Detection of Sulfur-Containing Metabolites of Asparagus in Urine by SBSE-GCxGC-TOFMS

Význam tématu

Metabolity síry vzniklé po konzumaci chřestu představují jedinečný marker pro sledování biotransformace potravních látek v lidském organismu. Analýza těchto sloučenin zlepšuje naše chápání metabolomických procesů, umožňuje rozvoj citlivých metod pro detekci stopových sloučenin v biologických vzorcích a nachází uplatnění v nutričním výzkumu i v forenzní toxikologii.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat rychlou, bezrozpouštědlovou metodu extrakce a analýzy síry obsahujících metabolitů chřestu v lidské moči. Konkrétně autoři porovnali vzorky moči před a po požití chřestu, identifikovali charakteristické sloučeniny a demonstrovali přínos technologie SBSE a GC×GC-TOFMS pro metabolomické aplikace.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky moči (250 mL) byly extrahovány pomocí GERSTEL PDMS stir baru (Twister SBSE) za 800 rpm. Desorpce analy­tů proběhla automatizovaně v systému GERSTEL MPS 2–TDU–CIS4:

• Twister TDU: splitless, start 30 °C (120 s), rampou 700 °C/min do 280 °C (120 s)
• CIS 4: ochlazení na −120 °C, desorpce rampou 12 °C/s do 280 °C (120 s)

Analýzy se prováděly na systému LECO Pegasus 4D GC×GC-TOFMS s následujícími podmínkami:

• Primární kolona: Rtx-5, 10 m × 0,18 mm × 0,20 µm
• Sekundární kolona: DB-17ms, 1 m × 0,10 mm × 0,10 µm
• Modulátor dual-jet, offset +30 °C, heliační tok 1,5 mL/min
• Transfer line: 280 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání jednorozměrných chromatogramů moči před a po konzumaci chřestu odhalilo nové piky obsahující síru, např. S-methyl propene thioate a 1,4-bis(methylthio)butan. Dvourozměrné konturové plochy GC×GC prokázaly výrazně lepší separaci a odhalily skryté sloučeniny. Díky vysoké rychlosti TOFMS detektoru a True Signal dekonvoluci bylo možné rozeznat a identifikovat i koeluující analyty.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný SBSE postup v kombinaci s GC×GC-TOFMS přináší:

• Eliminaci nebezpečných organických rozpouštědel
• Výrazné zkrácení doby přípravy vzorku
• Vysokou separační kapacitu a citlivost
• Možnost dekonvoluce překryvů pro přesnou identifikaci stopových složek

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj metod SBSE a více­rozměrné chromatografie umožní jejich aplikaci v širokém spektru metabolomických studií, včetně biomarker discovery, screeningových programů pro environmentální toxiny a rozvoje miniaturizovaných automatizovaných platforem pro klinické testy.

Závěr

Studie prokázala efektivitu bezrozpouštědlové extrakce SBSE a výkonné separace GC×GC-TOFMS pro detekci síry obsahujících metabolitů chřestu v moči. Metoda šetří čas, eliminuje chemické odpady a poskytuje detailní chromatografickou informaci nezbytnou pro metabolomické aplikace.

Reference

Stevens P. Detection of Sulfur-Containing Metabolites of Asparagus in Urine by SBSE-GCxGC-TOFMS. LECO Corporation; 2007.