Quantitation of Amino Acids in Soy Flour, Dried Cow's Milk Powder, and Corn Silage by Triple Quadrupole LC/MS/MS

Význam tématu

Analýza aminokyselin v potravinářských a krmných matricích je klíčová pro hodnocení nutriční kvality, kontroly kvality a výzkum metabolismu. Přímá detekce podivatizovaných aminokyselin pomocí LC/MS/MS eliminuje nutnost složitých chemických derivatizací a ion-pairingových činidel, zvyšuje citlivost a zkracuje dobu analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit rychlou, citlivou a přesnou UHPLC-MS/MS metodu pro identifikaci a kvantifikaci podivatizovaných aminokyselin ve složitých matricích: sójové moučce, sušeném mléčném prášku a kukuřičné siláži. Metoda zahrnuje různé postupy pro hydrolytické uvolnění aminokyselin a následné separace pomocí HILIC chromatografie.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinuje následující kroky:

• Oxidace metioninu a cystinu performickou kyselinou a alkalickou hydrolyzí tryptofanu v NaOH.
• Klasickou kyselou hydrolyzí (6 N HCl, 110 °C, 24 h) ostatních aminokyselin.
• Ředění, filtrování a postspiková korekce matricového efektu standardním roztokem.

Instrumentace:

• UHPLC: Agilent 1290 Infinity II (multisampler, high-speed pump, multicolumn thermostat).
• Kolona: Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z, 2,7 µm, 2,1 × 150 mm.
• MS/MS: Agilent 6470 triple quadrupole, režim dMRM, ESI ±.
• Software: Agilent MassHunter Acquisition 10.1, Quantitative Analysis 10.1, Qualitative Analysis 10.0.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje:

• Linearity ve rozsahu 1–2 500 ng/mL, R2 > 0,99 pro většinu aminokyselin.
• Specifičnost ověřenou RT relativní chybou <5 % a iontovým poměrem v toleranci ±30 %.
• Recovery v reagentním blanku 90–115 % (metionin 81,5 %), postspike 70–130 %.
• Kvantifikace ve vzorcích: výsledky pro sójovou moučku byly v průměru v rozmezí –2,4 % až 18,3 % vůči NIST referencím, pro mléčný prášek a siláž podobné odchylky.

Přínosy a praktické využití metody

Tato metoda umožňuje rychlé a robustní sledování aminokyselinového profilu v krmivech a mléčných surovinách bez náročné derivatizace. Vhodná je pro rutinní QA/QC laboratoře, výzkum výživy přežvýkavců i potravinářský průmysl.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorků a online hydrolytická jednotka.
• Použití stabilně značených vnitřních standardů pro eliminaci zbývajících maticových efektů.
• Aplikace vysoko-rozlišovací MS pro rozlišení izomerů a identifikaci modifikovaných aminokyselin.
• Rozšíření metodiky na další složité potravinové matrice (maso, mléčné výrobky, fermentované potraviny).

Závěr

Popsaná UHPLC-MS/MS metoda nabízí vysoce selektivní a citlivou analýzu podivatizovaných aminokyselin s minimální úpravou vzorku. Validované metody vykazují vynikající linearitu, přesnost i reprodukovatelnost v různých krmných a potravinářských matricích.

Reference

• Otter D. E. Standardized Methods for Amino Acid Analysis of Food. British Journal of Nutrition 2012, 108, 5230–5237.
• Amino Acids in Feeds. AOAC Official Method 994.12. 2000.
• Hsiao J. J. et al. The Use of HILIC Zwitterionic Phase Superficially Porous Particles for Metabolomics Analysis. LCGC Special Issues 2018, 36, 30–35.
• Zhao H.; Zulkoski J.; Mastovska K. Development and Validation of a Multiclass, Multiresidue Method for Veterinary Drug Analysis in Infant Formula and Related Ingredients Using UHPLC-MS/MS. J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 7268–7287.