METABOLOMICS APPROACHES POWERFUL TOOLS FOR ANALYSING THE QUALITY OF RAW MATERIALS VETIVER ESSENTIAL OIL A CASE STUDY

Význam tématu

Vetiverový esenciální olej je klíčovou surovinou v parfumerii díky svému intenzivnímu, zemitě-dřevitému aroma. Rozdíly v chemickém složení podle geografického původu ovlivňují organoleptické vlastnosti a kvalitu produktu. Moderní regulace a požadavky na transparentnost komplexních přírodních látek vyžadují hlubší znalost metabolického profilu surovin.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo využít netargetovaného metabolomického přístupu kombinací UPLC, UPC² a vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie (HRMS) k charakterizaci deseti vzorků vetiverového oleje z Haiti, Indonésie a Paraguaye. Studie se zaměřila na odhalení geografických markerů, identifikaci možných kontaminantů a porovnání výkonnosti různých ionizačních technik.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly ředěny MeOH/ACN a analyzovány v pozitivním i negativním režimu pomocí:

• RP-UPLC na sloupci CORTECS C18 (1,8 µm, 2,1×100 mm) a gradientní eluce s amonnou solí;
• UPC² na superkritickém CO₂ se stacionární fází C18 HSS SB (1,8 µm, 3×100 mm);
• Hmotnostní spektrometrie Xevo G2 QToF v režimu MSE s ionizacemi ESI, APCI a ASAP při nízkém a vysokém napětí/proběhu.

Použitá instrumentace

• Waters ACQUITY UPLC s kolonkou CORTECS C18
• Waters ACQUITY UPC² s kolonkou C18 HSS SB
• Waters Xevo G2 QToF MS
• Ionizační zdroje: ESI, APCI, ASAP (pozitivní/negativní režim)

Hlavní výsledky a diskuse

Chemické finger­prints získané různými chromatografickými a ionizačními technikami se vzájemně doplňovaly. Neřízená PCA jasně rozčlenila vzorky podle původu a odhalila odlehlé Indonéské vzorky. Supervidovaná PLS-DA a OPLS-DA identifikovaly specifické markery pro každou geografickou skupinu. Jako klíčový marker byl určen analit s m/z 298,2502 Da (ricinoleová kyselina). Rychlý screening pomocí ASAP umožnil detekovat kontaminaci během pětiminutové analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní profily surovin pro zajištění kvality a sledování původu;
• Rychlá identifikace odchylek a kontaminantů mimo dosah klasické GC-MS analýzy;
• Podpora rozhodování při nákupu a certifikaci esenciálních olejů;
• Možnost rozšíření na další přírodní extrakty.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj netargetovaných metabolomických strategií bude směřovat k integraci s umělou inteligencí pro automatizovanou interpretaci dat, rozšíření databází přírodních sloučenin a validaci markerů v cílených kvantitativních metodách. Potenciál mají i vývoj miniaturizovaných přístrojů pro on-site screening.

Závěr

Navržený workflow úspěšně kombinuje UPLC, UPC² a HRMS s pokročilou statistickou analýzou pro rychlou a spolehlivou kontrolu kvality vetiverového oleje. Metoda doplňuje standardní GC-MS přístupy a nabízí širší chemický přehled a schopnost detekce nečistot.

Reference

• Fahlbusch M. et al. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2000.
• Belhassen E. et al. Volatile constituents of vetiver: a review, Flavour Fragrance J., 2015, 30, 26–82.
• Marti G. et al. Comprehensive profiling in non-volatile citrus oil residues, Food Chem., 2015, 150, 235–245.
• Mehl F. et al. Differentiation of lemon essential oil: a metabolomic approach, Food Chem., 2014, 143(1), 325–335.
• Farag M. et al. Metabolomics driven analysis of artichoke leaf products, Phytochemistry, 2013, 95, 177–187.