Comprehensive analysis of primary & secondary metabolites in citrus using an automated method changeover UHPLC system coupled to LC/MS/MS
Postery | 2015 | ShimadzuInstrumentace
Analýza primárních a sekundárních metabolitů v citrusových plodech umožňuje hodnotit nutriční kvalitu, senzorické vlastnosti i zdravotní přínos těchto plodin. Podpora šlechtění nových odrůd, optimalizace zemědělských postupů a kontrola kvality potravin vyžadují rychlé a komplexní metody pro simultánní stanovení organických kyselin, aminokyselin, cukrů, karotenoidů a flavonoidů.
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit automatizovaný postup pro současnou separaci a kvantifikaci primárních i sekundárních metabolitů v ovoci a slupce sedmi citrusových odrůd metodou UHPLC s více metodami spřaženými na LC/MS/MS. Zaměřili se na populární mandarinky, grepy a hybridní kultivary, aby ukázali rozdíly v metabolickém profilu mezi plodem a slupkou i mezi jednotlivými odrůdami.
Pro extrakci byly homogenizovány vzorky plodů a slupky, extrahovány vodou/methanolem a organickými rozpouštědly a následně filtrovány a ředěny podle skupiny analytů. Separace probíhala v režimu multi-method na UHPLC Nexera s automatickou výměnou metod zahrnující tři analytické podmínky:
Detekce byla realizována na kvadrupólovém hmotnostním spektrometru LCMS-8050 v režimu MRM s elektrosprayovou ionizací (ESI) v kladném i záporném módu.
Metoda umožnila adekvátní rozlišení 10 organických kyselin, 24 aminokyselin, 5 cukrů, 9 karotenoidů a 5 flavonoidů během 40 minut bez nutnosti výměny kolony nebo mobilních fází. Kalibrační křivky pokrývaly rozsahy až od jednotek do desítek tisíc mikrogramů na litr a limity kvantifikace spolehlivě pod úrovní analytického zájmu.
Pomocí PCA byl prokázán jasný rozdíl mezi metabolickým profilem plodu a slupky zejména ve složení cukrů, karotenoidů a flavonoidů. Plody obsahovaly obdobné celkové množství cukrů jako slupky, avšak ve větší míře obsahovaly sacharózu, zatímco slupky měly vyšší podíl glukózy a fruktózy. Naopak slupky vykazovaly až pětinásobně vyšší koncentrace flavonoidů, zatímco plody byly bohatší na karotenoidy, zejména β-karoten a β-kryptoxanthin.
PCA pro ovocné vzorky ukázala, že hybridy mandarinek vykazují výrazně vyšší hladiny karotenoidů než čisté mandarinky.
Integrace této platformy s nevláknovou extrakcí a online vzorkovači by mohla umožnit vyšší automatizaci a menší spotřebu vzorku. Další vývoj se zaměří na rozšíření spektra metabolitů, včetně fenolických kyselin a glykokonjugátů, a na implementaci machine learningu pro pokročilou datovou analýzu a predikci odrůdových vlastností.
Vyvinutá UHPLC–LC/MS/MS metoda s automatizovaným přepínáním metod poskytuje spolehlivou, rychlou a vysoce výkonnou platformu pro komplexní metabolomickou analýzu citrusů. Umožňuje detailní hodnocení rozdílů mezi plodem a slupkou a mezi jednotlivými odrůdami, což podporuje šlechtění, kontrolu kvality i výzkum nutričních vlastností.
Fujito Y., Arakawa K., Hayakawa Y. Comprehensive analysis of primary & secondary metabolites in citrus using an automated method changeover UHPLC system coupled to LC/MS/MS. Shimadzu Corporation, ASMS 2015.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství, Metabolomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza primárních a sekundárních metabolitů v citrusových plodech umožňuje hodnotit nutriční kvalitu, senzorické vlastnosti i zdravotní přínos těchto plodin. Podpora šlechtění nových odrůd, optimalizace zemědělských postupů a kontrola kvality potravin vyžadují rychlé a komplexní metody pro simultánní stanovení organických kyselin, aminokyselin, cukrů, karotenoidů a flavonoidů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit automatizovaný postup pro současnou separaci a kvantifikaci primárních i sekundárních metabolitů v ovoci a slupce sedmi citrusových odrůd metodou UHPLC s více metodami spřaženými na LC/MS/MS. Zaměřili se na populární mandarinky, grepy a hybridní kultivary, aby ukázali rozdíly v metabolickém profilu mezi plodem a slupkou i mezi jednotlivými odrůdami.
Použitá metodika a instrumentace
Pro extrakci byly homogenizovány vzorky plodů a slupky, extrahovány vodou/methanolem a organickými rozpouštědly a následně filtrovány a ředěny podle skupiny analytů. Separace probíhala v režimu multi-method na UHPLC Nexera s automatickou výměnou metod zahrnující tři analytické podmínky:
- kolona Discovery HS F5-3 pro organické kyseliny, aminokyseliny a flavonoidy
- kolona Inertsil ODS-4 pro karotenoidy
- kolona Asahipak NH2P-50 2D pro cukry
Detekce byla realizována na kvadrupólovém hmotnostním spektrometru LCMS-8050 v režimu MRM s elektrosprayovou ionizací (ESI) v kladném i záporném módu.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožnila adekvátní rozlišení 10 organických kyselin, 24 aminokyselin, 5 cukrů, 9 karotenoidů a 5 flavonoidů během 40 minut bez nutnosti výměny kolony nebo mobilních fází. Kalibrační křivky pokrývaly rozsahy až od jednotek do desítek tisíc mikrogramů na litr a limity kvantifikace spolehlivě pod úrovní analytického zájmu.
Pomocí PCA byl prokázán jasný rozdíl mezi metabolickým profilem plodu a slupky zejména ve složení cukrů, karotenoidů a flavonoidů. Plody obsahovaly obdobné celkové množství cukrů jako slupky, avšak ve větší míře obsahovaly sacharózu, zatímco slupky měly vyšší podíl glukózy a fruktózy. Naopak slupky vykazovaly až pětinásobně vyšší koncentrace flavonoidů, zatímco plody byly bohatší na karotenoidy, zejména β-karoten a β-kryptoxanthin.
PCA pro ovocné vzorky ukázala, že hybridy mandarinek vykazují výrazně vyšší hladiny karotenoidů než čisté mandarinky.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a komplexní analýza klíčových metabolitů pro potravinářské a šlechtitelské programy.
- Redukce doby analýzy a manuální práce díky automatickému přepínání metod.
- Využití v QA/QC odděleních pro standardizaci kvality citrusových produktů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace této platformy s nevláknovou extrakcí a online vzorkovači by mohla umožnit vyšší automatizaci a menší spotřebu vzorku. Další vývoj se zaměří na rozšíření spektra metabolitů, včetně fenolických kyselin a glykokonjugátů, a na implementaci machine learningu pro pokročilou datovou analýzu a predikci odrůdových vlastností.
Závěr
Vyvinutá UHPLC–LC/MS/MS metoda s automatizovaným přepínáním metod poskytuje spolehlivou, rychlou a vysoce výkonnou platformu pro komplexní metabolomickou analýzu citrusů. Umožňuje detailní hodnocení rozdílů mezi plodem a slupkou a mezi jednotlivými odrůdami, což podporuje šlechtění, kontrolu kvality i výzkum nutričních vlastností.
Použitá instrumentace
- UHPLC Nexera system, Shimadzu
- Hmotnostní spektrometr LCMS-8050, Shimadzu
- Kolony: Discovery HS F5-3 (2.1×150 mm, 3 µm), Inertsil ODS-4 (2.1×50 mm, 2 µm), Asahipak NH2P-50 2D (2.0×150 mm, 5 µm)
Reference
Fujito Y., Arakawa K., Hayakawa Y. Comprehensive analysis of primary & secondary metabolites in citrus using an automated method changeover UHPLC system coupled to LC/MS/MS. Shimadzu Corporation, ASMS 2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive Analysis of Primary and Secondary Metabolites in Citrus Fruits Using an Automated Method Changeover UHPLC System and LC/MS/MS System [LCMS-8050]
2016|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E103 Application News C132 No. Liquid Chromatography Mass Spectrometry Comprehensive Analysis of Primary and Secondary Metabolites in Citrus Fruits Using an Automated Method Changeover UHPLC System and LC/MS/MS System [LCMS-8050] Due to an increasing trend for healthy lifestyles, the functional…
Klíčová slova
flesh, fleshpeel, peelcarotenoids, carotenoidssugars, sugarsmikan, mikanacid, acidflavonoids, flavonoidscitrus, citrussecondary, secondaryorange, orangecryptoxanthin, cryptoxanthinmetabolites, metabolitessucrose, sucrosecarotene, caroteneacids
Application Notebook - Solutions for Food Development
2018|Shimadzu|Příručky
C10G-E060 Solutions for Food Development Application Notebook First Edition: March, 2018 © Shimadzu Corporation, 2018 Solutions for Food Development Index Application Notebook Facile quantitation of fundamental components Simultaneous Analysis of Water-Soluble Vitamins by Newly Developed "Shim-pack MAqC-ODS I" Column Newly…
Klíčová slova
allo, alloacid, acidthr, thranalysis, analysisdiacetyl, diacetylnews, newsile, ileamino, aminoflowrate, flowrateolive, olivevinegar, vinegarcolumn, columnbeverages, beveragesflesh, fleshyogurt
Comprehensive analysis of functional ingredients using LC-MS/MS
2023|Shimadzu|Postery
Comprehensive analysis of functional ingredients using LC-MS/MS In this poster, we report the comprehensive analysis method which we are promoting in this initiative. 2. Methods As a rough pretreatment, homogenize, mixture, centrifugation, filtration, dry-up, and reconstitution were done, and final…
Klíčová slova
komatsuna, komatsunabroccoli, broccolionion, onioncarotenoids, carotenoidspolyphenols, polyphenolsgreen, greencarrot, carrotcatechin, catechinpotato, potatoegg, eggchicken, chickenamino, aminophospholipids, phospholipidsacetylglycitin, acetylglycitinburdock
Multiple Analytical Techniques For Carotenoid Analysis In Capsicum Cultivars
2023|Shimadzu|Technické články
C190-E307 Technical Report Multiple Analytical Techniques For Carotenoid Analysis In Capsicum Cultivars Francesco Cacciola1, Katia Arena1, Mariosimone Zoccali1, Luigi Mondello1 A b s tra c t: Carotenoids and their derivatives are versatile isoprenoids based on a C40 tetraterpenoid skeleton and…
Klíčová slova
mono, monocapsanthin, capsanthincarotenoid, carotenoidesters, esterscarotenoids, carotenoidsketo, ketouhprp, uhprpxanthophylls, xanthophyllsoxygenated, oxygenatedantheraxanthin, antheraxanthinzeaxanthin, zeaxanthincapsicum, capsicumpoly, polycarotene, carotenecryptoxanthin