Identification of Double Bond Positions in Butter Triacylglycerols Using DPiMS QT Kit and OAD-TOF System

Význam tématu

Poloha dvojných vazeb v mastných kyselinách zásadním způsobem ovlivňuje jejich biologickou aktivitu a výživový přínos. Zatímco celkový obsah tuku je dobře sledován, detailní rozpoznání izomerů nenasycených mastných kyselin vyžaduje specifické analytické přístupy. Metody, které umožňují rychlou a přesnou identifikaci polohy dvojných vazeb v triacylglycerolech, otevírají nové možnosti ve výzkumu výživy, farmakologii i kvalitativní kontrole potravinářských výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem popsané studie bylo ověřit možnost přímé analýzy triacylglycerolů v másle bez chromatografické separace a bez časově náročné přípravy vzorku. Využitý systém kombinuje kit pro přímou sondu DPiMS QT (probe electrospray ionization), detektor OAD-TOF s radikálovým zdrojem OAD RADICAL SOURCE I a vysokorychlostní hmotnostní analyzátor LCMS-9050. Studie demonstrovala, že za méně než jednu minutu lze určit nejen molekulární hmotnost TG, ale i přesnou pozici dvojných vazeb.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorku másla bylo použito:

• 200 mg vzorku v extrakční směsi ultrapure voda/isopropanol (20:80, v/v)
• ultrazvuková extrakce při 40 °C po dobu 5 minut
• odsátí supernatantu (10 µL) na speciální vzorkovou destičku pro DPiMS QT

Analytický systém:

• Probe electrospray ionization kit DPiMS QT
• OAD RADICAL SOURCE I pro oxygen attachment dissociation (OAD)
• Hmotnostní spektrometr LCMS-9050 (TOF-MS, m/z 100–1000)
• MS/MS režimy: CID (20 V) a OAD (5 V)
• Software pro zpracování dat MS-DIAL (verze 5.1.230517)

Hlavní výsledky a diskuse

MS1 analýza odhalila více než 20 kandidátů na triacylglyceroly v másle (např. TG 24:0 až TG 40:2) s přesnými m/z hodnotami [M+Na]+. Dva příklady, TG 38:1 a TG 38:2, byly dále charakterizovány:

• CID analýza potvrdila délku řetězců a počet dvojných vazeb pomocí neutrálních ztrát (NL).
• OAD analýza vyvolala specifické štěpné ionty v sousedství dvojných vazeb, což umožnilo přesné určení polohy vazeb (např. n-9, n-6).
• TG 38:1 byl identifikován jako 4:0_16:0_18:1(n-9), TG 38:2 jako směs izomerů 4:0_16:0_18:2(n-6,n-9) a 4:0_16:1(n-7)_18:1(n-9).

Výsledky prokázaly vysokou přesnost měření (<3 ppm) a spolehlivost při anotaci polohy dvojných vazeb bez derivatizace.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Rychlou přípravu vzorku (cca 5 minut) a analýzu (<0,5 minuty).
• Minimální riziko kontaminace díky malým objemům (
• Možnost vysoce specifického screeningového měření bez chromatografie.
• Přesné určení izomerů nenasycených mastných kyselin ve vzorcích potravin a biologických matricích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření této technologie na další lipidové třídy (fosfolipidy, glykolipidy) i komplexní biologické vzorky (plazma, tkáně). Automatizace sondového odběru a integrace s vysokokapacitními platformami může urychlit lipidomické studie a nasazení v klinických laboratořích. Metoda má potenciál v potravinářské kontrole kvality, výzkumu metabolismu lipoproteinů i environmentálních analýzách lipidů.

Závěr

Kombinace DPiMS QT kit a OAD-TOF systému LCMS-9050 umožňuje velmi rychlé a přesné stanovení struktury triacylglycerolů v másle, včetně lokalizace dvojných vazeb. Metoda nepotřebuje chromatografickou separaci ani derivatizaci, což zásadně zkracuje dobu a zjednodušuje workflow v lipidomice.

Reference

1) H. Uchino et al., Communications Chemistry, 5, 162 (2022)
2) H. Tsugawa et al., Nature Methods, 12, 523–526 (2015)