Structural Elucidation of an Unknown Compound in the Fatty Acid Methyl Esters (FAMEs) Extract of Avocado Using APGC-HRMS

Význam tématu

Analýza tuků v avokádu je klíčová pro stanovení obsahu zdraví prospěšných nenasycených mastných kyselin a sledování neznámých či nežádoucích složek. Profilování mastných kyselin ve formě FAME zvyšuje rozlišení chromatografie a usnadňuje identifikaci. Při nečekaných pikách v chromatogramu vzniká potřeba efektivní metody pro strukturní určení nových sloučenin, což je zásadní pro bezpečnost potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo nejen ověřit přítomnost známých FAME v extraktu avokáda, ale zejména identifikovat a strukturně objasnit dosud neznámý chromatografický signál. K tomu byla použita kombinace GC s atmosférickým tlakem chemické ionizace (APGC) a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) včetně nástrojů UNIFI Discovery Toolset.

Použitá metodika

• Příprava vzorku: kyselá hydrolýza a Mojonnierův extrakt dle AOAC metody, následná derivatizace na FAME NaOH/MeOH/BF3
• Ředění extraktu v heptanech 1:1000, injekce 1 µl v režimu splitless
• Chromatografie: kolona DB-5MS, teplotní program 100°C–240°C, tok nosného plynu 1.2 ml/min
• Hmotnostní spektrometrie: MS E akvizice s nízkou 6 eV a vysokou 20–50 eV energií, rozsah m/z 50–1000

Použitá instrumentace

• GC systém Agilent A7890
• APGC-Xevo G2-XS QTof (Waters) s UNIFI Scientific Information System
• Atmosférický tlak chemické ionizace s vodní injekcí pro generování protonů

Hlavní výsledky a diskuse

• Známé FAME (C16:0, C16:1, C18:1 cis i trans, C18:2) byly identifikovány podle přesné hmotnosti <±3 ppm> a fragmentačních vzorců v MS E
• Fragmentační vzor ukázal typickou ztrátu esterové skupiny a hydridovou abstrakci na alkylovém řetězci
• Nalezen neznámý signál při m/z 303.2683, eluce po známých FAME
• Discovery Toolset navrhl strukturu 3-pentadecenylfenolu na základě složení, porovnání fragmentů a databázového vyhledávání
• Objevené fragmenty zahrnovaly intactní benzenové jádro a ztrátu vody m/z 285.2582, shoda s lipidovými složkami kešu a ginkgo

Přínosy a praktické využití metody

Metoda APGC-HRMS díky měkké ionizaci uchovává molekulární ion pro přesné stanovení a fragmentaci pro objasnění struktury. Integrované nástroje UNIFI usnadňují vyhledání ve velkých databázích a přiřazení fragmentů, což zrychluje identifikaci neznámých látek v potravinářském výzkumu a QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází a standardů pro přesnější verifikaci nových sloučenin
• Implementace APGC-HRMS pro rutinní screening v potravinářské analýze
• Integrace s dalšími omickými přístupy pro komplexní profilování lipidů
• Vývoj rychlých workflow pro on-line monitorování kvality potravin

Závěr

Kombinace GC-APGC s HRMS a UNIFI Discovery Toolset umožnila úspěšnou identifikaci známých FAME i navržení struktury dosud neznámého 3-pentadecenylfenolu. Workflow prokázal vysokou spolehlivost a je připraven pro další aplikace v potravinářském výzkumu.

Reference

1. Duarte PF Chaves MA Borges CD Barboza Mendonca CR Avocado characteristics health benefits and uses Food Techn 2016 46(4) 747–754
2. Sigma Aldrich Analytical products
3. MS Textbook Chapter 7 hydride abstraction
4. FooDB 3-pentadecenylphenol FDB002351