Comprehensive 2D Separation of Carotenoids in Red Chili Pepper by the Nexera-e System

Význam tématu

Analyticka separace karotenoidů je dulezita pro kvantifikaci a identifikaci těchto silnych antioxidantů v potravinách. Karotenoidy muze zahrnovat caroteny a xanthofyly s mnoha isomerickymi formami. Tradiční HPLC často nestačí na soucasnou simultanni separaci slozitych vzorku protoze karotenoidy se lisí jak polaritou tak strukturalne.

Cíle a přehled studie

Studie se zameruje na ucelenou dvourozmernou chromatografii karotenoidů extrahovaných z cervene papriky (Capsicum annuum L.). Pomoci systemu Nexera-e a ChromSquare softwaru je analyzovana separace a kvantifikace s dukladem na β-karoten. Kombinací normalní a reverzní fáze se dosahuje maximalni ortogonalita.

Použitá metodika a instrumentace

• System Nexera-e 2D-LC s kombinací fazi normalni (NP) a reverzni (RP)
• Prvni dimenze: Ascentis Cyano 250 mm × 1 mm, 5 um; mobilni faze hexan a zmes hexan butylacetat a acetonu
• Druha dimenze: Ascentis Express C18 30 mm × 4.6 mm, 2.7 um; mobilni faze acetonitril a 2-propanol
• Detekce PDA (SPD-M30A) pri vlnove delce 450 nm
• MS/MS system Shimadzu LCMS-8030 s DUIS pozitivnim rezimem a MRM prechody m/z 536.4 → 444.3 pro beta-karoten
• Softwarove zpracovani dvojrozmernych dat ChromSquare
• Priprava vzorku: extrakce karotenoidů z cervene papriky podle schematu uvedeneho ve studii

Hlavní výsledky a diskuse

• Uspesna separace deseti skupin karotenoidů podle polarity a struktury: uhlovodiky monool estery diol diestery a dalsich
• Dosažena maximalni ortogonalita mezi NP a RP dimenzi
• Pro β-karoten linearita kalibracni krivky v rozsahu 0.01 az 10 mg/L s korelacnim koeficientem r = 0.998976
• Vypocitana koncentrace β-karotenu v extraktu cervene papriky byla 1.22 mg/L
• MRM analýza poskytla vysokou citlivost a selektivitu a snizeni iontove suprese v dulezitych oblasti

Přínosy a praktické využití metody

• Umoznuje simultanni separaci a detekci slozitych smesí karotenoidů v jednom behu
• Vysoka citlivost a selektivita diky kombinaci PDA a MRM detekce
• Metoda vhodna pro potravinarske a farmaceuticke aplikace pri kontrole kvality antioxidantů
• Redukce casu a usnadneni datoveho zpracovani diky dvourozmernemu chromatografickemu pristupu a specializovanemu softwaru

Budoucí trendy a možnosti využití

Predpoklada se dalsi vyuziti 2D-LC v analyze komplexnich biologickych a potravinarskych matrixu s vyssim rozlisenim isomeru. Integrace s vysokorozlisovacimi mass spektrometry muze dale zvysit identifikacni schopnosti. Navrhuji se take vyvoj ekologickych mobilnich fazi a automatizovane platformy pro zrychleni pripravy a zpracovani vzorku.

Závěr

System Nexera-e s dvourozmernou LC ukazuje vynikajici schopnost separace a kvantifikace karotenoidů ve vzorcich cervene papriky. Metoda kombinuje maximalni ortogonalitu citlivost a selektivitu pro analyticke aplikace v potravinarstvi a biomedicine.

Reference

• Data poskytnuta University of Messina Prof Luigi Mondello a Chromaleont Srl
• Shimadzu Corporation First Edition May 2015 Application Note L491