Analysis of Short-Chain Fatty Acids

Význam tématu

Detekce a kvantifikace krátkého řetězce mastných kyselin (SCFA) je klíčová pro studium střevní mikrobioty a jejího vlivu na lidské zdraví. SCFA, jako jsou kyselina octová, propionová nebo máselná, hrají důležitou roli v energetickém metabolismu hostitele a regulaci imunitních funkcí.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat dvě chromatografické kolony Shim-pack Fast-OA a Shim-pack SCR-102H při separaci šesti hlavních SCFA. Analýza se zaměřila na rychlost, rozlišení a reprodukovatelnost oddělení kyseliny octové, propionové, isomáselné, máselné, isovalerové a valerové.

Použitá metodika

Pro separaci SCFA byla použita ion-exkluzní chromatografie s mobilní fází obsahující 5 mmol/L p-toluenesulfonové kyseliny. Volitelné pH pufrovací roztok doplněný 20 mmol/L Bis-Tris a 0,1 mmol/L EDTA zajistil stabilní provozní podmínky. Průtok činil 0,8 mL/min, teplota kolon 50 °C a objem injekce 10 μL.

Použitá instrumentace

• Chromatografické kolony: Shim-pack Fast-OA (100 × 7,8 mm, 5 μm) a Shim-pack SCR-102H (300 × 8,0 mm, 7 μm) s odpovídajícími ochranými kolonkami
• Detektor: vodivostní detektor CDD-10Avp
• Shimadzu LC systém s přidruženými moduly pro přípravu mobilní fáze

Hlavní výsledky a diskuse

Shim-pack Fast-OA umožnil rychlou separaci šesti SCFA do 10 minut, přičemž byly dobře rozlišeny první čtyři následující tři píky lehce překrývající. Shim-pack SCR-102H nabídl vyšší rozlišení během analýzy trvající až 20 minut, což se projevilo jasným oddělením všech šesti kyselin. Obě kolony vykázaly dobré opakovatelné retenční časy a lineární odezvu detektoru v širokém rozsahu koncentrací.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje flexibilitu výběru kolony dle požadavku na rychlost či rozlišení. Rychlá varianta je vhodná pro vysokokapacitní screening, zatímco dlouhá kolona SC R-102H slouží k detailnímu profilování. Vodivostní detekce zajišťuje bezderivátový a citlivý přístup k měření SCFA v biologických vzorcích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se zaměří na integraci rychlých vysokotlakých mikrofluidních systémů pro ještě vyšší průtok vzorků, stejně tak na automatizaci přípravy vzorků. Kombinace s hmotnostní spektrometrií by mohla zvýšit selektivitu a citlivost analýzy SCFA v komplexních matricích.

Závěr

Použití Shim-pack Fast-OA a SCR-102H kolon v kombinaci s vodivostní detekcí představuje efektivní a spolehlivou strategii pro analýzu krátkého řetězce mastných kyselin. Volba mezi rychlou a vysoce rozlišovací variantou umožňuje optimalizovat metodu pro různé aplikace od rutinního QA/QC až po výzkumné studie střevní mikrobioty.

Reference

1. Application News L555 (JP, ENG), Shimadzu Corporation, 2021
2. Shim-pack™ Fast-OA a Shim-pack™ SCR-102H – Application News ERAS-1000-0153A