Quantitative Analysis of Carbohydrates by LC/MS

Význam tématu

Analýza sacharidů patří mezi klíčové úlohy v potravinářské, farmaceutické a biochemické oblasti. Přesné stanovení koncentrace mono- a disacharidů umožňuje kontrolu kvality výrobků, sledování technologických procesů i studium metabolických drah. Moderní metody přinášejí vyšší citlivost, širší lineární rozsahy a rychlejší analýzu bez nutnosti složitých derivatizačních kroků.

Cíle a přehled studie

Prezentovaná práce popisuje kvantitativní stanovení sedmi běžných sacharidů (ribóza, xylose, rhamnóza, fruktóza, glukóza, sacharóza, maltóza) pomocí LC/MS s postkolonním přídavkem methanol-chloroform směsi. Cílem je demonstrovat jednoduchou a citlivou metodu ionizace v APCI negativním módu, která obchází potřebu chemické derivatizace.

Použitá metodika

Vzorky sacharidů byly separovány pomocí aminové kolony Shodex Asahipak NH2P-50 (150 × 2,0 mm, 5 μm) s mobilní fází acetonitril/voda (3 : 1) při průtoku 0,2 mL/min a teplotě 30 °C. Po oddělení kolony byl do eluátu postkolonně přidáván methanol-chloroform (4 : 1) rychlostí 0,075 mL/min. Tento činidlo podporuje tvorbu stabilního chloridového aduktu ([M+Cl]⁻). Ionizace probíhá v APCI negativním módu, detekce probíhá v režimu SIM pro odpovídající m/z hodnoty sacharidů.

Použitá instrumentace

• LCMS-2020, APCI negativní móde
• Kolona Shodex Asahipak NH2P-50 (150 × 2,0 mm, 5 μm)
• Mobilní fáze acetonitril/voda 3 : 1, 0,2 mL/min
• Postkolonní činidlo methanol/chloroform 4 : 1, 0,075 mL/min
• Provozní teploty: APCI hlava 400 °C, DL 250 °C, blok 200 °C
• SIM sledovaná m/z: 184,8; 198,8; 214,8; 376,9

Hlavní výsledky a diskuse

Pro všechny analyty byly získány velmi lineární kalibrační křivky v rozsahu 0,1 až 100 mg/L s korelačními koeficienty R vyššími než 0,9996. Relativní směrodatné odchylky (RSD) při nejnižších koncentracích se pohybovaly mezi 0,5 a 10 %. Vzorová aplikace na potravinářské produkty (sladké saké a nealkoholický nápoj) prokázala spolehlivou detekci a kvantifikaci glukózy, fruktózy, sacharózy a maltózy v reálných matricích.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou citlivost a reprodukovatelnost bez potřeby derivatizace sacharidů. Postkolonní přídavek organického činidla umožňuje stabilní tvorbu aduktů a selektivní detekci v APCI negativním módu. Provozní jednoduchost a rychlost analýzy ji předurčují k použití v rutinní potravinářské a průmyslové praxi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k integraci mikrofluidních systémů pro postkolonní modulaci, rozšíření o další typy sacharidů a komplexních oligosacharidů či kombinaci s vysokorozlišenými detektory pro strukturové studium. Automatizace přípravy vzorku a on-line filtrace podpoří nasazení v senzitivních aplikacích metabolomiky a farmakokinetiky.

Závěr

Popsaná LC/MS metoda s postkolonním přídavkem methanol-chloroformu poskytuje spolehlivou, rychlou a citlivou kvantifikaci běžných sacharidů. Vysoká linearita, nízké RSD a jednoduché provozní podmínky ji činí vhodnou pro rutinní měření v potravinářství a příbuzných oborech.

Reference

1 Shimadzu Corporation Quantitative Analysis of Carbohydrates by LC/MS LAAN-A-LM-E045 No.C74