída considerando-se os padrões internos obteve-se uma concentração de (463 ± 16) μg kg -1 da micotoxina com recuperação de 99% para n=7 e para a curva com padronização externa obteve-se uma concentração de (176 ± 22) μg kg -1 da micotoxina com recuperação de 37% para n=7. Esta diferença significativa observada nos resultados mostra que o uso de padrão interno é capaz de compensar variações experimentais e instrumentais, mas compensa principalmente a supressão iônica ocasionada pela matriz que ocorre em CL-EM-EM, apesar da grande seletividade e detectabilidade desta técnica 39 . Eppe et al 40 , numa tentativa de aumentar a detectabilidade em um sistema CG-EM-EM, utilizaram um injetor no sistema cromatográfico que possibilitava a injeção de grandes volumes de amostra, para analisar dioxinas do gênero policlorodibenzo-p-dioxina/furano (PCDD/F) em alimentos.…”

Analysis of Fusarium toxins via HPLC-MS/MS multimethods: matrix effects and strategies for compensation

“…Previously published methods for the determination of trichothecenes, fumonisins and/or zearalenone either did not include the compensation of such effects (Berthiller et al 2005;Cavaliere et al 2005) or included matrix calibration (Biselli et al 2005;Spanjer et al 2008) which is not feasible for routine work. Some other methods describe the use of one internal standard (IS) for several analytes (Berger et al 1999;Kloetzel et al 2006 (European Commission 1999, 2000a, b, 2002 often describe the use of isotope-labeled IS for compensation of matrix suppression or enhancement Rychlik 2006, 2007;Haeubl et al 2006Haeubl et al , 2007Herebian et al 2009;Rychlik and Asam 2008;Bretz et al 2006;Cramer et al 2007), which is in general an effective method, but very expensive as spiking is commonly performed before extraction. Some of these studies reveal that significantly lower values were obtained when no isotope-labeled IS was used (Haeubl et al 2006;Asam and Rychlik 2007), however, there is only less data about the part of matrix effects which is only caused by ionization.…”