Using of mass spectrometry and HPLC/MS coupling in analysis of organic compounds

Práce shrnuje výsledky, které byly dosaženy při řešení několika výzkumných projektů se zaměřením na analýzu organokovových a organických látek s využitím hmotnostní spektrometrie a spojení HPLC/MS.Katedra analytické chemieDokončená práce s úspěšnou obhajobo

Cílená a necílená HPLC analýza kávových produktů jakožto efektivní nástroje pro hodnocení pravosti kávy

Coffee is a very popular beverage worldwide. However, its composition and characteristics are affected by a number of factors, such as geographical and botanical origin, harvesting and roast-ing conditions, and brewing method used. As coffee consumption rises, the demands on its high quality and authenticity naturally grows as well. Unfortunately, at the same time, various tricks of coffee adulteration occur more frequently, with the intention of quick economic profit. Many analytical methods have already been developed to verify the coffee authenticity, in which the high-performance liquid chromatography (HPLC) plays a crucial role, especially thanks to its high selectivity and sensitivity. Thus, this review summarizes the results of targeted and non-targeted HPLC analysis of coffee-based products over the last 10 years as an effective tool for determining coffee composition, which can help to reveal potential forgeries and non-compliance with good manufacturing practice, and subsequently protects consumers from buying overpriced low-quality product. The advantages and drawbacks of the targeted analysis are specified and contrasted with those of the non-targeted HPLC fingerprints, which simply consider the chemical profile of the sample, regardless of the determination of individual com-pounds present.Káva je celosvětově velmi oblíbeným nápojem. Její složení a vlastnosti jsou však ovlivněny řadou faktorů, jako je zeměpisný a botanický původ, podmínky sklizně a pražení a použitá metoda přípravy kávy. S rostoucí spotřebou kávy přirozeně rostou i nároky na její vysokou kvalitu a autenticitu. Bohužel se zároveň častěji objevují nové praktiky falšování kávy se záměrem rychlého ekonomického zisku. K ověření pravosti kávy již bylo vyvinuto mnoho analytických metod, ve kterých hraje zásadní roli vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC), a to zejména díky své vysoké selektivitě a citlivosti. Toto review tedy shrnuje výsledky cílené i necílené HPLC analýzy kávových výrobků za posledních 10 let, jakožto efektivního nástroje pro odhalení potenciálních padělků či nedodržování správné výrobní praxe, což následně chrání spotřebitele před nákupem předraženého nekvalitního produktu. Výhody a nevýhody cílené a necílené HPLC analýzy jsou specifikovány a porovnány

Vliv dlouhodobého skladování na degradaci 21 fenolických látek v zeleném čaji

The storage resistance of 21 selected phenolic compounds present in ten samples of commercially available green tea was monitored using the HPLC/MS/MS over a 16 weeks period using multivariate statistical analysis to compare the different types of packaging. The HPLC/MS/MS method with the computer-aided analysis enabled the fast evaluation of the long-time storage resistance of valuable compounds present in green tea, yielding useful information to customers about their degradation, which affected the sensory properties of the green tea, such as taste and colour. An explanatory data analysis provided an initial visualization of the multivariate data matrix while a factor analysis, hierarchical cluster analysis and discriminant analysis enabled the classification of the green tea samples into clusters according to the storage resistance of the compounds of interest. A significant reduction in the content of all monitored compounds was indicated after 3 weeks of storage, which was also found to be dependent on the type of packaging used. The samples in a plastic box were more stable during long-time storage in comparison to the samples in a paper box.21 vybraných fenolových sloučenin přítomných v deseti vzorcích komerčně dostupného zeleného čaje bylo monitorováno pomocí HPLC / MS / MS po dobu 16 týdnů. Stabilita těchto látek během skladování byla zhodnocena pomocí vícerozměrné statistické analýzy. Metoda HPLC / MS / MS s vícerozměrnými statistickými metodami (PCA, FA, DA) umožnila rychlé vyhodnocení dlouhodobé odolnosti cenných sloučenin přítomných v zeleném čaji při dlouhodobém skladování a přinesla zákazníkům užitečné informace o jejich degradaci, která ovlivnila senzorické vlastnosti zeleného čaje jako je chuť a barva. Významné snížení obsahu všech sledovaných sloučenin bylo indikováno po 3 týdnech skladování, u kterého bylo také zjištěno, že závisí na typu použitého obalu. Vzorky v plastové krabičce byly během dlouhodobého skladování stabilnější ve srovnání se vzorky v papírové krabičce

Vliv dlouhodobého skladování na degradaci 21 fenolických látek v zeleném čaji

The storage resistance of 21 selected phenolic compounds present in ten samples of commercially available green tea was monitored using the HPLC/MS/MS over a 16 weeks period using multivariate statistical analysis to compare the different types of packaging. The HPLC/MS/MS method with the computer-aided analysis enabled the fast evaluation of the long-time storage resistance of valuable compounds present in green tea and yielded useful information to customers about their degradation, which affected the sensory properties of the green tea such as taste and colour. An explanatory data analysis provided an initial visualization of the multivariate data matrix while a factor analysis, hierarchical cluster analysis and discriminant analysis enabled classification of the green tea samples into clusters according to the storage resistance of the presented compounds. A significant reduction in the content of all monitored compounds was indicated after 3 weeks of storage, which was also found to be dependent on the type of packaging used. The samples in a plastic box were more stable during long-time storage in comparison to the samples in a paper box.21 vybraných fenolových sloučenin přítomných v deseti vzorcích komerčně dostupného zeleného čaje bylo monitorováno pomocí HPLC / MS / MS po dobu 16 týdnů. Stabilita těchto látek během skladování byla zhodnocena pomocí vícerozměrné statistické analýzy. Metoda HPLC / MS / MS s vícerozměrnými statistickými metodami (PCA, FA, DA) umožnila rychlé vyhodnocení dlouhodobé odolnosti cenných sloučenin přítomných v zeleném čaji při dlouhodobém skladování a přinesla zákazníkům užitečné informace o jejich degradaci, která ovlivnila senzorické vlastnosti zeleného čaje jako je chuť a barva. Významné snížení obsahu všech sledovaných sloučenin bylo indikováno po 3 týdnech skladování, u kterého bylo také zjištěno, že závisí na typu použitého obalu. Vzorky v plastové krabičce byly během dlouhodobého skladování stabilnější ve srovnání se vzorky v papírové krabičce

Srovnání HPLC a elektrochemického stanovení 5-hydroxymethylfurfuralu v medu a v medovině

The content of 5-hydroxymethylfurfural (HMF) in honey and mead is strongly influenced by the technological process of these products and could be used as the parameter of choice to assess the quality of honey and mead. Therefore, the aim of this work was the comparison of well established reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) with voltammetric determination at the glassy carbon electrode. The final HPLC separation was performed on an Ascentis Express C18 column (150 × 3 mm, 2.7 μm) using isocratic elution with 10 % methanol in water. In total, 9 samples (6 honeys and 3 meads) were used for determination of the content of HMF.Obsah 5-hydroxymethylfurfuralu (HMF) v medu a medovině je silně ovlivněn technologickým procesem těchto produktů a lze jej použít jako parametr výběru pro hodnocení kvality medu a medoviny. Proto bylo cílem této práce srovnání dobře zavedené vysoko-účinné kapalinové chromatografie v systémech s obrácenými fázemi (RP-HPLC) s voltametrickým stanovením na skelné uhlíkové elektrodě. Konečná HPLC separace byla provedena na koloně Ascentis Express C18 (150 mm x 3,0 mm, 2,7 um) za použití izokratické eluce s 10% methanolem ve vodě jako mobilní fází. Pro stanovení obsahu HMF bylo použito celkem 9 vzorků (6 medů a 3 medoviny)

Hodnocení běžných a bezkofeinových (ne)pražených kávových zrn pomocí HPLC a vícerozměrných statistických metod

This work deals with the rapid simultaneous determination of caffeine and the three most abundant chlorogenic acid isomers (3-, 4-, and 5-O-caffeoylquinic acids) present in 64 samples of regular (un)roasted and decaffeinated (un)roasted coffee beans using reversed-phase high-performance liquid chromatography with spectrophotometric detection. In the developed method, the target analytes were separated in just 6 min with a resolution higher than 1.2. Afterwards, factor analysis and principal component analysis were employed to reveal the relationships between the samples and the content of monitored compounds. The samples were successfully divided into three discrete groups (decaffeinated, roasted, and unprocessed) by these methods. Finally, the impact of sample roasting and decaffeination on the content of chlorogenic acid isomers was investigated. The decrease in 5-O-caffeoylquinic acid concentration during the decaffeination process was found not as significant as during the roasting process. Regarding caffeine isolation, dichloromethane was the best extraction solvent because it did not cause significant losses of chlorogenic acid isomers or changes in the coffee beans colour and its extraction efficiency reached 85%.Tato práce se zabývá současným stanovením kofeinu a tří nejvíce zastoupených izomerů kyseliny chlorogenové (kyseliny 3-, 4- a 5-O-kafeoylchinové) přítomných v 64 vzorcích běžné (ne)pražené a bezkofeinové (ne)pražené kávy, a to s využitím RP-HPLC-UV/VIS. Cílové analyty byly optimalizovanou metodou separovány za pouhých 6 minut, přičemž všechny píky dosahovaly rozlišení vyšší než 1,2. K odhalení vztahů mezi vzorky a obsahem sledovaných látek byla následně využita faktorová analýza a analýza hlavních komponent. Vzorky byly těmito metodami úspěšně rozděleny do tří shluků (bezkofeinové, pražené a nepražené). Nakonec byl zkoumán vliv pražení vzorku a dekofeinace na obsah izomerů kyseliny chlorogenové. Pokles koncentrace kyseliny 5-O-kafeoylchinové nebyl během procesu dekofeinace tak významný jako během procesu pražení. Z hlediska extrakce kofeinu byl nejlepším extrakčním rozpouštědlem dichlormethan, protože nezpůsoboval výrazné ztráty izomerů kyseliny chlorogenové ani změny barvy kávových zrn a jeho extrakční účinnost dosahovala 85 %

Vliv sklizně a úpravy kopřivy na antioxidační vlastnosti její infuze

The antioxidant properties of different matrices can be determined using various methods. In this work, two spectrophotometric methods based on the scavenging activity of the radicals DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and ABTS (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) were used together with the spectrophotometric method based on the ferric reduction power of phenolic compounds. The results obtained using all three methods were compared and discussed for infusions prepared from different parts of stinging nettle (Urtica dioica L.). The influence of harvest time and location was also examined. The antioxidant capacity of all studied nettle infusions were correlated with the total phenolic content determined using Folin-Ciocalteu reagent.Antioxidační vlastnosti látek v různých matricích mohou být stanoveny různými metodami. V této práci byly použity metody DPPH, ABTS a FRAP. Výsledky získané těmito technikami byly porovnány a diskutovány

Rychlá analýza aminokyselin přítomných v českých medovinách po jejich derivatizaci fenylisothiokyanatem

Amino acids (AAs) are minor compounds occurring in meads contributing to their final organoleptic properties. Determination of AAs profile and content can help to assess the mead authenticity, adulteration and thus its quality. This work deals with the optimization of rapid analysis of 21 AAs present in mead using reversed-phase high performance liquid chromatography with spectrophotometric detection after simple derivatization procedure with phenyl isothiocyanate agent without any sample pre-treatment. Optimized derivatization and separation conditions have been successfully applied to the quantification of AAs present in five Czech meads using the multiple point standard addition method. The total amino acid content was in the range of 134 & minus;828 mg/L. The content of proline was confirmed by Harmonised spectrophotometric method. Both chromatographic and spectrophotometric methods provided overlapping results in the range of 30−266 mg/L.Aminokyseliny (AA) jsou minoritními sloučeninami medovin, jež zásadně přispívají k jejich organoleptickým vlastnostem. Stanovení profilu a obsahu AA může sloužit k posouzení pravosti medoviny a tím i její kvality. Tato práce se zabývá optimalizací rychlého stanovení 21 AA pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie v systémech s obrácenými fázemi se spektrofotometrickou detekcí po jejich jednoduché derivatizaci fenylizothiokyanátem. Otimalizovanou derivatizací a separací byly AA úspěšně kvantifikovány v pěti českých medovinách a to metodou vícenásobného standardního přídavku. Celkový obsah aminokyselin byl v rozmezí 134-828 mg/l. Obsah prolinu byl potvrzen harmonizovanou spektrofotometrickou metodou. Chromatografické i spektrofotometrické metody poskytly totožné výsledky v rozmezí 30–266 mg/l

Stanovení vybraných pesticidů v medu a medovině pomocí HPLC

The aim of this study was to monitor selected pesticides (Carbendazim, Acetamiprid, Thiacloprid, Epoxiconazole, Metconazole, Prochloraz, Deltamethrin, and T-fluvalinate) in honey and mead samples by reversed-phase liquid chromatography with spectrophotometric detection after QuEChERS extraction. The final separation was performed on YMC triart C18 column with mobile phase consisting of water and acetonitrile. The identification of selected pesticides in samples of honey and mead was performed on the basis of retention times conformity with the standards and quantification using the calibration curve method.Cílem této studie bylo sledovat vybrané pesticidy (Carbendazim, Acetamiprid, Thiacloprid, Epoxiconazol, Metconazol, Prochloraz, Deltamethrin a T-fluvalinát) ve vzorcích medu a medoviny kapalinovou chromatografií v systémech s obrácenými fázemi se spektrofotometrickou detekcí po extrakci QuEChERS. Konečná separace byla provedena na koloně YMC triart C18 s mobilní fází sestávající z vody a acetonitrilu. Identifikace vybraných pesticidů ve vzorcích medu a medoviny byla provedena na základě shody retenčních časů se standardy a kvantifikace byla provedena metodou kalibrační křivky

Effect of harvesting and processing of stinging nettle on the antioxidant capacity of its infusions

The antioxidant properties of different matrices can be determined using various methods. In this work, two spectrophotometric methods based on the scavenging activity of the radicals DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and ABTS (2,2’- azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) were used together with a spectrophotometric method based on the ferric reduction power of phenolic compounds. The results obtained using all three methods were compared and discussed for infusions prepared from different parts of stinging nettle (Urtica dioica L.). The relation with the time of harvest and location of grow were also examined. Finally, the antioxidant capacity of all the studied nettle infusions were correlated with the total phenolic content determined using Folin–Ciocalteu reagent