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アフラトキシンは強い急性毒性と発ガン性のあるカビ毒 の一種で,日本では総アフラトキシン(アフラトキシン B1B2,G1,G2 の総和)を 10 µg/kg を越えて検出される食品は, 食品衛生法第 6 条第 2 号に違反するとされます 1) こ れ ま で,L422,L428,L430 で,HPLC や UHPLC を 用 いてアフラトキシン 4 成分(B1,B2,G1,G2)を一斉分析 する方法をご紹介してきました。今回は,平成 23 年 8 月 16 日に通知された試験法 2) に従い,イムノアフィニティカ ラ ム を 用 い た 前 処 理 を 行 っ た 上 で,(1) 試 験 法 に 準 拠 し た HPLC による定量試験,(2)試験法に準拠した LC/MS によ る確認試験,(3)Nexera による迅速な定量 / 確認試験につ いて,妥当性評価の結果と共にご紹介します。 A. Nomura M. Kobayashi K. Watanabe Fig. 1 総アフラトキシン試験の流れ Procedure of Total Aflatoxin Test Fig. 2 アフラトキシンの構造式 Structures of Aflatoxins 総アフラトキシン試験の流れ Procedure of Total Aflatoxin Test Fig. 1に通知試験法による総アフラトキシン試験の流れ を,Fig. 2 にアフラトキシンの構造式を示します。加工食品 や香辛料の場合,有機溶媒を含む溶液で抽出を行った後,イ ムノアフィニティカラム(IAC)を用いてアフラトキシンを 精製します。これをトリフルオロ酢酸(TFA)で処理してア フラトキシン B1 および G1 の蛍光強度を増加させ(前処理 (A)),蛍光検出器を接続した HPLC にて定量試験を行います。 基準値を上回る総アフラトキシンが検出された場合は,IAC からの精製液を乾固後,TFA 誘導体化せず移動相で再溶解し (前処理(B)),これを LC/MS に供して確認試験を行います。 アフラトキシンには紫外線で分解する,水溶液中ではガラ ス壁面に吸着するなどの性質があります。分析の際はあらか じめ洗浄した褐色シラン処理ガラスバイアルやポリバイアル を使用し,回収率低下を防ぐ注意が必要です。また,実試料 分析時には,1分析終了ごとに移動相中有機溶媒濃度を上げ, カラムを洗浄することをお勧めします。 Sample 50.0 g 0.1 mL TFA (Aflatoxin standard solution) 5 g Sodium chloride 200 mL Water / Methanol = 2/8 (v/v) Shake for 5 min Filtration (10 mL) : up to 50 mL with Water Filtration with Glass microfiber filter (10 mL) Clean-up by Immnoaffinity column “AFLAKING” Elution by Acetonitrile (3 mL) Elution by Acetonitrile (3 mL) Evaporation by N2 gas Evaporation by N2 gas Standing in dark at room temperature for 15 min 0.9 mL Water / Acetonitrile = 9/1v/vHPLC LC/MS 1.0 mL Mobile phase (A) (B) O O O O CH 3 O O O O O O CH 3 O O HO Aflatoxin B1 Aflatoxin B2a Aflatoxin B2 O O O O CH 3 O O TFA Aflatoxin G1 O O O O CH 3 O O O TFA O O O O CH 3 O O O HO Aflatoxin G2a O O O O CH 3 O O O Aflatoxin G2 Application News No. L435A LAAN-A-LC141A 通知試験法に準拠した食品中総アフラトキシンの HPLC による定量試験および LC/MS による確認試験 Assay by HPLC and Identification by LC/MS for Total Aflatoxins in Food 高速液体クロマトグラフィー High Performance Liquid Chromatography

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分析計測事業部応用技術部 7 0120-131691

(075)813-1691島津コールセンター

※本資料は発行時の情報に基づいて作成されており、予告なく改訂することがあります。 改訂版は下記の会員制 Web Solutions Navigator で閲覧できます。

 https://solutions.shimadzu.co.jp/solnavi/solnavi.htm

会員制情報サービス「Shim-Solution Club」にご登録ください。https://solutions.shimadzu.co.jp/会員制Webの閲覧だけでなく、いろいろな情報サービスが受けられます。

アフラトキシンは強い急性毒性と発ガン性のあるカビ毒

の一種で,日本では総アフラトキシン(アフラトキシン B1,

B2,G1,G2 の総和)を 10 µg/kg を越えて検出される食品は,

食品衛生法第 6 条第 2 号に違反するとされます 1)。

こ れ ま で,L422,L428,L430 で,HPLC や UHPLC を 用

い て ア フ ラ ト キ シ ン 4 成 分(B1,B2,G1,G2) を 一 斉 分 析

す る 方 法 を ご 紹 介 し て き ま し た。 今 回 は, 平 成 23 年 8 月

16 日に通知された試験法 2)に従い,イムノアフィニティカ

ラムを用いた前処理を行った上で,(1)試験法に準拠した

HPLC による定量試験,(2)試験法に準拠した LC/MS によ

る確認試験,(3)Nexera による迅速な定量 / 確認試験につ

いて,妥当性評価の結果と共にご紹介します。

A. Nomura M. Kobayashi K. Watanabe

Fig. 1 総アフラトキシン試験の流れProcedure of Total Aflatoxin Test

Fig. 2 アフラトキシンの構造式Structures of Aflatoxins

■総アフラトキシン試験の流れProcedure of Total Aflatoxin Test

Fig. 1 に通知試験法による総アフラトキシン試験の流れ

を,Fig. 2 にアフラトキシンの構造式を示します。加工食品

や香辛料の場合,有機溶媒を含む溶液で抽出を行った後,イ

ムノアフィニティカラム(IAC)を用いてアフラトキシンを

精製します。これをトリフルオロ酢酸(TFA)で処理してア

フラトキシン B1 および G1 の蛍光強度を増加させ(前処理

(A)),蛍光検出器を接続した HPLC にて定量試験を行います。

基準値を上回る総アフラトキシンが検出された場合は,IAC

からの精製液を乾固後,TFA 誘導体化せず移動相で再溶解し

(前処理(B)),これを LC/MS に供して確認試験を行います。

アフラトキシンには紫外線で分解する,水溶液中ではガラ

ス壁面に吸着するなどの性質があります。分析の際はあらか

じめ洗浄した褐色シラン処理ガラスバイアルやポリバイアル

を使用し,回収率低下を防ぐ注意が必要です。また,実試料

分析時には,1 分析終了ごとに移動相中有機溶媒濃度を上げ,

カラムを洗浄することをお勧めします。

Sample 50.0 g

0.1 mL TFA

(Aflatoxin standard solution)5 g Sodium chloride200 mL Water / Methanol = 2/8 (v/v)

Shake for 5 min

Filtration

(10 mL) : up to 50 mL with Water

Filtration with Glass microfiber filter

(10 mL)

Clean-up by Immnoaffinity column “AFLAKING”

Elution by Acetonitrile (3 mL) Elution by Acetonitrile (3 mL)

Evaporation by N2 gas Evaporation by N2 gas

Standing in dark at room temperature for 15 min

0.9 mL Water / Acetonitrile= 9/1(v/v)

HPLC LC/MS

1.0 mL Mobile phase

(A) (B)

O

O

O

O

CH3

O O

O

O

O

O

CH3

O O

HO

Aflatoxin B1

Aflatoxin B2a

Aflatoxin B2

O

O

O

O

CH3

O O

TFA

Aflatoxin G1

O

O

O

O

CH3

O

O

O

TFA

O

O

O

O

CH3

O

O

O

HO

Aflatoxin G2a

O

O

O

O

CH3

O

O

O

Aflatoxin G2

ApplicationNews

No.L 4 35A

LAAN-A-LC141A

通知試験法に準拠した食品中総アフラトキシンのHPLC による定量試験および LC/MS による確認試験Assay by HPLC and Identification by LC/MS for Total Aflatoxins in Food

高速液体クロマトグラフィーHigh Performance Liquid Chromatography

ApplicationNews

No.

Column : Shim-pack FC-ODS (150 mmL. × 4.6 mmI.D., 3 µm)Mobile Phase : Water / Methanol / Acetonitrile = 6/3/1 (v/v/v)Flow Rate : 0.8 mL/minColumn Temp. : 40 °CDetection : RF-20Axs, Ex at 365 nm, Em at 450 nmRF Cell : Conventional CellCell Temperature : 25 °CInjection Volume : 20 µL

■(1)試験法に準拠したHPLCによる定量試験−真度および併行精度の確認−(1) Assay by HPLC - Accuracy and Precision -

アフラトキシンを添加した市販焙煎ピーナッツを Fig. 1

(A)の方法で処理し,試験法に準拠した条件で HPLC にて

分析し,その回収率(真度)と再現性(併行精度)を確認し

ました。分析条件を Table 1 に示します。

焙 煎 ピ ー ナ ッ ツ に は, ア フ ラ ト キ シ ン B1 お よ び G1 は

0.8 µg/kg, ア フ ラ ト キ シ ン B2 お よ び G2 は 0.2 µg/kg に な

るように添加しました(総アフラトキシンで 2 µg/kg)。繰

り 返 し 試 験(n=5) に よ る 各 成 分 の 回 収 率 と 併 行 精 度 を

Table 2 に示します。回収率は 76 〜 100 % となり,試験法

記載の妥当性評価における真度の目標値(70 〜 110 %)を

満たしました。一方,併行精度は 5.7 〜 9.6 % であり,これ

も目標値(20 % 未満)を満たしました。

Fig. 3 アフラトキシン添加焙煎ピーナッツのクロマトグラム (HPLC による定量試験)

Chromatograms of Roast Peanuts Spiked with Aflatoxins (Assay by HPLC)

Fig. 4 焙煎ピーナッツマトリクスの MRM クロマトグラム (上段)アフラトキシン添加,(下段)添加なし

Chromatograms of Roast Peanuts Matrix (Upper) Spiked, (Lower) Unspiked

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 min

0

5

10mV

2

4

1

3

■ Peaks1. Aflatoxin G2a (G1)2. Aflatoxin B2a (B1)3. Aflatoxin G24. Aflatoxin B2

■ Peaks1. Aflatoxin G2 : 331.10>245.00(+)2. Aflatoxin G1 : 328.90>242.95(+)3. Aflatoxin B2 : 315.10>258.95(+)4. Aflatoxin B1 : 313.10>240.95(+)

4

3

2

1

Spiked

Unspiked

5.0 7.5 10.0 12.5 min

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

Table 1 分析条件Analytical Conditions

Table 2 HPLC 定量試験における真度,併行精度Accuracy and Precision of Assay by HPLC

Table 4 MRM 分析条件MRM Mode Parameter

Aflatoxin B1 Aflatoxin B2 Aflatoxin G1 Aflatoxin G2

Recovery (%) 79 90 76 100

%RSD 9.6 8.9 7.3 5.7

Compound Transition Dwell time(ms) CE (V) Resolution

(Q1, Q3)Aflatoxin B1 313.10 > 240.95 200 -40 UnitAflatoxin B2 315.10 > 258.95 200 -33 UnitAflatoxin G1 328.90 > 242.95 200 -30 UnitAflatoxin G2 331.10 > 245.00 200 -32 Unit

市販焙煎ピーナッツにアフラトキシン標準液を添加せずに

Fig. 1(B)の方法で乾固処理し,残渣を 10 % アセトニトリ

ル溶液 1 mL で溶解することでマトリクス試料溶液(ブラン

ク試料溶液)を調製しました。マトリクス試料溶液とアフラ

トキシン混合標準溶液を 1 : 1 で混合し,各 0.05,0.25,0.5,

2.5,5 µg/L 標 準 添 加 マ ト リ ク ス 試 料( 各 0.2,1,2,10,

20 µg/kg 相当)を調製して,トリプル四重極型 LC/MS/MS

である “LCMS-8030” にて分析を行いました(n=6)。Fig. 4 に,

0.5 µg/L 標準添加マトリクス試料の MRM ※クロマトグラム

を,Table 3 および Table 4 に分析条件を示します。LCMS-

8030 が確認試験に充分な感度を有していることがわかりま

す。※ MRM・・・Multiple Reaction Monitoring

■ (2)試験法に準拠したLC/MSによる確認試験(2) Identification Test by LC/MS

[HPLC]Column : Shim-pack FC-ODS (150 mmL. × 2.0 mmI.D., 3 µm)Mobile Phase : 10 mmol/L Ammonium acetate water / Methanol = 3/2 (v/v)Flow Rate : 0.2 mL/minColumn Temp. : 40 °CInjection Volume : 6 µL[MS]Probe Voltage : +4.5 kV ESI-Positive modeNebulizing Gas Flow : 3 L/minDrying Gas Flow : 15 L/minDL Temp. : 250 °CHeat Block Temp. : 400 °C

Table 3 分析条件Analytical Conditions

L 4 35A

また,標準添加法によるアフラトキシン定量の有効性を確

認するために,マトリクス検量線の直線性と再現性を確認し

ました。Fig. 5 に検量線を,Table 5 に 0.25,0.5,5 µg/L のピー

クの平均面積値および再現性を示します。0.05 〜 5 µg/L の

範囲において寄与率 r2=0.999 以上の良好な直線性が得られ,

再現性も良好であることが確認されました。

このように,LCMS-8030 において,確認試験が可能であ

ること,また標準添加マトリクス検量線による定量も有効で

あることが確認されました。

Table 5 平均面積値と再現性(n=6)Average and Repeatability of Peak Area (n=6)

0.25 µg/L 0.5 µg/L 5 µg/LArea %RSD Area %RSD Area %RSD

Aflatoxin B1 1010 6.37 2033 3.92 22936 1.49Aflatoxin B2 3156 1.87 6481 5.09 66012 0.54Aflatoxin G1 2209 6.07 4517 3.74 45841 1.45Aflatoxin G2 2296 5.96 4749 4.74 47250 0.83

Fig. 5 標準添加マトリクス検量線(焙煎ピーナッツ,0.05 〜 5 µg/L)Calibration Curves of Matrix Samples Spiked with Aflatoxins (Roast Peanuts, 0.05 - 5 µg/L)

0.0 2.5 (µg/L)0

5000

10000

15000

20000

Area

1 2 3

4

5 G2

r2 = 0.9994345

0.0 2.5 (µg/L)0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Area

1 2 3

4

5 G1

r2 = 0.9997543

0.0 2.5 (µg/L)0

10000

20000

30000

40000

Area

1 2 3

4

5 B2

r2 = 0.9999882

0.0 2.5 (µg/L)0

10000

20000

30000

40000

50000Area

1 2 3

4

5 B1

r2 = 0.9999481

■(3)Nexeraによる迅速な定量試験,確認試験(3) Rapid Assay and Identification by UHPLC ”Nexera” with LCMS-8030

通知試験法の HPLC による定量試験では TFA 誘導体化を行

う一方,基準値を上回る総アフラトキシンが検出された場合

の確認は TFA 誘導体化を行わずに分析することとなってい

るため,LC/MS 分析のためには再度,Fig. 1(B)の方法で

前処理を行う必要があります。しかしながら,定量試験にお

いて誘導体化処理を行なわず直接検出で十分な感度で検出が

できれば,Fig. 1(B)の方法のみでサンプルを調製し,定

量試験および確認試験を同一処理サンプルで行うことができ

ます。これにより,煩雑な前処理をやり直す必要はありませ

ん。また,分析に超高速液体クロマトグラフ(UHPLC)を

用いれば,更なる効率化が可能となります。

Fig. 6 に,アフラトキシン添加焙煎ピーナッツを Fig. 1(B)

の方法で前処理し,島津 UHPLC “Nexera” で定量試験を行っ

た例を,Table 6 に分析条件を示します。添加量はアフラト

キ シ ン B1 お よ び G1 は 2.4 µg/kg, ア フ ラ ト キ シ ン B2 お よ

び G2 は 0.6 µg/kg です。繰り返し試験(n=5)による各成

分の回収率と併行精度を Table 7 に示します。回収率 76 〜

80 %,併行精度 4.5 〜 6.5 % といずれも試験法記載の妥当性

評価目標値を満たしました。本分析方法の感度はアプリケー

ションニュース L422,L430 で示した通り非常に良好である

ことも併せ,本方法がアフラトキシンの迅速な定量試験に有

効であることが確認できました。

Column : Shim-pack XR-ODSⅡ(100 mmL. × 3.0 mmI.D., 2.2 µm)Mobile Phase : Water / Methanol / Acetonitrile = 6/3/1 (v/v/v)Flow Rate : 1.0 mL/minColumn Temp. : 50 °CDetection : RF-20Axs Ex. at 365 nm, Em. at 450 nmRF Cell : Conventional cellCell Temp. : 25 °CInjection Volume : 10 µL

Fig. 6 アフラトキシン添加焙煎ピーナッツのクロマトグラム(直接検出) (10 µL 注入)

Chromatograms of Roast Peanuts Spiked with Aflatoxins (Direct Detection) (10 µL injected)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 min

0

5

10

15

mV

4

3

2

1

■ Peaks1. Aflatoxin G22. Aflatoxin G13. Aflatoxin B24. Aflatoxin B1

Table 6 分析条件Analytical Conditions

Table 7 直接検出,UHPLC 法での回収率と併行精度Accuracy and Precision of Assay by UHPLC without Derivatization

Aflatoxin B1 Aflatoxin B2 Aflatoxin G1 Aflatoxin G2

Recovery (%) 76 77 77 80

%RSD 4.5 5.1 6.1 6.5

分析計測事業部応用技術部 7 0120-131691

(075)813-1691島津コールセンター

※本資料は発行時の情報に基づいて作成されており、予告なく改訂することがあります。 改訂版は下記の会員制 Web Solutions Navigator で閲覧できます。

 https://solutions.shimadzu.co.jp/solnavi/solnavi.htm

会員制情報サービス「Shim-Solution Club」にご登録ください。https://solutions.shimadzu.co.jp/会員制Webの閲覧だけでなく、いろいろな情報サービスが受けられます。

ApplicationNews

No.

初版発行:2012年3月

Fig. 7 焙煎ピーナッツマトリクスの MRM クロマトグラム (上段,実線)アフラトキシン標準添加,(下段,破線)添加なし

Chromatograms of Roast Peanuts (Upper, Solid Line) Spiked, (Lower, Dashed Line) Unspiked

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 min

0

100

200

300

400

500

600

700

4

3

2

1

SpikedUnspiked

■ Peaks1. Aflatoxin G2 : 331.10>245.00(+)2. Aflatoxin G1 : 328.90>242.95(+)3. Aflatoxin B2 : 315.10>258.95(+)4. Aflatoxin B1 : 313.10>240.95(+)

また,LCMS-8030 は UHPLC に対応可能な LC/MS/MS で,

上記 Nexera による高速分析との組合わせによりアフラトキ

シンの迅速な確認試験も可能にします。

Fig. 7 に,Fig. 4 と 同 じ 試 料 を Table 8 お よ び Table 9 の

条件で高速分析した MRM クロマトグラムを示します。アフ

ラトキシン 4 成分を 4 分以内に溶出でき,さらに,高速条件

でも確認試験で求められる感度を充分に有していることがわ

かります。

Fig. 8 に HPLC 条件での分析(Fig. 5)と同様に標準添加

マトリクス試料を用い作成した検量線を示します。0.05 〜

25 µg/L の濃度範囲において寄与率 r2=0.999 以上の良好な

直線性が得られています。各アフラトキシン濃度 0.25 µg/L

の標準添加マトリクス試料の面積値再現性(%RSD,n=6)

は,B1:14.24 %,B2:5.33 %,G1:5.45 %,G2:18.9 % で

あり,高速分析でも十分な再現性が得られることが確認され

ました。

Table 9 MRM 分析条件MRM Mode Parameter

Compound Transition Dwell time(ms) CE (V) Resolution

(Q1, Q3)Aflatoxin B1 313.10 > 240.95 100 -40 UnitAflatoxin B2 315.10 > 258.95 100 -33 UnitAflatoxin G1 328.90 > 242.95 100 -30 UnitAflatoxin G2 331.10 > 245.00 100 -32 Unit

[HPLC]Column : Shim-pack XR-ODS Ⅱ(100 mmL. × 2.0 mmI.D., 2.2 µm)Mobile Phase : 10 mmol/L Ammonium acetate water / Methanol = 3/2 (v/v)Flow Rate : 0.45 mL/minColumn Temp. : 50 °CInjection Volume : 6 µL[MS]Probe Voltage : +4.5 kV ESI-Positive modeNebulizing Gas Flow : 3 L/minDrying Gas Flow : 15 L/minDL Temp. : 250 °CHeat Block Temp. : 400 °C

Table 8 分析条件Analytical Conditions

Fig. 8 標準添加マトリクス検量線(焙煎ピーナッツ,0.05 〜 25 µg/L)Calibration Curves of Matrix Samples Spiked with Aflatoxins (Roast Peanuts, 0.05 - 25 µg/L)

0 100

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

1 2 3 4

5

6

0 100

25000

50000

75000

100000

125000

150000

175000

1 2 3 4

5

6

0 100

50000

100000

150000

200000

250000

1 2 3 4

5

6

0 10 20 (µg/L) 20 (µg/L) 20 (µg/L) 20 (µg/L)0

25000

50000

75000

100000

125000

150000

175000

1 2 3 4

5

6

r2 = 0.9990951r2 = 0.9994246r2 = 0.9995010r2 = 0.9991188

AreaAreaAreaArea

G2G1B2B1

[参考文献]1)「アフラトキシンを含有する食品の取扱いについて」(平成 23 年 3 月 31 日厚生労働省食安発 0331 第 5 号)2)「総アフラトキシンの試験法について」(平成 23 年 8 月 16 日,食安発 0816 第 1 号)

2012.3

L 4 35AL 4 35A

A改訂版発行:2012年 4 月