Targeted Screening of Coumarins and Furanocoumarins in Essential Oils Utilizing High-Resolution Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry

Význam tématu

Coumariny a furanokoumariny se běžně vyskytují v esenciálních olejích (citrusové, bergamotové aj.) a mohou způsobovat fototoxické, mutagenní či karcinogenní účinky. Jejich spolehlivá detekce v kosmetice, potravinářských přípravcích a bronzujících výrobcích je klíčová pro zajištění bezpečnosti spotřebitele.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou (11min) a vysoce citlivou metodu pro cílené screeningové stanovení 35 typických coumarinů a furanokoumarinů v různých esenciálních olejích pomocí vysokorozlišovací kvadrupólové QToF hmotnostní spektrometrie.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky esenciálních olejů (9 druhů) byly ředěny 1:50 v metanolu. Standardy coumarinů byly připraveny na 500 ppb. Primární screening probíhal v pozitivním ESI režimu s vysokorozlišovacím skenem (MS) na LCMS-9030.

Instrumentace:

• UHPLC (Nexera): Restek Raptor Biphenyl 100×2,1 mm, 2,7 µm; fázový gradient 5–99 % methanolu s 5 mM ammonium formiátu; průtok 0,4 mL/min; teplota kolony 40 °C; objem injekce 1 µL; doba analýzy 11 min.
• MS (LCMS-9030): ESI positive, sken MS a MS/MS pro primární a sekundární potvrzení.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny vzorky prokázaly přítomnost 6–22 analyzovaných coumarinů či furanokoumarinů. Nejbohatší profil (22 sloučenin) vykazoval bergamotový olej, dále citronový (17 sloučenin) a pomerančový (10 sloučenin). Primární identifikace byla potvrzena do 4 ppm od teoretické hmotnosti. Sekundární potvrzení se uskutečnilo srovnáním retenčních časů a MS/MS spekter s nechtěnými standardy nebo databází Metlin.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlý a spolehlivý screening coumarinů v široké škále esenciálních olejů. Na rozdíl od GC-MS zajišťuje lepší detekci polarních či tepelně nestabilních sloučenin a lze ji využít v laboratořích QA/QC, farmaceutickém i potravinářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o kvantitativní stanovení pomocí kalibračních křivek pro všechny analyty.
• Aplikace na další složky kosmetických a potravinových přípravků.
• Standardizace protokolu pro mezinárodní normy kvality a bezpečnosti.

Závěr

Vyvinutá 11minutová metoda HR QToF LC-MS/MS pro cílené stanovení coumarinů a furanokoumarinů prokázala vysokou citlivost a selektivitu. Umožňuje efektivní screening a potvrzení přítomnosti až 35 cílových sloučenin v různých esenciálních olejích.

Reference

• Davis J., Wang E.H., Pryor K., Byrne J. II, Hao H., Gilles C.: Targeted Screening of Coumarins and Furanocoumarins in Essential Oils Utilizing High-Resolution Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry, ASMS 2019, MP329.