Identification of Furan Fatty Acids as Minor Components of Human Lipids by Multidimensional GC-MSD

Význam tématu

• Furanové mastné kyseliny představují minoritní lipidy s významným vlivem na biochemické a fyziologické procesy.
• Metabolity furanpropionových kyselin jsou spojovány s patofyziologií chronického renálního selhání a hiperlipidémií.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřila na detekci a identifikaci furanových mastných kyselin v různých biologických vzorcích (plazma, červené krvinky, trombocyty a lidské mléko) pomocí multidimenzionální GC-MSD systému bez předchozích separačních kroků a porovnáním s kravským mlékem.

Použitá metodika a instrumentace

• Lipidová extrakce metodou Folch et al. (chloroform/metanol), následná transesterifikace (sodné a kyselé kroky) pod dusíkovou atmosférou.
• Multidimenzionální GC-MSD systém:
• Gerstel CIS-3 s chlazenou injekcí a septumless sampling head.
• HP 5890 GC s FID monitorem a prekolonou HP-1 (25 m×0,32 mm×1,05 µm).
• Přepínání kolony řízené průtokem s kryotrapem CTS-1 (liquid N₂ cooling z 200 °C na –150 °C, poté rychlé ohřevy).
• Druhá HP 5890 GC s hlavní kolonu Stabilwax (30 m×0,25 mm×0,25 µm) a MSD detektorem HP 5972A (EI, scan m/z 50–450).
• Program teplot: injektor 280 °C, přenosová linka 300 °C, GC1 130 °C→300 °C (2 °C/min), GC2 180 °C→240 °C (5 °C/min).

Hlavní výsledky a diskuse

• F-acidy 5, 8 a 10 byly nalezeny v červených krvinkách, F-acidy 8 a 10 v plasmě a pouze F-acid 10 v trombocytech.
• Z deseti vzorků lidského mléka obsahoval pouze jeden F-acid 10, který se objevuje i v kravském mléce.
• Multidimenzionální přístup oddělil cílové methylestery bez interferencí, což potvrdila čistá EI spektra.
• Souběžná detekce furanpropionových kyselin ve stejném zpracování vzorku podporuje hypotézu prekurzoru F-acidů v metabolismu těchto slabě polarních kyselin.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace předběžných separačních a koncentračních kroků zjednodušuje workflow a zkracuje čas analýzy.
• Vysoká citlivost a selektivita pro minoritní komponenty v komplexních biologických matricích (krev, serum, mléko).
• Možnost kvantifikace i identifikace furanových mastných a propionových kyselin současně.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Studium distribuce F-acidů v dalších lidských tkáních a orgánech.
• Monitorování furanových biomarkerů v klinických studiích chronických onemocnění ledvin.
• Integrace s LC-MS/MS nebo vysokorozlišovacími technikami pro detailnější strukturální charakterizaci.

Závěr

Multidimenzionální GC-MSD umožňuje přímou, rychlou a spolehlivou identifikaci furanových mastných kyselin v biologických vzorcích bez nutnosti dalších separačních kroků. Metoda potvrzuje roli F-acidů jako prekurzorů furanpropionových kyselin a nabízí univerzální analytický nástroj pro klinickou a biochemickou výzkumnou praxi.

Reference

1. Morris LJ, Marshall MO, Kelly W. Tetrahedron Lett. 1966;36:4249–4253.
2. Glass RL, Krick TP, Eckhardt AE. Lipids. 1974;9:1004–1008.
3. Glass RL, Krick TP, Sand DM, Rahn CH, Schlenk H. Lipids. 1975;10:695–702.
4. Glass RL, Krick TP, Olson DL, Thorson RL. Lipids. 1977;12:828–836.
5. Gunstone FD, Wijesundera RC. J Chem Soc. 1976:630–631.
6. Gunstone FD, Wijesundera RC, Scrimgeour CM. J Sci Food Agric. 1978;29:539–550.
7. Scrimgeour CM. J Am Oil Chem Soc. 1977;54:210–211.
8. Ishii K, Okajima H, Okada Y, Watanabe H. J Biochem. 1988;103(5):836–839.
9. Groweiss A, Kashman Y. Experientia. 1978;34:299.
10. Hannemann K, Puchta V, Simon E, Ziegler H, Spiteller G. Lipids. 1989;24:296–298.
11. Hasma H, Subramaniam A. Lipids. 1978;13:905–907.
12. Ishii K, Okajima H, Koyamatsu T, Okada Y, Watanabe H. Lipids. 1988;23:694–700.
13. Gorst-Allman CP, Puchta V, Spiteller G. Lipids. 1988;23:1032–1036.
14. Schödel R, Spiteller G. Liebigs Ann Chem. 1987:459–462.
15. Puchta V, Spiteller G, Weidinger H. Liebigs Ann Chem. 1988:25–28.
16. Okajima H, Ishii K, Watanabe H. Chem Pharm Bull. 1984;32:3281–3286.
17. Spiteller M, Spiteller G, Hoyer G-A. Chem Ber. 1980;113:699–709.
18. Pfordt J, Thoma H, Spiteller G. Liebigs Ann Chem. 1981:2298–2308.
19. Schödel R, Dietel P, Spiteller G. Liebigs Ann Chem. 1986:127–131.
20. Wahl HG, Liebich HM, Tetschner B. J High Res Chromatogr. 1992;15:815–818.
21. Sand DM, Schlenk H, Thoma H, Spiteller G. Biochim Biophys Acta. 1983;751:455–461.
22. Bauer S, Spiteller G. Helv Chim Acta. 1985;68:1635–1638.
23. Wahl HG, Liebich HM, Hoffmann A. Fifteenth Int Symp Capillary Chromatogr. 1993:730.
24. Mabuchi H, Nakahashi H. Ther Drug Monit. 1988;10:261–264.
25. Mabuchi H, Nakahashi H. Nephron. 1988;49:281.
26. Liebich HM, Reichenmiller A, Wahl HG, Tetschner B, Risler T, Eggstein M. J High Res Chromatogr. 1992;15:601–604.
27. Folch J, Lees M, Stanley GH. J Biol Chem. 1957;226:497–509.
28. Knapp DR. Handbook of analytical derivatization reactions. Wiley;1979:164.