Componential analysis of pepper of various origins using DART-MS using ultra-fast polarity switching

Význam tématu

Atmosférická ionizace DART-MS umožňuje rychlou a minimálně invazivní analýzu potravinových vzorků bez rozsáhlé přípravy. Rozšíření o ultra-rychlé přepínání polarity zvyšuje citlivost a rozlišovací schopnost vůči analyzování sloučenin odlišných chemických charakteristik. Tato metoda je klíčová pro dostupnou kontrolu kvality, autentifikaci původu surovin a sledování bezpečnosti potravin.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo demonstrovat využití DART-MS se 15ms přepínáním polarity pro chromatickou detekci komponent v pepři, sójové omáčce, rybí omáčce a olivovém oleji z různých zdrojů. Studie se zaměřila na chemometrickou analýzu spektrálních dat pro rozlišení původu a složení vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorce pepře byly uchopeny pinzetou, olej přenášen kapilárou a omáčky nanášeny na kovovou síťku. Ionizace probíhala v DART-SVP (IonSense, MA, USA), připojeném k jednochromátovému kvadrupólovému hmotnostnímu spektrometru LCMS-2020 (Shimadzu, Kyoto, JP). Polarity byly střídány v čase 15 ms, rozsah m/z 100–1000, teplota DART plynu testována na 200, 350 a 500 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

• Capsaicin z pepře se detekoval v kladné (m/z 306) i záporné (m/z 304) iontové formě, s optimální intenzitou při 350 °C. Lokalizován byl především na semenech, díky přítomnosti placentálních zbytků.
• Spektrální profily sójových a rybích omáček vykazovaly odlišné signatury nízkomolekulárních aminokyselin podle receptury a zdroje.
• U olivového a hroznového semenného oleje byly při 500 °C dominantní vysokomolekulární ionty triglyceridů (diolein, triolein), ukazující na rozdílné složení lipidů.
• Chemometrická multivariační analýza spekter umožnila úspěšné rozlišení původu a typu vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy bez nutnosti chromatografického dělení.
• Schopnost detekovat simultánně sloučeniny s různou polaritou.
• Využití ve výrobních laboratořích pro kontrolu kvality, autentizaci a ochranu značek potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj lze očekávat ve spojení DART-MS s vysokým rozlišením hmotnostního analyzátoru, rozšířením databází chemometrických vzorů a aplikací v monitoringu zbytkových látek či kontaminantů ve výrobních procesech.

Závěr

Implementace ultra-rychlého přepínání polarity v DART-MS podstatně zvyšuje flexibilitu a hloubku potravinové analýzy. Metoda prokázala schopnost rychle profilovat složení a odlišit geografický či výrobní původ vzorků.

Reference

• Usui F., Shiota T., Ueda M., Ibushi T., Watanabe J., Mukaibatake K., Iida J., Bando Y. Componential analysis of pepper of various origins using DART-MS with ultra-fast polarity switching. Shimadzu Application News, April 2013.
• IonSense Inc. DART-SVP Ion Source Manual. Massachusetts, USA.
• Shimadzu Corporation. LCMS-2020 Technical Guide. Kyoto, Japan.