Determination of organic acids in herbal beverages using a compact ion chromatography system coupled with mass spectrometry
Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Bylinné nápoje si získávají na popularitě díky svým potenciálním zdravotním účinkům. Organické kyseliny jsou klíčovými složkami ovlivňujícími chuť, aroma a biologickou aktivitu těchto produktů. Například jablečná kyselina podporuje eliminaci hliníku z těla a tím detoxikaci. Pro zajištění stálé kvality a ověření zdravotních přínosů je proto nezbytné spolehlivě stanovit profil organických kyselin v bylinných nápojích.
Cílem práce bylo vyvinout jednoduchou a účinnou metodu pro identifikaci a kvantifikaci 13 běžných organických kyselin v aloe, hlohovo-slivkovém a goji nápoji. Studie kombinuje vysokotlakou iontovou chromatografii (HPIC) s elektrosprayovou hmotnostní spektrometrií (ESI–MS) pro zvýšení selektivity, citlivosti a potvrzení identity látek.
Pro separaci byl použit systém Thermo Scientific Integrion HPIC s eluentním generátorem a tlumicím potlačovačem (Dionex IonPac AS11-HC-4 µm). Detekce probíhala simultánně potlačenou vodivostí a iontovým detektorem ISQ EC (ESI, negativní režim). Eluentem byla postupně gradientní roztok KOH (1–60 mM). V režimu SIM MS se sledovala charakteristická m/z každé kyseliny, co umožnilo rozlišení koelujících párů (např. acetát/glykolát, sukcinát/malát). Interním standardem byl 13C4-sukcinát pro kompenzaci iontové suprese.
Metoda umožnila rozdělení a kvantifikaci 13 kyselin v jednom běhu (60 min). Potlačená vodivost a SIM-MS detekce zajistily plné rozlišení koelujících párů bez použití organických modifikátorů eluentu. MS detekce vedla k nižším LOD/LOQ pro většinu kyselin oproti CD (např. laktát 2,3 µg/L vs. 8,5 µg/L). Koeluce sukcinátu a malátu vykazovala silnou iontovou supresi, která byla kompenzována 13C4-sukcinátem. Metoda byla aplikována na aloe, goji a hlohovo-slivkové nápoje, kde byly stanoveny rozdíly v obsahu jednotlivých kyselin.
Metoda nevyžaduje derivatizaci ani organické rozpouštědlo v eluentech. Je robustní, snadno automatizovatelná a vhodná pro rutinní QA/QC analýzy v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Kombinace IC-CD/MS zajišťuje vysokou selektivitu a potvrzení identity analyzovaných kyselin.
Rozvoj vyššího rozlišení MS (HRMS, tandemy) umožní širší profilaci organických kyselin a metabolitů. Miniaturizace chromatografie, online monitoring a integrace s metabolomickými studiemi přispějí k hlubší charakterizaci funkčních nápojů. Automatizace přípravy vzorků a pokročilé chemometrické postupy podpoří komplexní hodnocení kvality.
Vyvinutá IC-CD/MS metoda s potlačenou vodivostí a SIM-MS detekcí na kompaktním systému Integrion/ISQ EC nabízí citlivou, selektivní a potvrditelnou analýzu organických kyselin v bylinných nápojích. Interní standard 13C4-sukcinát efektivně kompenzuje iontovou supresi. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality a výzkum bioaktivních složek.
1. Domingo J., Gomez M., Llobet J. et al. J Toxicol Clin Toxicol. 1988;26:67–79.
2. Thermo Fisher Scientific. Application Note 1157: Determination of Organic Acids in Kombucha Using a High-Pressure Ion Chromatography System. 2018.
3. Thermo Fisher Scientific. Application Brief AB-72363: Detection of Common Organic Acids Using a Compact Ion Chromatography System Coupled with Mass Spectrometry. 2018.
4. Thermo Fisher Scientific. Product Manual for Eluent Generator Cartridges. Doc. No 065018, 2014.
5. Thermo Fisher Scientific. Product Manual for Continuously Regenerated Trap Columns (CR-TC). Doc. No 031910, 2010.
6. Thermo Fisher Scientific. Product Manual for Dionex ERS 500 Electrolytically Regenerated Suppressor. Doc. No 031956 Rev. 11, 2017.
7. Thermo Fisher Scientific. ISQ EC Mass Spectrometer Operating Manual. Doc. No 1R120591-0002 Rev. A, 2017.
8. Fisseha R., Dommen J., Sax M. et al. Anal Chem. 2004;76:6535–654.
9. Kebarle P., Tang L. Anal Chem. 1993;65:972A–986A.
Iontová chromatografie, IC-MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Bylinné nápoje si získávají na popularitě díky svým potenciálním zdravotním účinkům. Organické kyseliny jsou klíčovými složkami ovlivňujícími chuť, aroma a biologickou aktivitu těchto produktů. Například jablečná kyselina podporuje eliminaci hliníku z těla a tím detoxikaci. Pro zajištění stálé kvality a ověření zdravotních přínosů je proto nezbytné spolehlivě stanovit profil organických kyselin v bylinných nápojích.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo vyvinout jednoduchou a účinnou metodu pro identifikaci a kvantifikaci 13 běžných organických kyselin v aloe, hlohovo-slivkovém a goji nápoji. Studie kombinuje vysokotlakou iontovou chromatografii (HPIC) s elektrosprayovou hmotnostní spektrometrií (ESI–MS) pro zvýšení selektivity, citlivosti a potvrzení identity látek.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci byl použit systém Thermo Scientific Integrion HPIC s eluentním generátorem a tlumicím potlačovačem (Dionex IonPac AS11-HC-4 µm). Detekce probíhala simultánně potlačenou vodivostí a iontovým detektorem ISQ EC (ESI, negativní režim). Eluentem byla postupně gradientní roztok KOH (1–60 mM). V režimu SIM MS se sledovala charakteristická m/z každé kyseliny, co umožnilo rozlišení koelujících párů (např. acetát/glykolát, sukcinát/malát). Interním standardem byl 13C4-sukcinát pro kompenzaci iontové suprese.
- Dionex Integrion HPIC systém
- Eluentní generátor EGC 500 KOH
- Potlačovač CR-ATC 600 a AERS 500e
- Autosampler Dionex AS-AP
- Dionex IonPac AG11-HC (50 × 2 mm) a AS11-HC (250 × 2 mm)
- Mass spectrometer ISQ EC
- Chromeleon 7.2 SR6
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožnila rozdělení a kvantifikaci 13 kyselin v jednom běhu (60 min). Potlačená vodivost a SIM-MS detekce zajistily plné rozlišení koelujících párů bez použití organických modifikátorů eluentu. MS detekce vedla k nižším LOD/LOQ pro většinu kyselin oproti CD (např. laktát 2,3 µg/L vs. 8,5 µg/L). Koeluce sukcinátu a malátu vykazovala silnou iontovou supresi, která byla kompenzována 13C4-sukcinátem. Metoda byla aplikována na aloe, goji a hlohovo-slivkové nápoje, kde byly stanoveny rozdíly v obsahu jednotlivých kyselin.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nevyžaduje derivatizaci ani organické rozpouštědlo v eluentech. Je robustní, snadno automatizovatelná a vhodná pro rutinní QA/QC analýzy v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Kombinace IC-CD/MS zajišťuje vysokou selektivitu a potvrzení identity analyzovaných kyselin.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj vyššího rozlišení MS (HRMS, tandemy) umožní širší profilaci organických kyselin a metabolitů. Miniaturizace chromatografie, online monitoring a integrace s metabolomickými studiemi přispějí k hlubší charakterizaci funkčních nápojů. Automatizace přípravy vzorků a pokročilé chemometrické postupy podpoří komplexní hodnocení kvality.
Závěr
Vyvinutá IC-CD/MS metoda s potlačenou vodivostí a SIM-MS detekcí na kompaktním systému Integrion/ISQ EC nabízí citlivou, selektivní a potvrditelnou analýzu organických kyselin v bylinných nápojích. Interní standard 13C4-sukcinát efektivně kompenzuje iontovou supresi. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality a výzkum bioaktivních složek.
Reference
1. Domingo J., Gomez M., Llobet J. et al. J Toxicol Clin Toxicol. 1988;26:67–79.
2. Thermo Fisher Scientific. Application Note 1157: Determination of Organic Acids in Kombucha Using a High-Pressure Ion Chromatography System. 2018.
3. Thermo Fisher Scientific. Application Brief AB-72363: Detection of Common Organic Acids Using a Compact Ion Chromatography System Coupled with Mass Spectrometry. 2018.
4. Thermo Fisher Scientific. Product Manual for Eluent Generator Cartridges. Doc. No 065018, 2014.
5. Thermo Fisher Scientific. Product Manual for Continuously Regenerated Trap Columns (CR-TC). Doc. No 031910, 2010.
6. Thermo Fisher Scientific. Product Manual for Dionex ERS 500 Electrolytically Regenerated Suppressor. Doc. No 031956 Rev. 11, 2017.
7. Thermo Fisher Scientific. ISQ EC Mass Spectrometer Operating Manual. Doc. No 1R120591-0002 Rev. A, 2017.
8. Fisseha R., Dommen J., Sax M. et al. Anal Chem. 2004;76:6535–654.
9. Kebarle P., Tang L. Anal Chem. 1993;65:972A–986A.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Organic Acids in Fruit Juices
2014|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Swati Gokhale and Jeff Rohrer Thermo Fisher Scientific, Inc. Appli cat i on N ote 1 4 3 Determination of Organic Acids in Fruit Juices Introduction Organic acids are important in characterizing the flavor of fruit juices. Their presence and…
Klíčová slova
aconitate, aconitateisocitrate, isocitratesodium, sodiumoxalate, oxalatecitrate, citrateacid, acidgalacturonate, galacturonatemalate, malatesuccinate, succinatemalonate, malonatesulfate, sulfatemaleate, maleatetartrate, tartrateorganic, organicphosphate
Determination of Organic Acids in Fruit Juices and Wines by High-Pressure IC
2013|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Lillian Chen, Brian De Borba, and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Key Words Dionex IonPac AS11-HC-4 µm Column, Suppressed Conductivity, Grape Juice, Apple Juice, Pomegranate Juice Introduction Organic acids play important roles in juices and wines because…
Klíčová slova
juices, juicesjuice, juiceacid, acidacids, acidsgrape, grapeorganic, organicpomegranate, pomegranatedionex, dionextartrate, tartratemalate, malatesodium, sodiumwines, winesfruit, fruitgalacturonate, galacturonatemerlot
Considerations in IC-ESI-MS Instrumentation and Advances in Applications
2010|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Considerations in IC-ESI-MS Instrumentation and Advances in Applications Leo (Jinyuan) Wang, William C. Schnute Mass Spectrometry Technical Center Dionex Corporation, Sunnyvale, CA, USA INTRODUCTION Ion chromatography (IC) has been extensively used as the preferred separation technique for ionic species such…
Klíčová slova
minutes, minutesconsiderations, considerationsanalysisinofapplications, analysisinofapplicationsaconitate, aconitateadvances, advancesketoglutarate, ketoglutaratesuppressor, suppressorbackpressure, backpressureesi, esimsq, msqconductivity, conductivitymucate, mucatemethylmalonate, methylmalonategalacturonate, galacturonateapplications
Determination of 32 Low Molecular Mass Organic Acids in Biomass by Ion Chromatography Mass Spectrometry
2013|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Leo Wang Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Low Molecular Mass Organic Acids (LMMOAs) are degradation products during pretreatment processes for biofuel production that are known to inhibit microbial fermentation processes, and thus reduce the conversion efficiency of biomass to…
Klíčová slova
aconitate, aconitatelmmoas, lmmoasmucate, mucatemethylmalonate, methylmalonategalacturonate, galacturonatequinate, quinateglutarate, glutarateisovalerate, isovalerategluconate, gluconateisocitrate, isocitratevalerate, valeratemalonate, malonateglycolate, glycolateadipate, adipatemaleate
