LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Flavonoidy představují rozsáhlou třídu rostlinných polyfenolů s různorodými strukturálními modifikacemi (hydroxylace, glykozylace, acylace aj.), které ovlivňují jejich antioxidační a protizánětlivé vlastnosti. Jejich důkladná charakterizace je klíčová pro výzkum potravinářských produktů, farmacie a postupů kvality v potravinách.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři představují novou workflow pro vysokoobjemovou analýzu flavonoidů v ovocných a zeleninových šťávách. Cílem je zrychlit a zpřesnit identifikaci neznámých flavonoidů pomocí vícestupňové (MSn) spektrometrie na Orbitrap ID-X Tribrid MS a automatizovaného vyhodnocení fragmentačních dat.
Použitá instrumentace
- UHPLC Thermo Scientific Vanquish s kolonkou Hypersil Gold (2,1 × 150 mm, 1,9 µm)
- Orbitrap ID-X Tribrid MS s ESI zdrojem (HCD a CID fragmentace)
- Software Mass Frontier 8.0 pro spektrální vyhledávání
- Compound Discoverer 3.0 pro databázové vyhodnocení a FISh skóre
Použitá metodika
Vzorky (rázové šťávy Kale Blazer, Berries Gomega, Red Rhapsody) byly filtrované a 1:2 ředěné metanolem. Chromatografie probíhala ve 30min gradientu (0,1 % kyseliny ve vodě vs. methanolu) při 200 µL/min a 45 °C. Spektrální data sbíral cyklus 1,2 s: FT-MS (150–420 m/z) pro kvantitaci, následovaný řízenou MSn akvizicí (420–1200 m/z) s nepřerušeným sledováním neutrálních ztrát sacharidů až do MS4.
Hlavní výsledky a diskuse
Workflow poskytlo dvakrát vyšší pokrytí flavonoidů ve srovnání se standardní MS2 metodou:
- Identifikace rutinových metabolit, isorhamnetinu a dalších glykokonjugátů, které MS2 samostatně neodhalilo.
- Automatizované vyhledání fragmentačních podstromů v knihovně mzCloud (exact match a subtree match) pro substrukturální anotaci i u neexistujících referencí.
- FISh skórování v Compound Discoverer 3.0 umožnilo správné přiřazení izomerů (např. narirutin 4’-glukosid).
- Současná kvantifikace zajišťuje dostatek datových bodů pro statistické analýzy (HCA, PCA), které jednotlivé šťávy jasně separovaly.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a robustní annotace komplexních flavonoidových profilů bez potřeby manuální interpretace.
- Využití v potravinářské kontrole kvality, studiu biologické aktivity a vývoji nových potravinových doplňků.
- Integrace kvantitativních dat a strukturální identifikace v jednom měření šetří čas a náklady.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření workflow na další třídy sekundárních metabolit (steroidy, endokanabinoidy).
- Prohloubení spektrálních knihoven a automatizace subtree search pro vyšší míru pokrytí.
- Uplatnění v metabalomických studiích a klinických analýzách pro rychlou biomarkerovou identifikaci.
- Integrace s umělou inteligencí pro predikci fragmentace a strukturální anotaci v reálném čase.
Závěr
Strukturálně založený MSn přístup na Orbitrap ID-X s automatizovaným zpracováním v Mass Frontier 8.0 a Compound Discoverer 3.0 významně rozšiřuje schopnost odhalit a anotovat flavonoidy v komplexních matricích. Tento přístup kombinuje vysokou přesnost kvantifikace s hlubokou strukturální informací, čímž nabízí silný nástroj pro výzkum a průmyslovou analýzu.
Reference
- http://metabolomics.jp/wiki/Category:FL
- Kachlicki P., Piasecka A., Stobiecki M., Marczak L. Structural Characterization of Flavonoid Glycoconjugates and Their Derivatives with Mass Spectrometric Techniques. Molecules. 2016;21:1494.
- Tsimogiannis D., Samiotaki M., Panayotou G., Oreopoulou V. Characterization of Flavonoid Subgroups and Hydroxy Substitution by HPLC-MS/MS. Molecules. 2007;12:593–606.
- van der Hooft J.J.J., Vervoort J., Bino R.J., Beekwilder J., de Vos R.C.H. Polyphenol Identification Based on Systematic and Robust High-Resolution Accurate Mass Spectrometry Fragmentation. Anal. Chem. 2011;83:409–416.
- Arita M., Suwa K. Search Extension Transforms Wiki into a Relational System: A Case for Flavonoid Metabolite Database. BioData Mining. 2008;1:7.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.