Method development of high throughput lipid analysis in foods by direct analysis in real time mass spectrometer (DART-MS)

Význam tématu

Acylglyceroly představují klíčové složky potravin ovlivňující chuť, výživu a technologické vlastnosti výrobků. Tradiční analýzy těchto lipidů vyžadují složité přípravy vzorků a jsou časově náročné. Vývoj rychlé metody založené na DART-MS nabízí možnost přímé analýzy s minimem přípravy, což zrychluje kontrolu kvality a šetří laboratorní zdroje.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit vysokopropustní postup pro analýzu lipidů v potravinách s využitím technologie Direct Analysis in Real Time (DART) v kombinaci s hmotnostním spektrometrem. Autoři se zaměřili na rychlou detekci charakteristických acylglycerolů v různých vzorcích potravin rostlinného i živočišného původu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu posloužil hmotnostní spektrometr LCMS-2020 (Shimadzu) vybavený zdrojem DART-OS (IonSense). Vzorky (sojové mléko, margarín, máslo, kravské mléko) se nanesly na skleněnou tyčinku a vystavily proudu DART plynu po ~10 s bez předchozí přípravy. Díky rychlému přepínání polarity (15 ms) a scanovací rychlosti až 15 000 u/s bylo možné nastavit dobu cyklu pod 1 s pro rozsah m/z 10–1000.

Hlavní výsledky a diskuse

V pozitivním režimu byly u rostlinných vzorků (sojové mléko, margarín) zaznamenány signály triacylglycerolů (TAG) a diacylglycerolů (DAG) převážně s olejovou a palmitovou kyselinou. U živočišných vzorků (mléko, máslo) se objevily kromě dlouhých i středněřetězcové mastné kyseliny. Smíšený vzorek margarínu s máslem vykázal kombinovaný lipidový profil. V negativním režimu dominoval v chromatogramech signál m/z 215, odpovídající chloridovému aduktu monosacharidů, s rozdílnou intenzitou napříč vzorky (neprojevil se v sojovém mléce, slabě v másle, výrazněji v mléce a margarínu).

Přínosy a praktické využití metody

• Čas analýzy jednoho vzorku ~10 s, interval mezi vzorky <1 min.
• Eliminace carry-over a zjednodušená příprava vzorků.
• Rychlé rozlišení rostlinných a živočišných lipidů.
• Vhodné pro rutinní QA/QC v potravinářství a výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy na širší spektrum lipidových tříd (fosfolipidy, glykolipidy).
• Integrace chemometrických nástrojů pro automatickou klasifikaci vzorků.
• Automatizovaná příprava a robotizace pro další zvýšení propustnosti.
• Aplikace v oblastech forenzní chemie, environmentálního monitoringu a výživového sledování.

Závěr

Metoda DART-MS integrovaná s hmotnostním spektrometrem LCMS-2020 umožňuje rychlou a efektivní vysokopropustní analýzu acylglycerolů v potravinách, přičemž rozlišuje charakteristické profily rostlinných a živočišných lipidů. Tento přístup slibuje významné zrychlení rutinních kontrol kvality a rozšíření aplikací v potravinářském průmyslu.

Reference

1. A. McANoy et al., Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2005, 16, 1498–1509.
2. B. Winther et al., Lipids, 2011, 46, 25–36.
3. V. A. Tyurin et al., Journal of Neurochemistry, 2008, 107, 1614–1633.
4. H. Mikuma, A. Kaneko, Bunseki Kagaku, 2010, 59(5), 399–404.