Investigating UPLC Ion Mobility Mass Spectrometry: A New Approach to Authentication and Routine Screening of Ginsenoside Isomers in Functional Food Products

Význam tématu

Ginsenosidy jsou klíčovými bioaktivními složkami ženšenu používaného ve funkčních potravinách a nutraceutikách. Jejich izomery mohou mít odlišné farmakologické účinky, proto je spolehlivá autentifikace a kvantifikace nezbytná pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout neřízenou metodu kombinující ultraefektivní kapalinovou chromatografii (UPLC) s iontovou mobilitou a vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro rutinní screening a autentifikaci ginsenosidových izomerů v extraktech korejského ženšenu, amerického ženšenu (red panax) a gingko biloby.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class se sloupcem HSS T3 (100×2,1 mm, 1,8 µm), teplota 40 °C, tok 0,6 mL/min, gradient vody a acetonitrilu (0,1 % kyseliny mravenčí)
• MS: SYNAPT G2-Si, ESI v negativním módu, rozsah 50–1200 m/z, pulzní T-Wave iontová mobilita ve N2, driftový čas pro výpočet CCS
• Software: UNIFI pro vytváření knihoven CCS hodnot, extrakci dat, čištění spekter a neřízené screenování

Hlavní výsledky a diskuse

• Určeny byly hodnoty collision cross section (CCS) pro izomerní páry Rb2 (361,77 Å2) a Rc (350,58 Å2), Rd (328,89 Å2) a Re (333,11 Å2), Rf (304,70 Å2) a Rg1 (295,83 Å2) s reprodukovatelnou chybou pod 0,5 %
• Kombinace retenční doby a drift času odhalila složité složení extraktů a rozlišení koelutujících látek, včetně neznámých izomerů
• Iontová mobilita umožnila selektivní čištění fragmentačních spekter a přesnou identifikaci bez nutnosti cílené metody
• CCS knihovna v UNIFI umožnila rychlou verifikaci známých i objevení nových ginsenosidových izomerů

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší selektivita a jistota identifikace izomerů v komplexních matricích
• Rychlejší neřízené screenování bez nutnosti velkého množství standardů
• Podstatná úspora nákladů na standardní látky díky možnosti potvrzení pomocí CCS
• Metoda vhodná pro rutinní kontrolu kvality a autentifikaci funkčních potravin a nutraceutik

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší implementace iontové mobility v rutinní analytice, rozšiřování veřejných a privátních knihoven CCS, kombinace s dalšími separačními technikami a aplikace v potravinářství, farmacii a environmentálních analýzách.

Závěr

Kombinace UPLC IM-MS s CCS screeningem představuje robustní, citlivou a ekonomickou platformu pro autentifikaci a rutinní screening ginsenosidových izomerů s vysokou reproducibilitou a selektivitou.

Reference

1. Ligor et al Anal Bioanal Chem 383 1098–1105 2005
2. Waters Technical Note 720005374en 2015