Characterization of 16 Capsicum Varieties by Evaluation of Their Carotenoid Profle by SFE-SFC-MS/MS

Význam tématu

Rostlinná karotenoidní barviva z Capsicum druhů jsou významná pro svůj nutriční profil a funkci přirozených barviv v potravinářství a farmaceutickém průmyslu. Analytické stanovení nativních karotenoidů umožňuje lepší hodnocení kvality, původu a zdravotních přínosů plodů paprika.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a environmentálně šetrnou on-line metodu kombinující superkritickou extrakci a chromatografii s hmotnostní spektrometrií (SFE-SFC-MS/MS) pro charakterizaci nativních karotenoidů v 16 odrůdách Capsicum. Studie hodnotila přítomnost volných karotenoidů, monoesterů, diesterů a chlorofylů během méně než 20 minut analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

• Systém Shimadzu Nexera-UC (moduly CBM-20A, SFE-30A, LC-20ADXR, LC-30ADSF, SFC-30A, CTO-20AC, SIL-30AC, LCMS-8050 s APCI zdrojem)
• Software LabSolutions ver. 5.80
• Extrakce: CO2 a MeOH, průtok 2 mL/min, statická fáze (0–3 min, 10 % MeOH), dynamická fáze (3–4 min, 0 % MeOH), teplota 80 °C, tlak 15 MPa
• SFC: kolona C30 (150×4,6 mm, 2,7 µm), gradient 0 → 80 % MeOH (0–17 min), teplota 35 °C, BPR 15 MPa
• MS detekce v režimech SCAN, SIM a MRM v pozitivním i negativním APCI

Hlavní výsledky a diskuse

• V 16 odrůdách bylo identifikováno 41 karotenoidů a chlorofylů.
• Počet detekovaných sloučenin na vzorek se pohyboval od 4 do 23, s průměrem 13.
• Byla potvrzena variabilita karotenoidního profilu: např. absence β-karotenu u některých odrůd, rozdílné zastoupení kapsanthinu a jeho esterů.
• Odrůda Naga Chocolate vykazovala nejširší spektrum di-esterů.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda zkracuje analytický čas na méně než 20 minut včetně extrakce a chromatografie.
• Snížení spotřeby organických rozpouštědel a ekologická výhodnost díky použití superkritického CO2.
• Možnost přímé on-line extrakce z komplexního rostlinného matrice bez předchozí saponifikace.
• Vysoká citlivost a selektivita díky režimu MRM.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další sekundární metabolity ve farmaceutickém a potravinářském výzkumu.
• Integrace s vysoce výkonnou hmotnostní spektrometrií (HRMS) pro odhalení nových sloučenin.
• Využití chemometrických nástrojů pro autentizaci, kontrolu kvality a původu potravin.
• Implementace do metabolomických studií pro komplexní profilování rostlinných extraktů.

Závěr

Vyvíjená SFE-SFC-MS/MS metoda poskytuje rychlý, citlivý a ekologický přístup k charakterizaci nativních karotenoidů v odrůdách Capsicum. Výsledky ukazují širokou variabilitu karotenoidního spektra a demonstrují potenciál metody pro aplikace v nutriční analýze, kontrole kvality a výzkumu rostlinných barviv.

Reference

• Zoccali Mariosimone, Daniele Giuffrida, Luigi Mondello. Characterization of 16 Capsicum Varieties by Evaluation of Their Carotenoid Profile by SFE-SFC-MS/MS. Shimadzu, 2022.