HPLC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství, Klinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Analytické metody založené na elektrochemické detekci v kapalné chromatografii umožňují citlivé a selektivní stanovení bioaktivních látek, antioxidantů a biomarkerů v potravinách, přírodních extraktech a biologických vzorcích. Tyto metody nacházejí uplatnění v oblasti QA/QC, výzkumu výživy, doplňků stravy a toxikologických studií hypervitaminóz.
Cíle a přehled studie / článku
Prezentovaný materiál shrnuje výsledky projektu VITATOX 2021, jehož cílem bylo porozumět toxicitě vybraných vitaminů (A, E, B), a demonstrovat aplikaci HPLC s elektrochemickou detekcí (ECD) i hmotnostní spektrometrií (MS/MS) pro analýzu fenolů, flavonoidů, antioxidační kapacity rostlinných extraktů a biomarkerů oxidačního stresu.
Použitá metodika a instrumentace
V práci byly uplatněny následující techniky a přístroje:
- RP-HPLC s coulostatickými a amperometrickými buňkami (Coulochem, CoulArray) pro separaci a detekci fenolických látek při více potenciálech (250–900 mV).
- HPLC-DAD pro kvantifikaci fenolů a flavonoidů podle UV spekter.
- FIA-ECD (Flow Injection Analysis s CoulArray) pro rychlé stanovení celkové antioxidační kapacity.
- ULPC-MS/MS a HPLC-MS/MS pro selektivní stanovení biomarkerů oxidativního poškození (8-OH-2′-deoxyguanosinu).
- Porézní grafitová elektroda a elektrochemické čištění pracovního elektrody pro stabilitu detekce.
Hlavní výsledky a diskuse
1. Elektrochemická detekce byla prokázána jako vysoce selektivní proti klasickým amperometrickým systémům. CoulArray umožnila rozlišení souběžně sečetlých složek, např. více metabolitů 8-OH-2′-deoxyguanosinu.
2. Korelace mezi ORAC testem a součtem ECD signálů fenolických sloučenin vykazovala hodnotu R2≈0,78, což potvrzuje využitelnost HPLC-ECD pro odhad antioxidační kapacity.
3. FIA-ECD prokázala spolehlivou rychlou analýzu obsahu fenolů v bobulovinách. Bílá, červená a černá rybíz vykázaly odlišné antioxidační hodnoty, přičemž ekologické (ECO) versus integrované (IPM) způsoby pěstování ovlivňují celkový signal.
4. Pomocí UPLC-MS/MS byl stanoven 8-OH-deoxyguanosin v moči, s vynikající korelací k FIA-ECD (r>0,9), čímž se potvrdila robustnost a kvantitativní spolehlivost elektrochemické detekce.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlé a nákladově efektivní screeningové stanovení antioxidační kapacity potravin.
- Citlivé sledování toxických úrovní vitaminů A a E v biologických vzorcích.
- Precizní detekce biomarkerů oxidativního stresu u pacientů i v experimentech výživy.
- Možnost automatizovaného provozu (autozero, elektrochemické čištění) pro vyšší reprodukovatelnost.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace elektrochemických detektorů s vysoce průtokovými chromatografickými systémy (UHPLC-ECD).
- Vývoj miniaturizovaných přenosných senzorů pro in-situ monitoring antioxidantů v potravinách a přírodních vodách.
- Pokročilé datové analýzy využívající strojové učení pro dekonvoluci složitých elektrochemických signálů.
- Rozšíření aplikací v medicínských diagnostických testech pro rychlá point-of-care měření oxidativního stresu.
Závěr
Elektrochemická detekce v HPLC poskytuje unikátní kombinaci citlivosti, selektivity a flexibility pro analýzu bioaktivních látek a biomarkerů. Spojení CoulArray, FIA-ECD a MS/MS technik posouvá možnosti kvality a rozsahu stanovení v potravinovém i klinickém výzkumu.
Reference
- Jandera P., Škeříková V., Řehová L., Hájek T., Baldriánová L., Škopová G., Kellner V., Horna A.: RP-HPLC analysis of phenolic compounds and flavonoids in beverages and plant extracts using a CoulArray detector. Journal of Separation Science, 2005, 28(9-10), 1005-1022.
- Prior R.L., Wu X., Schaich K.: Standardized methods for the determination of antioxidant capacity and phenolics in foods and dietary supplements. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1997, 45, 1787-1796.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.