Quantitative Analysis of Carbohydrates in Food Samples Using APCI-LC/MS with Post-column Reagent Addition and Ligand Exchange Chromatography

Význam tématu

Analytická determinace sacharidů v potravinách je klíčová pro kontrolu kvality, nutriční hodnocení a biochemický výzkum. Rychlé a citlivé metody LC/MS bez nutnosti derivatizace zjednodušují přípravu vzorků a rozšiřují rozsah kvantifikovaných sloučenin.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout kvantitativní LC/MS metodu pro dvanáct běžných sacharidů a cukerných alkoholů v potravinových vzorcích. Využita byla ligand exchange chromatografie s post-column přidáním chloroformu do APCI rozhraní pro zvýšení účinnosti ionizace.

Použitá metodika a instrumentace

Pro chromatografii byl použit přístroj Shimadzu LCMS-2020 vybaven APCI zdrojem a sloupcem Shim-pack SCR-101P (7,9 × 300 mm). Mobilní fáze sestávala z vody v isokratickém režimu (0,6 mL/min) s post-column přidáním 5% chloroformu v methanolu (0,1 mL/min). Teploty rozhraní a bloků MS byly nastaveny na 450 °C a 200 °C, sušicí a nebulizační plyn tvořil dusík.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rozlišení všech dvanácti sacharidů bylo dosaženo ligand exchange chromatografií s čistou vodou jako mobilní fází.
• Ionizace [M+Cl]− iontů umožnila citlivou detekci bez derivatizace.
• Lineární kalibrační křivky vykazovaly koeficient r2 > 0,999 v rozsahu 0,1–400 mg/L.
• Limity detekce se pohybovaly mezi 0,05 a 1 mg/L.
• Opakovatelnost (RSD, n=6) byla pod 5 % u všech látek kromě ribosy (6,9 %).
• Metoda úspěšně kvantifikovala sacharidy v 1000× naředěných vzorcích saké, sójové omáčky a nealkoholického nápoje a výsledky korespondovaly s údaji na etiketách.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá LC/MS metoda nabízí rychlé stanovení širokého spektra sacharidů bez nutnosti složité derivatizace. To zvyšuje efektivitu laboratoří v potravinářském průmyslu, nutričním výzkumu i v biochemických aplikacích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření spektra analyzovaných monosacharidů a oligosacharidů.
• Integrace s automatizovanými systémy přípravy vzorků pro vyšší propustnost.
• Využití vysokorychlostních MS přístrojů pro zkrácení doby analýzy.
• Vývoj podobných postupů pro jiné třídy polárních sloučenin.

Závěr

Metoda APCI-LC/MS s ligand exchange chromatografií a minimalizovaným přídavkem chloroformu prokázala vysokou citlivost, linearitu a opakovatelnost při stanovení dvanácti sacharidů v potravinových vzorcích. Uplatnění nachází v QA/QC procesech i výzkumných laboratořích.

Reference

• Application News No. C74, Shimadzu, Shimadzu Corporation.
• Kato Y., Numajiri Y., Journal of Chromatography, 562, 81–97 (1991).