Characterization of 17 Capsicum varieties by evaluation of their apocarotenoid profile by Nexera UC
Aplikace | 2022 | ShimadzuInstrumentace
Apocarotenoidy jsou biologicky aktivní produkty štěpení karotenoidů, které se projevují jako přírodní barviva (např. bixin, crocetin) a mají silné antioxidační účinky. V potravinářství se uplatňují nejen jako barviva, ale i v medicínských aplikacích díky prevenci kardiovaskulárních onemocnění, rakoviny či degenerativních očních onemocnění. Studie apocarotenoidů v rostlinných matricích, zejména v chilli papričkách, je dosud omezená, přestože odrůdy Capsicum představují významný hospodářský i nutriční zdroj těchto sloučenin.
Hlavním cílem bylo využít on-line metodu spojené superkritické extrakce a chromatografie s detekcí pomocí triple kvadrupólového hmotnostního spektrometru (SFE-SFC-MS/MS) na přístroji Nexera UC ke kvalitativnímu a vybraně kvantitativnímu profilování apocarotenoidů ve 17 odrůdách chilli papriček tří druhů Capsicum (annuum, baccatum, chinense). Studie se zaměřila na zjištění repertoáru volných apocarotenoidů, jejich mono- a diesterů a výskyt nově popsaných sloučenin.
On-line kombinace extrakce a chromatografie umožnila rychlou izolaci a separaci apocarotenoidů přímo z homogenizovaných vzorků. Postup:
Metodou bylo identifikováno celkem 27 apocarotenoidních látek (19 volných a 8 esterů s mastnými kyselinami). Mezi klíčová zjištění patří:
Rychlé on-line spojení extrakce a separace výrazně zkracuje dobu analýzy a minimalizuje spotřebu organických rozpouštědel. Metoda je vhodná pro kvalitativní screening i kvantitativní stanovení apocarotenoidů v potravinářských výrobcích, pro kontrolu kvality, výzkum bioaktivity i vývoj nových přírodních barviv.
Očekává se rozšíření aplikací na další plodiny a potravinářské matricé, optimalizace extrakčních a chromatografických podmínek pro zvýšení citlivosti a selektivity, vývoj standardů pro přesnou kvantifikaci, studium stability apocarotenoidů při zpracování či skladování a využití ve výživových doplňcích a nutraceutikách.
Studie prokázala účinnost on-line SFE-SFC-MS/MS metody na přístroji Nexera UC pro komplexní profilování apocarotenoidů v 17 odrůdách Capsicum. Metoda umožnila objev nových sloučenin, jejich rychlou identifikaci a vybrané kvantifikace, což otevírá cestu k dalšímu výzkumu a aplikacím v potravinářství a farmaceutickém průmyslu.
Příprava vzorků, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, SFC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Apocarotenoidy jsou biologicky aktivní produkty štěpení karotenoidů, které se projevují jako přírodní barviva (např. bixin, crocetin) a mají silné antioxidační účinky. V potravinářství se uplatňují nejen jako barviva, ale i v medicínských aplikacích díky prevenci kardiovaskulárních onemocnění, rakoviny či degenerativních očních onemocnění. Studie apocarotenoidů v rostlinných matricích, zejména v chilli papričkách, je dosud omezená, přestože odrůdy Capsicum představují významný hospodářský i nutriční zdroj těchto sloučenin.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo využít on-line metodu spojené superkritické extrakce a chromatografie s detekcí pomocí triple kvadrupólového hmotnostního spektrometru (SFE-SFC-MS/MS) na přístroji Nexera UC ke kvalitativnímu a vybraně kvantitativnímu profilování apocarotenoidů ve 17 odrůdách chilli papriček tří druhů Capsicum (annuum, baccatum, chinense). Studie se zaměřila na zjištění repertoáru volných apocarotenoidů, jejich mono- a diesterů a výskyt nově popsaných sloučenin.
Použitá metodika
On-line kombinace extrakce a chromatografie umožnila rychlou izolaci a separaci apocarotenoidů přímo z homogenizovaných vzorků. Postup:
- SFE: CO2/Metanol (10 % methanolu, 80 °C, 15 MPa), 3 min statická extrakce a následující dynamická extrakce bez methanolu.
- SFC: kolona C30 (150 mm × 4,6 mm, 2,7 μm), gradient CO2–metanol (0–80 % methanolu v průběhu 6–21 min), průtok 2 mL/min, tlak 15 MPa, make-up metanol 1 mL/min.
- MS/MS akvizice: APCI ionizace, režimy SCAN, SIM a MRM v pozitivním i negativním módu.
Použitá instrumentace
- Shimadzu Nexera UC systém: SFE jednotka, SFC modul, back pressure regulátory, kolona C30
- Shimadzu LCMS-8050 triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr s APCI zdrojem
- LabSolutions ver. 5.80 pro řízení a vyhodnocení dat
Hlavní výsledky a diskuse
Metodou bylo identifikováno celkem 27 apocarotenoidních látek (19 volných a 8 esterů s mastnými kyselinami). Mezi klíčová zjištění patří:
- Přítomnost β-citraurinu (apo-8′-zeaxanthinalu) převážně v odrůdách C. chinense, chybějící v C. baccatum.
- Apo-8′-carotenal detekován ve dvanácti ze sedmnácti kultivarů jako nejrozšířenější apocarotenoid.
- První potvrzení ε-apoluteinalů a 4-oxo-apo-β-karotenalů v matrice Capsicum.
- Množství β-citraurinu a apo-8′-carotenalu kvantifikováno v rozmezí přibližně 8–61 mg a 4,9–33,6 mg na 100 g čerstvého materiálu.
- Estery s laurickou (C12:0) kyselinou byly nejčastějšími acylovanými apocarotenoidy.
Přínosy a praktické využití metody
Rychlé on-line spojení extrakce a separace výrazně zkracuje dobu analýzy a minimalizuje spotřebu organických rozpouštědel. Metoda je vhodná pro kvalitativní screening i kvantitativní stanovení apocarotenoidů v potravinářských výrobcích, pro kontrolu kvality, výzkum bioaktivity i vývoj nových přírodních barviv.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření aplikací na další plodiny a potravinářské matricé, optimalizace extrakčních a chromatografických podmínek pro zvýšení citlivosti a selektivity, vývoj standardů pro přesnou kvantifikaci, studium stability apocarotenoidů při zpracování či skladování a využití ve výživových doplňcích a nutraceutikách.
Závěr
Studie prokázala účinnost on-line SFE-SFC-MS/MS metody na přístroji Nexera UC pro komplexní profilování apocarotenoidů v 17 odrůdách Capsicum. Metoda umožnila objev nových sloučenin, jejich rychlou identifikaci a vybrané kvantifikace, což otevírá cestu k dalšímu výzkumu a aplikacím v potravinářství a farmaceutickém průmyslu.
Reference
- Zoccali M., Giuffrida D., Mondello L. Characterization of 17 Capsicum varieties by evaluation of their apocarotenoid profile by Nexera™ UC. Technical Report C190-E285. Shimadzu Corporation, 2022.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterization of 16 Capsicum Varieties by Evaluation of Their Carotenoid Profle by SFE-SFC-MS/MS
2022|Shimadzu|Aplikace
C190-E232 Technical Report Characterization of 16 Capsicum Varieties by Evaluation of Their Carotenoid Profile by SFE-SFC-MS/MS SFE-SFC-MS/MS analysis of carotenoids in Capsicum samples Zoccali Mariosimone1, Daniele Giuffrida1, and Luigi Mondello1 A b s tra c t: An on-line method based…
Klíčová slova
carotenoids, carotenoidssfe, sfesfc, sfccapsicum, capsicumsupercritical, supercriticalextraction, extractioncapsanthin, capsanthinfluid, fluidcryptoxanthin, cryptoxanthincarotene, carotenechlorophyll, chlorophyllbpr, bprreport, reportcaienna, caiennacapsorubin
Multiple Analytical Techniques For Carotenoid Analysis In Capsicum Cultivars
2023|Shimadzu|Technické články
C190-E307 Technical Report Multiple Analytical Techniques For Carotenoid Analysis In Capsicum Cultivars Francesco Cacciola1, Katia Arena1, Mariosimone Zoccali1, Luigi Mondello1 A b s tra c t: Carotenoids and their derivatives are versatile isoprenoids based on a C40 tetraterpenoid skeleton and…
Klíčová slova
mono, monocapsanthin, capsanthincarotenoid, carotenoidesters, esterscarotenoids, carotenoidsketo, ketoxanthophylls, xanthophyllsuhprp, uhprpoxygenated, oxygenatedantheraxanthin, antheraxanthinzeaxanthin, zeaxanthincapsicum, capsicumpoly, polycarotene, carotenecryptoxanthin
On-line extraction and determination of targeted carotenoids from habanero red (Capsicum Chinese)
2024|Shimadzu|Aplikace
C190-E310 Technical Report On-line extraction and determination of targeted carotenoids from habanero red (Capsicum Chinese) SFE-SFC: sample preparation and measurement Mariosimone Zoccali1, Daniele Giuffrida1, Giorgia Purcaro1, and Luigi Mondello1 A b stra c t: The on-line coupling between supercritical fluid…
Klíčová slova
carotenoids, carotenoidsexpansion, expansionsupercritical, supercriticalzone, zonehabanero, habanerocapsanthin, capsanthinfluid, fluidcapsicum, capsicumzeaxanthin, zeaxanthincarotenoid, carotenoidlutein, luteinester, estersfe, sfesim, simacquired
Comprehensive 2D Separation of Carotenoids in Red Chili Pepper by the Nexera-e System
2015|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LC-E268 Application News L491 High Performance Liquid Chromatography Comprehensive 2D Separation of Carotenoids in Red Chili Pepper by the Nexera-e System No. RP-LC, min Carotenoids are naturally occurring organic pigments that are divided into two classes, carotenes, consisting only of…
Klíčová slova
carotene, carotenecarotenoids, carotenoidschili, chilipepper, pepperphotodiode, photodiodered, reddimensional, dimensionalarray, arrayseparation, separationflowrate, flowratepda, pdanexera, nexerahomogenated, homogenatedfiltrate, filtratechilli