GC×GC-QTOF: a comprehensive approach to tackle identifification challenges in complex food matrices

Význam tématu

Komplexní dvojrozměrná plynová chromatografie v kombinaci s vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie (GC×GC-HRMS) představuje klíčový nástroj pro detailní analýzu složitých vzorků potravin. Umožňuje odhalit a identifikovat cílené látky i neznámé složky s vysokou přesností díky úzkým hmotnostním oknům a přesné hmotnosti iontů.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat možnosti SPME-GC×GC-QTOF pro identifikaci složek ve složitých aromatických frakcích potravinových matic, konkrétně hořčice, olivového oleje a čajové infuze.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci těkavých látek bylo použito funkční hlavy HS-SPME. Chromatografická část sestavy obsahovala Agilent 7890A GC se Zoex ZX2 tepelným modulátorem bez kryogenů a detektor Agilent 7200B QTOF. Vysoká přesnost hmotnostního analyzátoru umožnila měření přesné hmotnosti molekulárních iontů a fragmentů.

Hlavní výsledky a diskuse

1) Analýza cílených sloučenin

• Přesná hmotnost snížila interferenci v TIC chromatogramu a zvýšila čistotu vybraných iontových chromatogramů.
• Vícefázové vyhodnocení chyby přesné hmotnosti fragmentů (Tabulka 1) výrazně zvýšilo důvěru v potvrdění identity aroma sloučenin.

2) Charakterizace skupin sloučenin

• Filtrovaní píků podle přesné hmotnosti a retenčních časů umožnilo rychlé vyhledání mono-nenasycených aldehydů v oleji (C6–C11) bez falešných pozitiv.

3) Fingerprinting vzorků

• Vzor 2D chromatogramu společně s MS informacemi tvoří unikátní otisk matrice.
• Porovnání šablon umožnilo diskriminaci potravin podle původu či zpracování a odhalení markerů s nejvyšší variabilitou.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje spolehlivé potvrzení identity cílených složek a strukturovou elucidaci neznámých látek.
• Rychlé vyhledávání skupin s definovanými funkčními skupinami zjednodušuje screening komplexních profilů.
• Fingerprinting podporuje kontrolu kvality, ověřování původu a odhalování falšování potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace infračervené spektroskopie (GC-IR) pro doplňující strukturální informace.
• Automatizace zpracování dat a využití strojového učení pro rychlejší kontaminantní screening.
• Rozšíření metodiky na další matrice (nápoje, biomedicínské vzorky) a on-line monitoring procesů.

Závěr

HS-SPME-GC×GC-QTOF představuje velmi výkonnou platformu pro hloubkovou analýzu těkavých složek v potravinách. Díky vysoké přesnosti hmotnostního analyzátoru, modulaci a 2D chromatografii lze cíleně vyhodnotit analyty, charakterizovat specifické skupiny a vytvořit fingerprint vzorků pro kvalitu a autenticitu.

Reference

• Peroni D. GC×GC-QTOF: a comprehensive approach to tackle identification challenges in complex food matrices. JSB application note, 2016.