Extraction of aflatoxins from biological material using supercritical fluids - optimization studies

Aflatoksyny to toksyczne metabolity grzybów z rodzaju Aspergillus, które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Do ich wykrywania stosuje się różnorodne techniki analityczne, w tym chromatografię cieczową sprzężoną ze spektrometrią mas (LC-MS/MS), chromatografię cienkowarstwową (TLC), metody immunoenzymatyczne (ELISA) oraz chromatografię nadkrytyczną (SFC). W pracy przedstawiono nowoczesne podejście do ekstrakcji tych związków z materiału biologicznego z wykorzystaniem płynów w stanie nadkrytycznym (SFE) oraz ich oznaczania metodą SFC-MS/MS. Zakres pracy obejmował badania nad wpływem różnych czynników na efektywność ekstrakcji aflatoksyn, w tym analizę działania różnych sorbentów i czasu suszenia przy użyciu wzorców w metanolu, ocenę skuteczności ekstrakcji z surowicy zarówno bezpośrednio, jak i po zastosowaniu klasycznych metod przygotowania próbek, a także optymalizację parametrów instrumentalnych związanych z ekstrakcją i detekcją analitów. Uzyskane wyniki wykazały, że proszek Miyazakiego jako sorbent oraz 2-godzinny czas suszenia zapewniają najwyższą powtarzalność i wydajność ekstrakcji, a najlepszym rozpuszczalnikiem w klasycznej ekstrakcji okazał się acetonitryl. Opracowana metoda charakteryzuje się wysoką selektywnością, powtarzalnością i dokładnością, co potwierdza jej przydatność w analizie toksykologicznej materiału biologicznego.

Aflatoxins are toxic metabolites produced by fungi of the genus Aspergillus, posing a serious threat to human and animal health. Various analytical techniques are employed for their detection, including liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS/MS), thin-layer chromatography (TLC), enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), and supercritical fluid chromatography (SFC). This study presents a modern approach to the extraction of these compounds from biological material using supercritical fluid extraction (SFE), followed by their determination using SFC-MS/MS. The scope of the research included investigations into the influence of various factors on the efficiency of aflatoxin extraction, such as the evaluation of different sorbents and drying times using standards in methanol, assessment of extraction efficiency from serum both directly and after applying conventional sample preparation methods, as well as optimization of instrumental parameters related to analyte extraction and detection. The results demonstrated that Miyazaki powder, used as a sorbent, combined with a 2-hour drying time, provided the highest repeatability and extraction efficiency. Among classical extraction solvents, acetonitrile proved to be the most effective. The developed method is characterized by high selectivity, repeatability, and accuracy, confirming its applicability in the toxicological analysis of biological material.