Automated Analysis of Thirty-seven D/L-amino Acids using Liquid Chromatography with Fluorescence Detection and Its Application to Liquor Samples

Aplikace | 2021 | ShimadzuInstrumentace
HPLC
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Aminokyseliny vykazují chirální formy D a L, které ovlivňují kvalitu, chuť a stabilitu potravin i biochemické procesy. Přesná separace a kvantifikace obou enantiomerů je klíčová pro potravinářskou analýzu, farmacii či biologický výzkum.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem bylo vyvinout automatizovaný HPLC postup pro rychlé a spolehlivé stanovení 37 proteinogenních D/L-aminokyselin včetně aplikace na vzorky alkoholických nápojů. Studie kombinuje dvě komplementární derivatizační reakce a automatizaci přípravy mobilních fází i předkolonové derivatizace.

Použitá metodika a instrumentace


Derivatizace:
  • OPA/N-acetyl-L-cystein (NAC) pro část aminokyselin (červené spektrum)
  • OPA/N-isobutyryl-L-cystein (NIBC) pro zbytek (modré spektrum)

Automatizace:
  • Předkolonová derivatizace v autosampleru (míchání reagenčních i vzorkových roztoků v jehle)
  • Příprava mobilních fází funkcí low-pressure gradient pumpy s automatickým blendingem organických rozpouštědel a pufru

HPLC podmínky:
  • Systém: Shimadzu Nexera X3 (130 MPa tolerance tlaku)
  • Kolona: Shim-pack Scepter 1.9 μm C8, 150 × 3 mm
  • Průtok: 0,6 mL/min, teplota 35 °C
  • Detekce: fluorescence RF-20AXS (Ex 350 nm, Em 450 nm)

Hlavní výsledky a diskuse


Kompletní oddělení všech 37 D/L-aminokyselin bylo dosaženo v jednotné analýze trvající ~120 min s využitím dvou derivatizačních protokolů. Reprodukovatelnost retencí <0,1 % RSD a ploch <1,5 % RSD (n = 6); lineární kalibrace v širokém rozsahu s r2 ≥ 0,999.
Automatizace přípravné fáze snížila pracovní čas na 20 vzorků z 85 min manuálně na 15 min automaticky. Aplikace na pivo, saké, červené i bílé víno prokázala přítomnost D-aminokyselin ve všech vzorcích; D-Gln a D-Trp jen ve vínech, D-Phe pouze v pivech. Relativně nízké koncentrace D-isomerů ve srovnání s L-formami potvrzují vysokou selektivitu metody.

Přínosy a praktické využití metody


  • Vysoce reprodukovatelná separace D/L-aminokyselin bez potřeby MS či komplikovaného 2D-LC
  • Výrazná úspora času a pracovní náročnosti díky automatizaci derivatizace a přípravy mobilních fází
  • Nízké provozní a spotřební náklady (žádné jednorázové kazetové lampy, méně odpisů)
  • Vhodné pro potravinářskou kontrolu kvality (QA/QC), biomedicínský výzkum i monitorování fermentačních procesů

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Zkrácení doby analýzy díky optimalizaci gradientů či využití rychlých sloupců
  • Integrace HPLC-FLD s hmotnostní spektrometrií pro rozšíření na nestandardní a posttranslačně modifikované aminokyseliny
  • On-line monitoring fermentací a bioprocesů v potravinářství
  • Automatizace ve formátu mikrofluidních či vestavěných systémů pro vysokoprůtokové aplikace

Závěr


Navržený postup kombinuje dvě chirální derivatizace, plnou automatizaci předkolonové přípravy vzorků a mobilních fází, čímž poskytuje vysokou selektivitu, reprodukovatelnost a efektivitu stanovení 37 D/L-aminokyselin. Metoda je rychlá, robustní a uživatelsky nenáročná.

Reference


V textu nebyly explicitně uvedeny citace literatury.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Development of Sensitive and Simultaneous Determination Method for Thirty-Seven D/L-Amino Acids by Automatic Pre-column Derivatization with Chiral Thiol Using UHPLC
UHPLC Method for Sensitive Automatic Analysis of Thirty-Seven D/L-Amino Acids and for Liquor Profiling
Simultaneous quantitative analysis of 20 amino acids in food samples without derivatization using LC-MS/MS
Automated Precolumn Derivatization for the Enantioseparation of Amino Acids Using the Agilent 1290 Infinity II LC