Quantitative Analysis of Fatty Acid Methyl Esters (FAMEs) Using Smart EI/CI Ion Source

Význam tématu

Analýza mastných kyselin methylesterů (FAMEs) je klíčová v oblasti potravinové analytiky, biochemie i medicínských aplikací. Umožňuje charakterizovat složení lipidů, sledovat nutriční hodnotu potravin a indikovat patologické stavy při zdravotních vyšetřeních. Díky derivatizaci na FAMEs lze zefektivnit chromatografickou separaci a detekci v GC-MS systémech.

Cíle a přehled studie

Cílem článku je porovnat citlivost a kvantitativní přesnost dvou režimů GC-MS/MS – běžného elektronového ionizačního režimu (EI-MRM) a pozitivní chemické ionizace (PCI-MRM) – s využitím hybridního ionizačního zdroje Smart EI/CI. Studie testuje standardní směsi 37 FAME látek a vzorky potravin (hovězí maso a makrela). Součástí je i využití Smart Metabolites Database pro rychlé nastavení metod.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje extrakci a derivatizaci vzorků potravin pomocí komerčního kitu na methylaci mastných kyselin. Chromatografická separace probíhá na sloupci DB-5MS (30 m × 0,25 mm ID, 0,25 µm) s teplotním programem 40 °C (2 min) → 6 °C/min → 320 °C (1 min). Instrumentace:

• GC-MS/MS: GCMS-TQ8050 NX
• Autoinjektor: AOC-30i/20s U
• Přenosová linka: 280 °C, iontové zdroje Smart EI/CI a dedikovaný PCI
• Reagující plyn pro PCI: isobutan při 200 kPa (Smart EI/CI) nebo 80 kPa (dedikovaný PCI)
• Režimy sběru dat: MRM s dobou události 0,5 s

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání citlivosti ukázalo:

• PCI-MRM režim je pro nenasycené FAME až 10× citlivější než EI-MRM.
• Hybridní Smart EI/CI zdroj dosahuje citlivosti srovnatelné s dedikovaným PCI zdrojem.
• LOQ (limit kvantifikace) pro 37 FAME bylo obecně nižší v PCI-MRM, zejména u monoenů.
• Křivky kalibrace vykázaly R2 ≥ 0,995 pro oba režimy a srovnatelný rozsah kvantifikace.
• Analýza vzorků potravin prokázala, že PCI kvantifikace se liší od EI maximálně o ±30 %, přičemž průměrné odchylky byly v řádu několika procent.

Přínosy a praktické využití metody

Využití PCI-MRM a Smart EI/CI zdroje přináší:

• Vyšší citlivost detekce nenasycených mastných kyselin.
• Možnost okamžitého přepnutí mezi EI a PCI bez vypnutí přístroje.
• Rychlou a spolehlivou kvantifikaci FAME v potravinách s dostatečnou přesností pro QA/QC.
• Snadné nastavení metod díky Smart Metabolites Database obsahující optimalizované MRM přechody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší implementace hybridních ionizačních zdrojů v rutině potravinářských laboratoří a výzkumu metabolomiky. Rozšiřování databází o nové metabolity umožní simultánní analýzy škály lipidů a dalších biologických kyselin. Dále se předpokládá integrace PCI-MRM do platformy pro screening biomarkerů nemocí.

Závěr

PCI-MRM v kombinaci se Smart EI/CI ion source vykazuje vyšší citlivost pro nenasycené FAMEs a stejnou kvantitativní přesnost jako tradiční EI-MRM. Hybridní zdroj významně zkracuje dobu přepínání ionizačních režimů, čímž zvyšuje provozní efektivitu GC-MS/MS analýz mastných kyselin.

Reference

Y. Sakamoto a Y. Kawakita: Quantitative Analysis of Fatty Acid Methyl Esters Using Smart EI/CI Ion Source. Shimadzu Application Note, First Edition Mar. 2022.