Mykotoxine sind natürliche, sekundäre Stoffwechselprodukte (Metaboliten) von Schimmelpilzen, die bei Menschen und Tieren eine toxische Wirkung zeigen. Weit über 300 dieser Metaboliten wurden bisher beschrieben. Mykotoxine werden von Gesundheitsexperten als eine der bedeutendsten Schadstoffgruppen in Lebens- und Futtermitteln eingeschätzt. Selbst Mykotoxine, wie Deoxynivalenol, die nur eine verhältnismäßig geringe akute Toxizität aufweisen, sind für die Landwirtschaft sehr bedeutsam, da sie bei Nutztieren vorwiegend bei Schweinen, Erbrechen, Durchfall, und Futterverweigerung verursachen. Seit Juni 2006 gelten die EU-weiten Grenzwerte auch für Mykotoxine, die von Schimmelpilzen der Gattung Fusarium produziert werden, wie Deoxynivalenol und Zearalenon in getreidebasierenden Lebensmitteln inklusive Säuglingsnahrung. Zur Beurteilung der Mykotoxinbelastung werden daher mehr denn je leistungsfähige analytische Methoden, die auch eine exakte Quantifizierung dieser Metaboliten ermöglichen, dringend benötigt.

Die herkömmliche Analytik zur Bestimmung von Mykotoxinen in Lebens- und Futtermitteln erfordert eine aufwändige und zeitintensive Probenvorbereitung, die aus der Extraktion mit einem Lösungsmittel gefolgt von einem mehrstufigen Clean-up besteht. Zudem sind die Möglichkeiten von konventionellen gas- und flüssigkeitschromatographischen Methoden zur Identifizierung und gleichzeitigen Bestimmung mehrerer Toxine äußerst limitiert. Daraus ergibt sich der Bedarf nach schnellen, genauen Methoden zur simultanen Bestimmung und Identifizierung von Mykotoxinen und deren Metaboliten. Die Technologie der Flüssigkeitschromatographie mit massenspektrometrischer Detektion (LC‑MS/MS) öffnete in den letzten Jahren die Perspektive für effiziente Analysenverfahren im routinemäßigen Analytiklaborbetrieb mit hohem Probendurchsatz ungemein.

Die ständige Weiterentwicklung moderner Massenspektrometer führt neben verbesserter Empfindlichkeit, Selektivität, Massengenauigkeit und -auflösung zu einer geringeren Störanfäligkeit gegenüber der Anwesenheit von koeluierenden Matrixbestandteilen. Als Konsequenz daraus ist die Notwendigkeit einer hochselektiven Probenaufreinigung bzw. einer Anreicherung der Analyten immer weniger gegeben, im Extremfall können verdünnte Rohextrakte ohne Aufreinigung direkt mittels HPLC-MS/MS analysiert werden.

Dieser „Dilute and shoot" Ansatz ermöglicht unter anderem die simultane Bestimmung von verschiedenen Substanzklassen mit gänzlich unterschiedlichen chemischen Eigenschaften, da durch die Reduktion der Probenvorbereitung auf einen einzigen Extraktionsschritt die Gefahr des Verlustes bestimmter Substanzen verringert wird. Die größte Schwierigkeit bei der Methodenentwicklung besteht darin, Bedingungen für die Extraktion, Chromatographie und Detektion zu finden, die zumindest einen annehmbaren Kompromiss für alle Zielanalyten darstellen. Darüber hinaus erfordert die Analyse von unaufgereinigten Rohextrakten umfangreiche Studien über Matrixeffekte, worunter man die Verringerung (in seltenen Fällen auch eine Erhöhung) des analytischen Signals durch ko-eluierende Matrixbestandteile versteht. Diese Effekte werden durch Konkurrenz zwischen Matrix und Analyt um die vorhandene elektrische Ladung in der ESI (electrospray-ionisation)-Quelle bzw. durch einen Einfluß der Matrix auf die Oberflächenspannung der ESI-Tröpfchen und damit auf den Transfer der Analytionen in die Gasphase hervorgerufen [1,2].

Auch im Bereich der Mykotoxinanalytik wurden in den letzten Jahren vermehrte Anstrengungen zur Entwicklung von Multianalyt-Methoden unternommen. Die chemische Diversität der zu untersuchenden Substanzen ist extrem groß, selbst im Vergleich zu den zahlenmäßig größeren Substanzgruppen der Pestizide [3] und pharmazeutischen Wirkstoffe [4]. Bei den Mykotoxinen reicht die Palette von sehr kleinen, quasi-ionischen Analyten (Moniliformin) zu großen, apolaren Substanzen (Beauvericin) bzw. von den stark sauren Fumonisinen zu den Mutterkornalkaloiden. In den meisten der veröffentlichten Multimykotoxin-Methoden [5-8] sind die eben genannten Substanzklassen nicht implementiert (obwohl vor allem die Fumonisine eine wichtige, vor allem in Mais und Maisprodukten auftretende Toxinklasse sind), da sie mit den gewählten Verfahren zur Probenaufreinigung nicht kompatibel sind. Pionierarbeiten auf dem Gebiet der Mykotoxinanalytik in unaufgereinigten Extraken wurden von Spanjer et al. geleistet [9], die zeigten, daß Matrixeffekte rein proportionale Fehler verursachen, die prinzipiell durch Matrixkalibration ausgeglichen werden können, die jedoch für jede Analyt/Matrix Kombination separat bestimmt werden müssen.