SPILL THE WINE: A RAPID MICROBORE METABOLIC PROFILING HILIC APPROACH COUPLED WITH ION MOBILITY HRMS FOR THE ANALYSIS OF ANTHOCYANINS IN RED WINE

Význam tématu

Anthokyany jsou klíčové fenolické pigmenty, které ovlivňují barvu, stabilitu a senzorické vlastnosti červených vín. Díky vzájemné interakci s tříslovinami se podílejí na procesech zrání, zatímco různé formy glykozidů a acylátů přispívají k chemické rozmanitosti směsi.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit rychlou analytickou metodu na mikroborovém HILIC systému v kombinaci s iontově mobilním HRMS pro profilování anthokyanů v komerčních červených vínech. Studie porovnává chromatografickou účinnost i přínos plynové fáze pro rozlišení souběžně se vyskytujících látek.

Použitá instrumentace

• Chromatografický systém Waters ACQUITY I-Class s microbore kolonkou BEH Amide (1,0×50 mm, 1,7 μm)
• Mass spektrometr Synapt G2-Si s low-flow ESI zdrojem a tlakem iontové mobility (TWIMS)
• Náplně mobilní fáze: voda a acetonitril, obě s 0,1% kyselinou mravenčí

Metodika

Chromatografická separace probíhala gradientem na HILIC kolonce při 50 °C, mobilní fáze byla směs vody a acetonitrilu s formou kyseliny. Vzorky červeného vína byly ředěny 1:1 a injektovány v objemu 0,2 μl. MS analýza se uskutečnila v pozitivním módu pro hmotnostní rozsah 50–1200 Da. Iontová mobilita byla nastavena s vlnovou výškou 40 V a plynem N₂ pro zlepšení rozlišení koelujících látek.

Hlavní výsledky a diskuse

• Analýza osmi komerčních vzorků prokázala konzistentní rozpoznání hlavních anthokyanů, jako je malvidin-3-glukosid, peonidin-3-glukosid a jejich acetylované či kumaroylové deriváty.
• PCA analýza prokázala dobře odlišené skupiny podle odrůd vína.
• Iontová mobilita výrazně zlepšila separaci suboptimálně elujících párů, například malvidin-3-O-glukosid pyruvátu vůči malvidin-3,7-diglukosidu.
• Přesnosti retenčních časů a měření hmotnosti se pohybovaly v řádu jednotek ppm, což potvrzuje stabilitu a robustnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlé (3,3 minuty běhu) a citlivé profilování anthokyanů s minimální spotřebou rozpouštědel. Vhodná je pro rutinní QA/QC v potravinářském průmyslu, enologický výzkum i sledování kvality a stáří vín.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace metody s vyššími průtoky a automatizací přípravy vzorků pro vyšší propustnost laboratorních analýz.
• Rozšíření na další fenolické sloučeniny a modifikace multiplatformních HRMS metod.
• Využití strojového učení pro komplexní analýzu spektrálních a mobilitních dat.

Závěr

Kombinace microbore HILIC a iontové mobility HRMS představuje efektivní přístup pro rychlou a přesnou analýzu anthokyanů v červených vínech. Metoda prokázala robustnost, vysoké rozlišení a praktickou použitelnost v průmyslových i výzkumných aplikacích.

Reference

• Willemse C et al. J. Chromatogr. A 1319:127–140, 2013
• Willemse C et al. Anal. Chem. 87:12006–12015, 2015
• Gray G et al. Anal. Chem. 88:5742–5751, 2016
• CalWineries.com: Chemical components of wine – anthocyanins, 2018