Accurate Mass Analysis of Flavonoids by LCMS-IT-TOF

Význam tématu

Flavonoidy představují významnou skupinu polyfenolů s širokým výskytem v rostlinných potravinách a nápojích, jejichž biologická aktivita zahrnuje antioxidační i hormonálně modulující účinky. Detailní strukturní identifikace těchto sloučenin je klíčová pro vývoj farmaceutických či nutraceutických produktů, avšak tradiční izolace a purifikace jsou časově i materiálově náročné. LCMS-IT-TOF nabízí možnost získat přesné hmotnostní a strukturní informace rychle a s vysokou spolehlivostí, aniž by bylo třeba rozsáhlé předúpravy vzorku.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na analýzu metanolového extraktu mandarinky s cílem detekovat a identifikovat hlavní flavonoidní složky. Pomocí automatické MSn analýzy až do třetího řádu (MS3) byly vybrány prekurzorové ionty a získány fragmentační spektra pro určení typu, počtu a pozice glykosidových vazeb i struktury aglykonových částí.

Použitá metodika a instrumentace

Byla využita kapalinová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií typu IT-TOF (Shimadzu LCMS-IT-TOF) vybavená Ballistic Ion Extraction (US6380666) a vnitřní teplotní úpravou pro stabilní kalibraci externím standardem.

• Kolona: Phenomenex Gemini C18 2,0×150 mm, 5 µm, 110 Å
• Mobilní fáze A: 0,1 % acetonová voda; B: 0,1 % acetonitril
• Gradient: 0 % B (0–5 min) → 10 % B (5–40 min) → 100 % B (75–90 min) → návrat do 0 % B (90,01–100 min)
• Průtok: 0,2 mL/min; injekce: 0,2 µL; teplota kolony: 40 °C
• ESI pozitivní režim: napětí sondy +4,5 kV; CDL 200 °C; blokový ohřev 200 °C; plyn 1,5 L/min; sušící tlak 0,1 MPa

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo detekováno 11 hlavních piků s přesnou hmotností odpovídající hesperidinu, narirutinu, rutinu, dehydroxyhesperidinu, nobiretinu, tangeretinu a dalších metoxylovaných či glykosylovaných derivátů. Všechny naměřené hodnoty [M+H]+ se od teoretických lišily méně než ±5 ppm. MS/MS fragmentace odhalila disacharidové a monosacharidové jednotky (C12H20O9 a C6H10O5) a specifické aglykonové fragmenty (např. m/z 177, 153, 145 pro hesperidin). Dehydroxyhesperidin vykazoval rozdíl −16 Da, což potvrdilo substituci hydroxylu vodíkem. Rutin (pík 4) byl identifikován na základě vzorce C27H30O16 a retence.

Přínosy a praktické využití metody

LCMS-IT-TOF umožňuje rychlou a spolehlivou kvalifikaci drobných flavonoidů v komplexních extraktech bez nutnosti separace a purifikace. Vysoká opakovatelnost externí kalibrace a automatický MSn režim šetří čas a zdroje, což ocení výzkumná i průmyslová pracoviště.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace s rozsáhlými spektrálními databázemi a pokročilou automatickou anotací fragmentů, rozšíření na další třídy polyfenolů, on-line reaktivní průtokové systémy a aplikace umělé inteligence pro interpretaci komplexních dat.

Závěr

Metoda LCMS-IT-TOF prokázala vysokou přesnost a spolehlivost v analýze flavonoidů z mandarinkového extraktu. Schopnost provést rychlou MSn analýzu a udržet stabilní kalibraci externím standardem otevírá nové možnosti v oblasti kvalitativní průmyslové i akademické analýzy přírodních produktů.

Reference

• Shimadzu Corporation, Application News LAAN-A-LM-E009, No. C51.
• Ballistic Ion Extraction, US Patent US6380666.