A Rapid, Robust and Sensitive Analysis of Tea Tree Essential Oil Quality by GC-TOFMS with Hydrogen as Carrier Gas

Význam tématu

Analýza esenciálních olejů je klíčová pro ověřování jejich kvality, autenticity a biologické aktivity. Tea tree oil (TTO) má široké využití v kosmetice, farmaceutickém i potravinářském průmyslu díky svým antibakteriálním, protiplísňovým a protizánětlivým vlastnostem.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo převést a optimalizovat stávající GC-TOFMS metodu pro analýzu TTO z využití helia na vodík jako nosný plyn. Pomocí nástroje EZGC Method Translator proběhlo pět kroků přenosu a ladění metody s důrazem na rychlost, robustnost a citlivost.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek TTO byl zředěn v hexanu (100:1) a n-alkanové standardy (C7–C30) na 10 ppm pro výpočet lineárních retenčních indexů (RI). Analýza proběhla na systémech Agilent 7890 spojených s LECO Pegasus BT TOFMS.

• Injektor: split 200:1 (TTO) / 10:1 (alkan), 1 µl, 280 °C
• Kolony Rxi-5Sil MS: 30 m×0,25 mm×0,25 µm (He) vs. 15 m×0,15 mm×0,15 µm (H₂)
• Nosný plyn: He 1,4 mL/min vs. H₂ 1,05 mL/min
• Přehrátí pece: z 45 °C do 330 °C rychlostí 8,5 °C/min (He) vs. 40 °C/min (H₂)
• MS: ionizační zdroj 250 °C, rozsah 40–400 m/z, 30 spekter/s

Hlavní výsledky a diskuse

Přechod na H₂ snížil dobu analýzy globulolu z 16,03 na 3,54 min (≈5× rychleji), přičemž pokles chromatografického rozlišení dvou důležitých terpenů (limonenu a eucalyptolu) byl pouze ≈12 %. Citlivost vzrostla v průměru o 40 %, což dokládají vyšší poměry signál/šum (např. viridiflorol z 92 na 132). Spektrální kvalita byla na obou metodách srovnatelná (knihovní skóre >850/1000).

Přínosy a praktické využití metody

Rychlá GC-TOFMS analýza s vodíkem přináší snížení provozních nákladů, vyšší pracovní výkon laboratoří a zachování nebo zlepšení kvality dat. Metoda umožňuje spolehlivou kontrolu klíčových terpenů podle ISO 4730, detekci stopových látek a monitorování možných degradačních produktů během skladování.

Budoucí trendy a možnosti využití

Využití vodíku jako nosného plynu lze rozšířit na další esenciální oleje a komplexní matrice. Očekává se další integrace rychlé GC-TOFMS s automatizovanými datovými platformami a umělou inteligencí pro tvorbu detailních fingerprintů a predikci kvality.

Závěr

Přenos metody z helia na vodík na systému LECO Pegasus BT proběhl bez komplikací, přinesl ~5× rychlejší analýzu a zvýšil citlivost, přičemž chromatografické rozlišení a kvalita spekter zůstaly srovnatelné. Tento přístup je ideální pro vysoce výkonné kontroly kvality esenciálních olejů.

Reference

1. Basavegowda N., Baek K.H. Synergistic antioxidant and antibacterial advantages of essential oils for food packaging applications. Biomolecules, 2021.
2. Burt S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods-a review. Int. J. Food Microbiol., 2004.
3. Puvača N. et al. Tea tree and its essential oil: antimicrobial, antioxidant and acaricidal effects in poultry production. Poult. Sci., 2019.
4. Bakkali F., Averbeck S., Averbeck D., Idaomar M. Biological effects of essential oils - A review. Food Chem. Toxicol., 2008.
5. Burt S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods—a review. Int. J. Food Microbiol., 2004.