Underivatized amino acid analysis in wine by HILIC separation and mass detection
Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza aminokyselin ve víně poskytuje klíčový pohled na dostupnost dusíku pro kvasinky při fermentaci a ovlivňuje vznik aromatických sloučenin determinujících kvalitu finálního produktu. Množství a složení aminokyselin je významné nejen pro řízení průběhu výroby vína, ale i pro odhalování falšování a stanovení původu a odrůdy hroznů.
Cílem bylo vyvinout citlivou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení 22 pododvozených aminokyselin bez nutnosti chemické derivatizace, aplikovat ji na vzorek bílého vína a přesně kvantifikovat zejména prolin pomocí izotopově značeného interního standardu.
Metoda kombinuje hydrofobně-indukovanou interakční chromatografii (HILIC) na amide-fázované kolonce s jednovaným kvadrupólovým hmotnostním detektorem ve stereoselektivním monitorovacím režimu (SIM). Příprava vzorku vyžaduje pouze filtraci a ředění HCl, bez dalšího čištění ani derivatizace.
Optimalizace slanosti mobilní fáze (20 mM ammonium formiátu) a parametrů iontového zdroje vedla k ostrým a symetrickým píkům 22 aminokyselin za 22 min. Lineární a kvadratické kalibrační křivky vykázaly koeficienty determinace R2 > 0,99, limity detekce spadají do stovek nanomolárního rozsahu. Opakovatelnost retence i plochy píků byla velmi dobrá (RT RSD < 0,1 %, plocha RSD < 10 %). Ve vzorcích vína se stanovilo 17 aminokyselin, z nichž prolin dosahoval až 39 % celkového obsahu. Kvantifikace prolinu pomocí interní kalibrace s prolin-2,5,5-d3 snížila vliv matrice a zlepšila přesnost i opakovatelnost oproti externí kalibraci.
Rozšíření aplikace HILIC-MS na další potravinářské a biotechnologické matrice, integrace izotopových standardů pro široké spektrum aminokyselin, automatizace přípravy vzorků a nasazení vyspělejších MS detektorů (např. tandemové nebo vysokorozlišovací systémy) pro hlubší metabolomické profiling, autentizaci lahvových vín a monitoring fermentačních procesů.
Popsaná HILIC-SIM metoda umožňuje bezderivátové, citlivé a reprodukovatelné stanovení aminokyselin ve víně i jiných vzorcích. Využití izotopově značeného interního standardu pro prolin významně snižuje vliv matrice a zvyšuje spolehlivost kvantifikace. Díky jednoduché přípravě a robustnosti je postup vhodný pro rutinní analytiku vína a souvisejících biotechnologických procesů.
LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza aminokyselin ve víně poskytuje klíčový pohled na dostupnost dusíku pro kvasinky při fermentaci a ovlivňuje vznik aromatických sloučenin determinujících kvalitu finálního produktu. Množství a složení aminokyselin je významné nejen pro řízení průběhu výroby vína, ale i pro odhalování falšování a stanovení původu a odrůdy hroznů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo vyvinout citlivou a reprodukovatelnou metodu pro stanovení 22 pododvozených aminokyselin bez nutnosti chemické derivatizace, aplikovat ji na vzorek bílého vína a přesně kvantifikovat zejména prolin pomocí izotopově značeného interního standardu.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda kombinuje hydrofobně-indukovanou interakční chromatografii (HILIC) na amide-fázované kolonce s jednovaným kvadrupólovým hmotnostním detektorem ve stereoselektivním monitorovacím režimu (SIM). Příprava vzorku vyžaduje pouze filtraci a ředění HCl, bez dalšího čištění ani derivatizace.
- UHPLC systém: Thermo Scientific Vanquish Flex
- Kolonka: Accucore 150-Amide-HILIC (2,1 × 150 mm, 2,6 µm)
- Mobilní fáze: acetonitril/ammonium formiát pH 2,8 (90:10) a voda/ammonium formiát pH 2,8 (90:10)
- Hmotnostní detektor: Thermo Scientific ISQ EM (ESI, pozitivní i negativní režim SIM)
- Software: Chromeleon CDS 7.2.9
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace slanosti mobilní fáze (20 mM ammonium formiátu) a parametrů iontového zdroje vedla k ostrým a symetrickým píkům 22 aminokyselin za 22 min. Lineární a kvadratické kalibrační křivky vykázaly koeficienty determinace R2 > 0,99, limity detekce spadají do stovek nanomolárního rozsahu. Opakovatelnost retence i plochy píků byla velmi dobrá (RT RSD < 0,1 %, plocha RSD < 10 %). Ve vzorcích vína se stanovilo 17 aminokyselin, z nichž prolin dosahoval až 39 % celkového obsahu. Kvantifikace prolinu pomocí interní kalibrace s prolin-2,5,5-d3 snížila vliv matrice a zlepšila přesnost i opakovatelnost oproti externí kalibraci.
Přínosy a praktické využití metody
- Odstranění derivatizace – nižší pracovní zátěž a riziko chirálních interferencí
- Citlivé stanovení i těžko separovatelných izomerů (Leu/Ile, Val/Nva)
- Rychlá analýza (22 min), jednoduchá příprava vzorku
- Vysoká reprodukovatelnost a robustnost vhodná pro rutinní kontrolu kvality
- Přesné stanovení prolinu pro diagnostiku odrůd a geografického původu
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření aplikace HILIC-MS na další potravinářské a biotechnologické matrice, integrace izotopových standardů pro široké spektrum aminokyselin, automatizace přípravy vzorků a nasazení vyspělejších MS detektorů (např. tandemové nebo vysokorozlišovací systémy) pro hlubší metabolomické profiling, autentizaci lahvových vín a monitoring fermentačních procesů.
Závěr
Popsaná HILIC-SIM metoda umožňuje bezderivátové, citlivé a reprodukovatelné stanovení aminokyselin ve víně i jiných vzorcích. Využití izotopově značeného interního standardu pro prolin významně snižuje vliv matrice a zvyšuje spolehlivost kvantifikace. Díky jednoduché přípravě a robustnosti je postup vhodný pro rutinní analytiku vína a souvisejících biotechnologických procesů.
Reference
- Belda I, Ruiz J, Esteban-Fernández A a kol. Microbial contribution to wine aroma and its intended use for wine quality improvement. Molecules 2017;22:189–217.
- Callejón RM, Troncoso AM, Morales ML. Determination of amino acids in grape-derived products: A review. Talanta 2010;81:1143–1152.
- Lehtonen P. Determination of amines and amino acids in wine – A review. Am J Enol Vitic 1996;47:127–133.
- Soufleros EH, Bouloumpasi E, Tsarchopoulos C, Biliaderis CG. Primary amino acid profiles of Greek white wines and their use in classification according to variety, origin and vintage. Food Chem 2003;80:261–273.
- Gokmen V, Serpen A, Mogol BA. Rapid determination of amino acids in foods by HILIC–HRMS. Anal Bioanal Chem 2012;403:2915–2922.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note 72976: Identity confirmation and accurate quantitation of a genotoxic impurity by UHPLC-UV–SQ MS. 2019.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Native amino acid analysis in wine by HILIC separation and detection with single quadrupole mass spectrometry
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
Native amino acid analysis in wine by HILIC separation and detection with single quadrupole mass spectrometry Soo Hyun Park, Katherine Lovejoy, Sylvia Grosse, Mauro De Pra, Stephan Meding, and Frank Steiner, Thermo Fisher Scientific, Dornierstr.4, Germering, Bavaria, Germany, 82110 ABSTRACT…
Klíčová slova
counts, countsmin, minhyp, hypleu, leunva, nvaexternal, externalile, ilephe, phetrp, trppro, proamino, aminotyr, tyrval, valglu, glumet
Analysis of underivatized amino acids in wines by solid phase extraction and HILIC-MS
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73785 Analysis of underivatized amino acids in wines by solid phase extraction and HILIC-MS Authors: Soo Hyun Park, Mauro De Pra, Sylvia Grosse, Stephan Meding, Frank Steiner Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Keywords: Underivatized amino acids, HILIC, single…
Klíčová slova
hyp, hypwines, winesile, ileleu, leuasp, asppositive, positiveglu, gluamino, aminolinear, linearthr, thrtyr, tyrala, alaval, valser, sergly
Amino Acid Analysis - Application Notebook
2018|Waters|Příručky
[ APPLICATION NOTEBOOK ] Amino Acid Analysis Application Notebook [ CONTENTS ] [ INTRODUCTION ] Waters UPLC Amino Acid Analysis Solution................................................................................9 UPLC Amino Acid Analysis Solution............................................................................................... 11 Enhancement of the UPLC Amino Acid Analysis Solution with Flexible Detector Options......................................................................................................... 15…
Klíčová slova
amino, aminoacid, aciduplc, uplcasp, aspala, alalys, lysleu, leutyr, tyrgly, glyarg, argser, serthr, thrglu, gluile, ileval
High-Speed Amino Acid Analysis (AAA) on 1.8 μm Reversed-Phase (RP) Columns
2007|Agilent Technologies|Aplikace
High-Speed Amino Acid Analysis (AAA) on 1.8 µm Reversed-Phase (RP) Columns Application Pharmaceuticals and Foods Authors Introduction Cliff Woodward and John W. Henderson Jr. Agilent Technologies, Inc. 2850 Centerville Road Wilmington, DE 19808 USA The detection and quantitation of amino…
Klíčová slova
opa, opaamino, aminocys, cysfmoc, fmociss, issacid, acidaas, aasµmoles, µmolesnva, nvasar, saraaa, aaahyp, hypbeer, beerthr, thrtyr