UHPLC-MS/MS kütle spektrometresi ile pirinç ve yulaf örneklerinde çoklu mikotoksin tespitine yönelik analiz metodu geliştirilmesi
Development of an analysis method for determination of residues and metabolite in rice and oat by ultra-high performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry
Yazar: MERYEM YILDIZ ÖCAL
Danışman: PROF. DR. MUHARREM CERTEL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışmada, pirinç ve yulaf örneklerinde eser miktarda bulunabilecek 8 tane mikotoksin ve metabilitinin kalıntılarının ultra yüksek performanslı sıvı kromatografisi-tandem kütle spektrometresinde (UHPLC-MS/MS) analizi için yeni bir metot geliştirilmiştir. Analitler, "seyrelt ve enjekte et (dilute and shoot)" ve QuEChERS ekstraksiyonu kullanılarak ekstrakte edilmiştir. Geliştirilen analiz yönteminin güvenilirliğini test etmek amacıyla metot validasyonu yapılmıştır. Seyrelt ve enjekte et yönteminde en yüksek verimi elde etmek için çözgen bileşimi ve hacmi, çalkalama süresi ve hızı parametreleri optimize edilmiştir. QuEChERS ekstraksiyonu EN 15662 standart yöntemine göre yapılmıştır. Sıvı kromatografisi kısmında hareketli fazın bileşimi, akış hızı, kolon sıcaklığı, enjeksiyon hacmi ve gradyen bileşimi parametreleri açısından en uygun koşullar belirlenmiştir. Kütle spektrometresinde ise analitlerin yüksek seçicilikte ve hassasiyette tespit edilebilmesi için sheath ve yardımcı gazlarının akış hızları, kapiler ve buharlaştırma sıcaklıkları ve sprey voltajı parametreleri optimize edilmiştir. Metot validasyonunda doğrusallık ve ölçüm aralığı, seçicilik, tespit limiti, tayin limiti, doğruluk ve kesinlik parametreleri belirlenmiştir.
Araştırma sonucunda, 1. Basamak QuEChERS yöntemi ile analitlerin en fazla %99,0'u ekstrakte edilebilirken, seyrelt ve enjekte et yönteminde bu oran %98,4'dür. Her iki yöntemde geri kazanım değerlerinin ve bağıl standart sapma değerlerinin birbirine yakın olması seyrelt ve enjekte et yönteminin başarılı bir şekilde QuEChERS yöntemi yerine kullanılabileceğini ve böylece ektraksiyon kiti maliyetinden tasarruf edilebileceğini göstermektedir. Ayrıca her iki yöntemde de temizleme aşaması olmadan örneklerin hazırlanması ile zamandan ve maliyetten tasarruf edilmiştir. Metot validasyonu sonucunda elde edilen veriler, analiz yönteminin eser miktarda analitlerin yüksek seçicilik, doğruluk ve kesinlikte analizi için uygun olduğunu göstermiştir.

Abstract:
In this study, a new method was developed for the analysis of the residues and their metabolites of 8 mycotoxins in rice and oat by ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry. All analytes were extracted using "dilute and shoot" and first step QuEChERS extraction. The developed method was validated to test the reliability of the analyses. Solvent composition and volume, shaker speed and time were optimized in dilute and shoot method to obtain the highest yield. QuEChERS extraction was performed according to EN 15662 method. The optimum conditions were determined in terms of composition of the mobile phase, flow rate, column temperature, injection volume and gradient composition in liquid chromatography. Sheath and auxiliary gas flow rates, capillary and vaporizer temperatures and spray voltage were optimized to detect the analytes in high selectivity and sensitivity in mass spectrometry. Linearity, dynamic range, selectivity, limit of detection, limit of quantification, accuracy and precision were determined in method validation.
As a result of the research, while maximum 99.0% of the analytes can be extracted with the 1st Step QuEChERS method, this rate is 98.4% in the dilute and shoot method. The fact that the recovery values and relative standard deviation values are close to each other in both methods indicates that the dilute and shoot method can be used successfully instead of the QuEChERS method, thus saving the cost of the extraction kit. In addition, in both methods, time and cost were saved by preparing samples without a cleaning step. Data obtained as a result of method validation showed that this method is suitable for analysis of trace amounts of analytes with high selectivity, accuracy and precision.