UF-Amino Station LC/MS Ultra Fast Amino Acid Analysis System (Part 1) - A Novel Approach for Ultra High Speed Analysis of Amino Acids

Význam tématu

Analýza aminokyselin je klíčová pro pochopení biologických procesů, klinickou diagnostiku, kontrolu kvality potravin a farmaceutický výzkum. Tradiční iontoměnná chromatografie s postkolonní derivatizací poskytuje široké spektrum detekovaných aminokyselin, avšak za cenu dlouhých časů analýzy přesahujících dvě hodiny. Potřeba rychlých, přesných a automatizovaných metod vedla k vývoji platformy UF-Amino Station umožňující výrazné zkrácení doby analýzy při zachování analytické výkonnosti.

Cíle a přehled studie / článku

Účelem článku je představit nový ultrarychlý systém UF-Amino Station, vyvinutý ve spolupráci se společností Ajinomoto, pro simultánní stanovení 38 aminokyselin a příbuzných látek během pouhých 9 minut. Studie demonstruje principy fungování, optimalizaci overlap pretreatment procesu a srovnání s konvenční iontoměnnou metodou s postkolonní derivatizací a fluorescenční detekcí.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinuje prekolonní derivatizaci aminokyselin s automatickým mícháním vzorku a derivatizačního činidla Amino Tag Wako a borátovým pufrem. Směs prochází vyhřívanou reakcní cívkou při řízené teplotě, poté se derivatizované aminokyseliny injektují na chromatografickou kolonu. Separace probíhá gradientní elucí mobilní fáze složené z pufru a acetonitrilu při průtoku 0,3 ml/min a teplotě kolony 40 °C. Klíčovým prvkem je overlap pretreatment proces, při němž se příprava dalšího vzorku provádí paralelně s analýzou předchozího, což maximalizuje propustnost.

Použitá instrumentace

• Chromatografická kolona Shim-pack UF-Amino 100 mm × 2,1 mm, částice 2 μm
• Autosampler SIL-20ACPT s funkcí automatické derivatizace
• HPLC pumpa pro gradientní eluci
• Hmotnostní spektrometr LCMS-2020 v režimu ESI pozitivní módu

Hlavní výsledky a diskuse

Systém UF-Amino Station dosáhl simultánní separace a detekce 38 aminokyselin a souvisejících látek za pouhých 9 minut. Ve srovnání s tradiční iontoměnnou metodou se čas analýzy zkrátil z více než 2 hodin na méně než desetinu. Výsledné chromatogramy ukázaly vysoké rozlišení i u izomerních aminokyselin, reprodukovatelné retenční časy a dostatečnou citlivost. Overlap pretreatment proces výrazně zvýšil propustnost až na čtyřnásobek v rámci jednoho pracovního cyklu.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy a zvýšení laboratorní efektivity
• Automatizace minimalizuje vliv operátora a zlepšuje opakovatelnost výsledků
• Schopnost současně stanovit široké spektrum aminokyselin vhodná pro klinické, potravinářské i biotechnologické aplikace
• Možnost vysokopropustného rutinního měření v QA/QC laboratořích a výzkumných pracovištích

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšiřování spektra analyzovatelných sloučenin úpravou derivatizačních reagentů
• Integrace microflow a mikrofluidních technologií pro snížení spotřeby vzorku a rozpouštědel
• Využití umělé inteligence pro optimalizaci chromatografických a MS podmínek
• Kombinace s vysoce rozlišovacími hmotnostními spektrometry pro hloubkovou strukturální charakterizaci

Závěr

UF-Amino Station nabízí rychlou, přesnou a plně automatizovanou platformu pro komplexní analýzu aminokyselin. Díky kombinaci prekolonní derivatizace, ultra vysokorychlostní chromatografie a rychlé hmotnostní detekce je možné stanovit desítky analytů během několika minut, což významně zvyšuje propustnost a flexibilitu rutinních i výzkumných laboratoří.

Reference

Shimadzu Corporation Application News No. L433 Ultra Fast Amino Acid Analysis System UF-Amino Station