Unravelling the polyphenolic content of berry juices using focusing-modulated comprehensive two-dimensional liquid chromatography

Význam tématu

Studium polyfenolů v bobulových džusech je nezbytné pro hodnocení jejich antioxidačního potenciálu, zdravotních účinků a kvality potravinářských produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje vývoj a validaci nové fokusované modulační metody HILIC×RP-LC pro komplexní profilaci 104 polyfenolických sloučenin v sedmi komerčních bobulových džusech.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: bilberry, černý rybíz, borůvka, aronie, černoplodá jeřabina, bezinka, malina (−20 °C, filtrování 0,45 µm)
• Chromatografie: 1D HILIC kolona (150×1,0 mm, 3,5 µm), 2D C18 Core-shell kolona (50×4,6 mm, 2,7 µm)
• Modulace: fokusovaná s využitím dvou C18 guard kolonek a vysokotlakých přepínacích ventilů
• Detekce: PDA (190–550 nm) a ESI-MS/MS (LCMS-8050); mobilní fáze: 1D formiát v ACN/voda, 2D formiát v voda/ACN
• Software: LabSolutions (řízení), Chromsquare (vizualizace 2D dat)

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla praktické kapacity až 1372 a ortogonality 0,70–0,80. Validace prokázala R2>0,993, LOD 0,02–0,90 mg·L⁻¹, LOQ <1 mg·L⁻¹ (s výjimkou quercetinu), precizi RSD<1,3 % a recoveries 86–119 %. Identifikováno bylo 104 polyfenolů, včetně hydroxybenzoových a hydroxycinnamových kyselin, flavonů, flavonol-glykosidů, dihydroflavonolů a anthokyaninů. Nejvyšší obsah vykazovala bezinka (917,8 mg/100 mL), nejnižší malina (103,6 mg/100 mL).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysoké rozlišení a citlivost pro komplexní analýzu polyfenolů v potravinách a přírodních produktech. Uplatnění nachází v QA/QC, autentizaci vzorků, vývoji funkčních potravin a farmaceutickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření na další složité matrice (byliny, kosmetika), kombinace s vysoce rozlišenými MS systémy, aplikace v metabolomice, klinických studiích a vývoji nových modulačních strategií.

Závěr

Fokusovaná HILIC×RP-LC-PDA-ESI-MS/MS metoda poskytuje komplexní a spolehlivou kvali-kvantitativní profilaci polyfenolů v bobulových džusech. Vysoká kapacita, ortogonalita a citlivost podporují aplikace v potravinářském výzkumu a kontrole kvality.

Reference

1. Rodríguez-Werner M, Winterhalter P, Esatbeyoglu T. Phenolic Composition, Radical Scavenging Activity and an Approach for Authentication of Aronia melanocarpa Berries, Juice, and Pomace. J Food Sci. 2019;84:1791-1798.
2. Stoner GD, Seeram NP. Berries and Cancer Prevention. 2011:1-313.
3. Marhuenda J, Alemán MD, Gironés-Vilaplana A, Pérez A, Caravaca G, Figueroa F, Mulero J, Zafrilla P. Phenolic composition, antioxidant activity, and in vitro availability of four different berries. J Chem. 2016;2016:1-7.
4. Mikulic-Petkovsek M, Slatnar A, Stampar F, Veberic R. HPLC-MSn identification and quantification of flavonol glycosides in 28 wild and cultivated berry species. Food Chem. 2012;135:2138-2146.
5. Luís Â, Duarte AP, Pereira L, Domingues F. Interactions between the major bioactive polyphenols of berries: Effects on antioxidant properties. Eur Food Res Technol. 2018;244:175-185.
6. Subbiah V, Zhong B, Nawaz MA, Barrow CJ, Dunshea FR, Suleria HAR. Screening of Phenolic Compounds in Australian Grown Berries by LC-ESI-QTOF-MS/MS and Determination of Their Antioxidant Potential. Antioxidants. 2021;10:26.
7. Ciric A, Jelikic-Stankov M, Cvijovic M, Djurdjevic P. Statistical optimization of an RP-HPLC method for the determination of selected flavonoids in berry juices and evaluation of their antioxidant activities. Biomed Chromatogr. 2018;32:e4150.
8. Tulipani S, Mezzetti B, Capocasa F, Bompadre S, Beekwilder J, de Vos CHR, Capanoglu E, Bovy A, Battino M. Antioxidants, phenolic compounds, and nutritional quality of different strawberry genotypes. J Agric Food Chem. 2008;56:696-704.
9. ANVISA-Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolution-899 of May 29th, 2003. Brazil.
10. Toro-Uribe S, Montero L, Lopez-Giraldo L, Ibanez E, Herrero M. Characterization of secondary metabolites from green cocoa beans using focusing-modulated comprehensive two-dimensional liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry. Anal Chim Acta. 2018;1036:204-213.
11. Sommella E, Pagano F, Salviati E, et al. Chemical profiling of bioactive constituents in hop cones and pellets extracts by online comprehensive two-dimensional liquid chromatography with tandem mass spectrometry. J Sep Sci. 2018;41:1548-1557.
12. Ji-Liang C, Song-Song W, Hao H, et al. Online comprehensive two-dimensional hydrophilic interaction chromatography×reversed-phase liquid chromatography coupled with hybrid linear ion trap Orbitrap mass spectrometry for the analysis of phenolic acids in Salvia miltiorrhiza. J Chromatogr A. 2018;1536:216-227.
13. Muller M, Tredoux AGJ, de Villiers A. Application of kinetically optimised online HILIC×RP-LC methods hyphenated to high resolution MS for the analysis of natural phenolics. Chromatographia. 2019;82:181-196.