A Routine Separation Approach to Enhance Specificity and Identification in Authentication Profiling of Natural Food Products Using UPLC-IM-MS
Aplikace | 2015 | WatersInstrumentace
Autentifikace přírodních potravin a fytomedicín založených na flavonoidech je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a konzistence účinných látek. Flavonoidy, zejména C-glykozylflavony, se vyskytují často jako izomery, jejichž spolehlivá identifikace je náročná kvůli chromatografické koeluční a stejným fragmentům v hromadové analýze. Kombinace UPLC, iontové mobility a měření kolizních průřezů (TW CCS N2) přináší nový rozměr specificity.
Cílem práce bylo vyvinout rutinní netargetované screeningové schéma pro jednoznačnou identifikaci izomerických C-glykozylflavonidů (vitexin/isovitexin a orientin/isoorientin) v komplexních extraktech čtyř druhů Passiflora. Studie demonstrovala využití uhlazené separace UPLC spolu s iontovou mobilitou a TW CCS N2 jako dalšího identifikačního parametru.
Vzorky listových extraktů Passiflora incarnata, edulis, caerulea a alata byly připraveny extrakcí etanol–voda a následným SPE. Analýza probíhala na systému ACQUITY UPLC I-Class se sloupcem BEH C18 (100×2,1 mm, 1,7 µm) za gradientu formováno voda–acetonitril. Mass spektrometrie s iontovou mobilitou byla prováděna na SYNAPT G2-Si v módu ESI negativní ionizace. HDMSE umožnilo získat vysokorysovou separaci fragmentů.
Studie potvrdila, že TW CCS N2 hodnoty rozlišují izomery s chybou menší než 0,5 %, a to i při chromatografické koeluční. Kombinovaná špičková kapacita UPLC a iontové mobility umožnila extrakci čistých produktových iontových spekter pro koeluční izomery. Fragmentační iontové poměry (m/z 284–285 a 297–299 u orientinů, 281–284 u vitexinů) spolu s TW CCS N2 poskytují jednoznačné charakterizační parametry. Reprodukovatelnost měření potvrzují opakované analýzy po deseti měsících s RSD do 0,35 %.
Očekává se rozšíření databází kolizních průřezů pro další třídy přírodních látek, automatizovaná integrace s umělou inteligencí pro rychlejší interpretaci a využití v metabolomice a environmentální analýze. Další zlepšení propustnosti a kombinace s dalšími separačními technikami posílí analytický výkon.
Vyvinuté rutinní UPLC-IM-MS workflow s TW CCS N2 umožňuje spolehlivou a vysoce specifickou identifikaci izomerických flavonoidů v komplexních matricích. Kombinace vysokého rozlišení UPLC a iontové mobility představuje nový standard pro autentifikační profilování fytomateriálů.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Autentifikace přírodních potravin a fytomedicín založených na flavonoidech je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a konzistence účinných látek. Flavonoidy, zejména C-glykozylflavony, se vyskytují často jako izomery, jejichž spolehlivá identifikace je náročná kvůli chromatografické koeluční a stejným fragmentům v hromadové analýze. Kombinace UPLC, iontové mobility a měření kolizních průřezů (TW CCS N2) přináší nový rozměr specificity.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo vyvinout rutinní netargetované screeningové schéma pro jednoznačnou identifikaci izomerických C-glykozylflavonidů (vitexin/isovitexin a orientin/isoorientin) v komplexních extraktech čtyř druhů Passiflora. Studie demonstrovala využití uhlazené separace UPLC spolu s iontovou mobilitou a TW CCS N2 jako dalšího identifikačního parametru.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky listových extraktů Passiflora incarnata, edulis, caerulea a alata byly připraveny extrakcí etanol–voda a následným SPE. Analýza probíhala na systému ACQUITY UPLC I-Class se sloupcem BEH C18 (100×2,1 mm, 1,7 µm) za gradientu formováno voda–acetonitril. Mass spektrometrie s iontovou mobilitou byla prováděna na SYNAPT G2-Si v módu ESI negativní ionizace. HDMSE umožnilo získat vysokorysovou separaci fragmentů.
Hlavní výsledky a diskuse
Studie potvrdila, že TW CCS N2 hodnoty rozlišují izomery s chybou menší než 0,5 %, a to i při chromatografické koeluční. Kombinovaná špičková kapacita UPLC a iontové mobility umožnila extrakci čistých produktových iontových spekter pro koeluční izomery. Fragmentační iontové poměry (m/z 284–285 a 297–299 u orientinů, 281–284 u vitexinů) spolu s TW CCS N2 poskytují jednoznačné charakterizační parametry. Reprodukovatelnost měření potvrzují opakované analýzy po deseti měsících s RSD do 0,35 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Netargetovaný screening a autentifikace flavonoidových markerů v potravinách a doplňcích
- Zvýšená specifita identifikace izomerů při změnách chromatografie nebo matrice
- Schopnost zpracovat více než 10000 analytů v jediném náběru
- Vysoká robustnost a reprodukovatelnost kolizních průřezů pro rutinní QA/QC
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření databází kolizních průřezů pro další třídy přírodních látek, automatizovaná integrace s umělou inteligencí pro rychlejší interpretaci a využití v metabolomice a environmentální analýze. Další zlepšení propustnosti a kombinace s dalšími separačními technikami posílí analytický výkon.
Závěr
Vyvinuté rutinní UPLC-IM-MS workflow s TW CCS N2 umožňuje spolehlivou a vysoce specifickou identifikaci izomerických flavonoidů v komplexních matricích. Kombinace vysokého rozlišení UPLC a iontové mobility představuje nový standard pro autentifikační profilování fytomateriálů.
Použitá instrumentace
- ACQUITY UPLC I-Class System
- ACQUITY UPLC BEH C18 Column 100×2,1 mm, 1,7 µm
- SYNAPT G2-Si Iontová mobilita – hmotnostní spektrometrie
- UNIFI Scientific Information System
Reference
- Zeraik ML, Yariwake JH Quantification of isoorientin and total flavonoids in Passiflora edulis fruit pulp by HPLC-UV/DAD Microchemical Journal 96(1) 86–91 2010
- Ferreres F et al New C-deoxyhexosyl flavones and antioxidant properties of Passiflora edulis leaf extract J Agric Food Chem 55 10187–10193 2007
- Noriega P et al Passiflora alata Curtis A Brazilian medicinal plant Boletín Latinoamericano y del Caribe de Plantas Medicinales y Aromáticas 10(5) 398–413 2011
- Zucolotto SM et al Analysis of C-glycosyl Flavonoids from South American Passiflora Species by HPLC-DAD and HPLC-MS Phytochem Anal 23 232–239 2012
- Pereira CAM, Yariwake JH, McCullagh M Distinction of the C-glycosylflavone isomer pairs orientin/isoorientin and vitexin/isovitexin using HPLC-MS exact mass measurement and in-source CID Phytochem Anal 16 295–301 2005
- McCullagh M et al Profiling and quantitation of c-glycosidic marker flavonoids in natural products using UPLC-TOF MS RAFA 2011 5th Int. Symp. Recent Advances In Food Analysis 2011
- McCullagh M, Pereira CAM, Yariwake JH High throughput characterization of C-glycosidic flavonoids from Brazilian Passiflora species using LC-MS exact mass measurement and in-source CID Montreux Symp. 19 6–8 Nov 2002
- March RE et al A comparison of flavonoid glycosides by electrospray tandem mass spectrometry Int J Mass Spectrom 248 61–85 2006
- Waters Technical Note Use of collision cross section measurements CCS in food and environmental analysis 720005374en April 2015
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Using the Routine Separation Dimension and Identification Criteria of ionKey/MS Ion Mobility to Enhance Specificity in Screening Complex Samples
2016|Waters|Aplikace
Using the Routine Separation Dimension and Identification Criteria of ionKey/MS Ion Mobility to Enhance Specificity in Screening Complex Samples M. McCullagh, 3C. A. M. Pereira, 2J. H. Yariwake, and 1D Douce Waters Corporation, Wilmslow, UK 2 Universidade de São Paulo,…
Klíčová slova
ionkey, ionkeymobility, mobilityvitexin, vitexinikey, ikeyion, iondimension, dimensionseparation, separationflavonoid, flavonoidcriteria, criteriaroutine, routineorientin, orientinidentification, identificationdevice, devicesystem, systemusing
Precursor and Product Ion Mobility and Collision Cross Section Determination by Travelling Wave Cyclic Ion Mobility – Mass Spectrometry
2026|Waters|Postery
Precursor and Product Ion Mobility and Collision Cross Section Determination by Travelling Wave Cyclic Ion Mobility – Mass Spectrometry Mike McCullagh 1, Stephen Wong 2,Lance Nicolaysen 3*, Johannes PC Vissers 1 1 Waters Corporation, Wilmslow, SK9 4AX, UK, 2 Waters…
Klíčová slova
ccs, ccsmobility, mobilityisoorientin, isoorientinorientin, orientinvitexin, vitexinisovitexin, isovitexincim, cimtravelling, travellingproduct, productsilico, silicowave, waveisomeric, isomericpharmaceutical, pharmaceuticalcyclic, cyclicpfos
APPLICATION NOTEBOOK - STRUCTURAL ELUCIDATION
2015|Waters|Příručky
[ APPLICATION NOTEBOOK ] STRUCTURAL ELUCIDATION 1 This notebook is an excerpt from the larger Waters’ Application Notebook on Metabolomics and Lipidomics #720005245EN TABLE OF CONTENTS 3 Introduction 4 Traditional Herbal Medicine Structural Elucidation using SYNAPT HDMS with Time-Aligned Parallel…
Klíčová slova
mobility, mobilityorientin, orientinhdms, hdmsccs, ccswave, waveims, imsflavonoids, flavonoidsion, ionstructural, structuralelucidation, elucidationherbal, herbalsynapt, synaptions, ionstof, tofisoorientin
Small Molecule Ion Mobility Investigations into Cross-platform and Long-term Robustness of a CCS Metric
2020|Waters|Technické články
[ APPLICATION NOTE ] Small Molecule Ion Mobility Investigations into Cross-platform and Long-term Robustness of a CCS Metric Mike McCullagh, 1 Michelle Wood, 2 Nayan Mistry, 2 Severine Goscinny, 3 Petur Dalsgaard4 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2 Sciensano, Brussels, Belgium;…
Klíčová slova
ccs, ccsmobility, mobilitymetric, metricion, ioncross, crossrebaudioside, rebaudiosideplatform, platformterm, termsynapt, synaptcim, cimlong, longvion, viontravelling, travellinginvestigations, investigationscyclic