ANALYSIS OF PHYTOCHEMICALS IN PROCESSED COCOA USING ION MOBILITY MASS SPECTROMETRY
Postery | 2021 | Waters | ASMSInstrumentace
Ion mobility mass spectrometry (IM-MS) v kombinaci s kapalinovou chromatografií a kolizním průřezem (CCS) přináší další rozměr separace molekul podle velikosti, tvaru a náboje. U kakaového prášku tento přístup umožňuje detailní identifikaci bioaktivních fytochemikálií a sledování vlivu výrobních procesů na nutriční hodnotu potravinářských produktů.
Hlavním cílem bylo neřízené profilování 67 vzorků kakaového prášku různých typů (organický, alkalizovaný, low-fat aj.) za použití LC-IM-MS. Studie hodnotila: výskyt a rozlišení metabolitů, včetně izomerů; vliv zpracování (fermentace, pražení, alkalizace) na fytochemické složení; možnosti použití kolizního průřezu pro diferenciaci konformerů.
Metoda umožňuje rychlou necílovou charakterizaci stopových i hlavních fytochemikálií v komplexních potravinových matricích. Výsledky podporují kontrolu kvality (QA/QC) kakaových produktů a hodnocení vlivu průmyslových zpracovatelských postupů na nutriční hodnotu.
Kombinace LC-IM-MS s měřením kolizního průřezu poskytuje robustní a vysoce specifickou strategii pro identifikaci fytochemikálií v kakaovém prášku. Metoda odhalila rozdíly v izomerizaci a konformačním složení, které úzce souvisejí s výrobními postupy, a otevírá cestu k pokročilému sledování kvality a funkčních vlastností potravinářských produktů.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Ion mobility mass spectrometry (IM-MS) v kombinaci s kapalinovou chromatografií a kolizním průřezem (CCS) přináší další rozměr separace molekul podle velikosti, tvaru a náboje. U kakaového prášku tento přístup umožňuje detailní identifikaci bioaktivních fytochemikálií a sledování vlivu výrobních procesů na nutriční hodnotu potravinářských produktů.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo neřízené profilování 67 vzorků kakaového prášku různých typů (organický, alkalizovaný, low-fat aj.) za použití LC-IM-MS. Studie hodnotila: výskyt a rozlišení metabolitů, včetně izomerů; vliv zpracování (fermentace, pražení, alkalizace) na fytochemické složení; možnosti použití kolizního průřezu pro diferenciaci konformerů.
Použitá metodika a instrumentace
- Příprava vzorku: extrakce 0,5 g kakaového prášku 70 % ethanolem, centrifugace, ředění 1:10 v methanolu s 0,1 % kyselinou mravenčí.
- LC separace: C18 kolona 2,1×100 mm, 1,7 µm, gradient 0,1 % HCOOH ve vodě a acetonitrilu, 0,75 mL/min, 45 °C, 10 µL injekce.
- IM-MS: Waters Synapt G2-Si, módy ESI+ a ESI–, rozlišení ~40 000, měření TWCCSN2 pro detekované ionty.
Hlavní výsledky a diskuse
- Identifikace metylxantinů (kofein, theobromin, theofylin) s přesnými CCS (130–137 Ų) v pozitivním i negativním módu.
- Profilace polymerních flavan-3-onů: dimerů, trimerů a tetramerů procyanidinů. Rozlišení izomerů na základě charakteristických ATD a CCS otisků včetně nabitých konformerů [M+Na]+ a [M+K]+.
- PCA analýza prokázala, že alkalizace a další výrobní úpravy významně mění rozložení procyanidinů a metylxantinů mezi skupinami vzorků.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlou necílovou charakterizaci stopových i hlavních fytochemikálií v komplexních potravinových matricích. Výsledky podporují kontrolu kvality (QA/QC) kakaových produktů a hodnocení vlivu průmyslových zpracovatelských postupů na nutriční hodnotu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Implementace vysokorozlišení cyklické ion mobility pro detailnější rozlišení konformerů.
- Vytvoření rozsáhlých databází CCS pro rychlejší screening přírodních produktů a potravinářských matric.
- Aplikace přístupu na další komplexní vzorky (bylinné extrakty, nápoje) a rozvoj automatizovaných workflows.
Závěr
Kombinace LC-IM-MS s měřením kolizního průřezu poskytuje robustní a vysoce specifickou strategii pro identifikaci fytochemikálií v kakaovém prášku. Metoda odhalila rozdíly v izomerizaci a konformačním složení, které úzce souvisejí s výrobními postupy, a otevírá cestu k pokročilému sledování kvality a funkčních vlastností potravinářských produktů.
Reference
- C. Andres-Lacueva et al. Flavanol and Flavonol Contents of Cocoa Powder Products: Influence of the Manufacturing Process. J. Agric. Food Chem. 2008, 56, 3111–3117.
- R. M. Lamuela-Raventós et al. Review: Health Effects of Cocoa Flavonoids. Food Sci Tech Int 2005, 11(3):159–176.
- N. Khan et al. Cocoa polyphenols and inflammatory markers of cardiovascular disease. Nutrients 2014, 6(2):844–80.
- Q. Wu et al. Recent advances in differentiation of isomers by ion mobility mass spectrometry. Trends Anal. Chem. 2020, 24, 115801.
- M. McCullagh et al. Exploring the Complexity of Steviol Glycosides Analysis Using Ion Mobility Mass Spectrometry. Anal. Chem. 2018, 90, 4585–4595.
- M. McCullagh et al. Profiling of the known–unknown Passiflora variant complement by liquid chromatography–ion mobility–mass spectrometry. Talanta 2021, 221, 121311.
- J. P. Monteiro et al. Structure-Bioactivity Relationships of Methylxanthines: Trying to Make Sense of All the Promises and the Drawbacks. Molecules 2016, 21(8):974.
- C. Santos-Buelga, A. Scalbert. Proanthocyanidins and tannin-like compounds—nature, occurrence, dietary intake and effects on nutrition and health. J. Sci. Food Agric. 2000, 80, 1094–117.
- P. P. Aron, J. A. Kennedy. Flavan-3-ols: nature, occurrence and biological activity. Mol. Nutr. Food Res. 2008, 52, 79–104.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
DETERMINATION OF THE RELATIVE CCS OF PESTICIDE PROTOMERS AND CONFORMERS USING LINEAR AND MULTI-PASS CYCLIC TWIM ION MOBILITY SPECTROMETRY
2021|Waters|Postery
DETERMINATION OF THE RELATIVE CCS OF PESTICIDE PROTOMERS AND CONFORMERS USING LINEAR AND MULTI-PASS CYCLIC TWIM ION MOBILITY SPECTROMETRY 1 Michael McCullagh, 1Martin Palmer, 1Alexander Muck, 2Séverine Goscinny and 1Jakub Ujma. 1 Waters Corporation, Stamford Avenue, Altrincham Road, Wilmslow, SK9…
Klíčová slova
twim, twimcim, cimccs, ccscharged, chargedisomer, isomerconformer, conformerlinear, linearmobility, mobilityinvestigations, investigationssite, sitespecies, speciespass, passconformers, conformersformation, formationdescriptor
A NON-TARGETED APPROACH TO THE DEVELOPMENT OF A FOOD ADDITIVE CCS SCREENING LIBRARY AND ITS APPLICATION
2019|Waters|Postery
A NON-TARGETED APPROACH TO THE DEVELOPMENT OF A FOOD ADDITIVE CCS SCREENING LIBRARY AND ITS APPLICATION Michael McCullagh1; Mike Wilson1; Severine Goscinny2; Jeff Goshawk1; Kenneth Rosnack3 1 Waters Corporation, Wilmslow, United Kingdom; 2Sciensano, Brussels, Belgium; 3Waters Corporation, Milford, MA. OVERVIEW…
Klíčová slova
food, foodccs, ccsmobility, mobilityadditives, additiveslibrary, libraryion, ionmetric, metriccumulative, cumulativeuplc, uplcspecificity, specificitycommodities, commoditiesbeen, beenadditive, additivestrategy, strategyscreening
Use of Ion Mobility TWCCSN2 Values in Non-targeted Food Additives Screening
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Use of Ion Mobility TWCCSN2 Values in Non-targeted Food Additives Screening Michael McCullagh,1 Jeff Goshawk, 1 and Severine Goscinny2 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2 Sciensano, Brussels, Belgium APPLICATION BENEFITS ■ ■ ■ ■ ■ INTRODUCTION…
Klíčová slova
food, foodion, ionadditives, additivesscreening, screeningmobility, mobilityadditive, additivespectrometry, spectrometryfas, fasprecursor, precursorunauthorized, unauthorizeddetections, detectionsspectra, spectraglycyrrhizin, glycyrrhizinspecificity, specificitylibrary
A Routine Separation Approach to Enhance Specificity and Identification in Authentication Profiling of Natural Food Products Using UPLC-IM-MS
2015|Waters|Aplikace
A Routine Separation Approach to Enhance Specificity and Identification in Authentication Profiling of Natural Food Products Using UPLC-IM-MS M McCullagh, 1 D Douce, 3 C A M Pereira, and 2 JH Yariwake Waters Corporation, Wilmslow, UK 2 Universidade de São…
Klíčová slova
isoorientin, isoorientinorientin, orientinmobility, mobilitypassiflora, passifloraccs, ccsisovitexin, isovitexinvitexin, vitexinion, ionerror, errorflavonoids, flavonoidschromatographically, chromatographicallyflavonoid, flavonoiduplc, uplcprecursor, precursorppm