Platforma kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie
Kapalinový chromatograf Acquity UPLC ve spojení s hmotnostním spektrometrem Xevo TQ Absolute (LC-MS/MS)
Tato instrumentace kombinuje výhody vysoce účinné kapalinové chromatografie a tandemové hmotnostní spektrometrie, využívající analyzátor typu trojitý kvadrupól. Xevo TQ Absolute se vyznačuje vysokou citlivostí a robustností, což umožňuje kvantifikaci analytů i na ultra-stopových hladinách. Své uplatnění nalézá především při analýze reziduí pesticidů a environmentálních kontaminantů v potravinách, vzorcích životního prostředí a biomonitoringu. Přístroj je vybaven jak iontovým zdrojem typu elektrosprej (ESI), tak i inovativním zdrojem UniSpray, který rozšiřuje spektrum ionizovatelných analytů a zvyšuje robustnost analýz. Součástí instrumentace je také speciální úprava pro analýzu perfluoralkylovaných sloučenin (PFAS), která minimalizuje riziko kontaminace a umožňuje spolehlivou detekci těchto analytů i v extrémně nízkých koncentracích. Přístroj je tak ideálním nástrojem pro sledování perzistentních organických polutantů v různých typech matric.
Kapalinový chromatograf Vanquish Horizon ve spojení s hmotnostním spektrometrem Exploris 240
Ultra-účinný kapalinový chromatograf Vanquish Horizon ve spojení s vysokorozlišovacím tandemovým hmotnostním spektrometrem Exploris 240 (U-HPLC‒HRMS/MS) je moderním uživatelsky velice přívětivým přístrojem umožňujícím realizaci chromatografické separace za velmi vysokých pracovních tlaků, ionizaci s využitím elektrospreje (ESI) či chemickou ionizace za atmosférického tlaku (APCI). Detekce je prováděna pomocí vysokorozlišovacího hmotnostního analyzátoru typu orbitrap s rozlišovací schopností až 240 000 FWHM. Zajištění vysoké přesnosti hmoty m/z je dosahováno pomocí vestavěného modulu pro autokalibraci (EASY-IC) využívané před i v průběhu analýzy. Měřící PC a dostupná výkonná vyhodnocovací stanice je vybavena specializovaným softwarem pro zpracování objemných dat.
Instrumentace je na ÚAPV využívána v oblasti metabolomické analýzy a také ultra-stopové analýzy, nachází využití i v oblasti identifikace neznámých sloučenin.
U-HPLC‒MS/MS (Acquity UPLC – QTRAP 5500)
Spojení ultra-účinného kapalinového chromatografu Acquity UPLC (Waters) s tandemovým hmotnostním spektrometrem QTRAP 5500 (Sciex) s analyzátory kvadrupólem a lineární iontovou pastí a elektrosprejovou ionizací (ESI) představuje standardní instrumentaci pro kvantitativní analýzu známých sloučenin na nízkých koncentračních hladinách, poskytuje vysokou míru selektivity (MS2) a nabízí možnost dodatečné konfirmace pro vybrané sloučeniny v MS3. Přístroj bývá nejčastěji využíván pro stanovení mykotoxinů a reziduí polárních pesticidů a pesticidů ve vodách a bývá též využíván při laboratorní výuce.
Publikace
Tsagkaris A.S., Hrbek V., Dzuman Z., Hajslova J.: Critical comparison of direct analysis in real time orbitrap mass spectrometry (DART-Orbitrap MS) towards liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) for mycotoxin detection in cereal matrices. Food Control 2022, 132: 108548. (doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108548)
Dropa T., Dzuman Z., Jonatova P.: Mycotoxins in oat flakes – changes during production and occurrence on the Czech market. Czech Journal of Food Sciences (2021) 39: 131–139. (doi: 10.17221/247/2020-CJFS)
Jonatova P., Dzuman Z., Prusova N., Hajslova J., Stranska-Zachariasova M.: Occurrence of ochratoxin A and its stereoisomeric degradation product in various types of coffee available in the Czech market. World Mycotoxin Journal (2020) 13(1): 97-107. (doi: 10.3920/WMJ2019.2507)
Dropa T., Dzuman Z., Jonatova P.: Mycotoxins in oat flakes – changes during production and occurrence on the Czech market. Czech Journal of Food Sciences (2021) 39: 131–139. (doi: 10.17221/247/2020-CJFS)
U-HPLC‒MS/MS (Agilent 1290 Infinity II – QTRAP 6500+)
Ultra-účinný kapalinový chromatograf Agilent 1290 Infinity II (Agilent Technologies) a tandemový hmotnostní spektrometr QTRAP 6500+ (Sciex) s analyzátory kvadrupólem a lineární iontovou pastí a elektrosprejovou ionizací (ESI) je novým přístrojem vhodným pro kvantitativní analýzu známých sloučenin poskytující vysokou míru selektivity při běžné analýze (MS2) i s možností dodatečné konfirmace (MS3). Přístroj bývá využíván pro stanovení sloučenin na hranici stopové a ultra-stopové analýzy – toxické rostlinné alkaloidy, metabolity environmentálních kontaminantů i reziduí polárních pesticidů. Je též vybaven konvenčními detektory UV a fluorescenčním, jež nachází využití např. pro stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků.
Publikace
Dzuman Z., Jonatova P., Stranska-Zachariasova M., Prusova N., Brabenec O., Novakova A., Fenclova M., Hajslova J.: New liquid chromatography - tandem mass spectrometry method for accurate and sensitive determination of 33 pyrrolizidine and 21 tropane alkaloids in plant-based food matrices. Journal of Chromatography A (2020), under review
U-HPLC‒HRMS (Acquity UPLC – Exactive)
Spojení ultra-účinného kapalinového chromatografu Acquity UPLC (Waters) s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem Exactive (Thermo Scientific) s analyzátorem elektrostatickou orbitální pastí (orbitrap) je vybaven mimo široce rozšířené ambientní ionizace elektrosprejem (ESI) též chemické ionizace za atmosférického tlaku (APCI) i přímé analýzy v reálném čase (DART) bez chromatografické separace. Přístroj bývá využíván v celo-spektrálním akvizičním módu pro kvantitativní analýzu alkaloidů máku, esterů MCPD a kanabinoidů a necílovou analýzu pro autentikační účely. Bývá též využíván při laboratorní výuce.
Publikace
Tsagkaris A.S., Hrbek V., Dzuman Z., Hajslova J.: Critical comparison of direct analysis in real time orbitrap mass spectrometry (DART-Orbitrap MS) towards liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) for mycotoxin detection in cereal matrices. Food Control 2022, 132: 108548. (doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108548)
Belkova B., Chytilova L., Kocourek V., Slukova M., Mastovska K., Kyselka J., Hajslova J.: Influence of dough composition on the formation of processing contaminants in yeast-leavened wheat toasted bread. Food Chemistry (2021) 338: 127715 (doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127715)
Birse N., Chevallier O., Hrbek V., Kosek V., Hajslova J., Elliot Ch.: Ambient mass spectrometry as a tool to determine poultry production system history: A comparison of rapid evaporative ionisation mass spectrometry (REIMS) and direct analysis in real time (DART) ambient mass spectrometry platforms. Food Control (2021). 123: 107740 (doi: 10.1016/j.foodcont.2020.107740)
Gratz M., Sevenich R., Hoppe T., Schottroff F., Vlaskovic N., Belkova B., Chytilova L, Filatova M., Stupak M., Hajslova J., Rauh C., Jaeger H.: Gentle Sterilization of Carrot-Based Purees by High-Pressure Thermal Sterilization and Ohmic Heating and Influence on Food Processing Contaminants and Quality Attributes. Frontiers in Nutrition (2021). 8: 643837. (doi: 10.3389/fnut.2021.643837)
Koudela M., Schulzova V., Krmela A., Chmelarova H., Hajslova J., Novotny C.: Effect of Agroecological Conditions on Biologically Active Compounds and Metabolome in Carrot. Cells (2021) 104: 784. (doi: 10.3390/cells10040784)
U-HPLC‒HRMS/MS (UltiMate 3000 – Q-Exactive Plus)
Moderní technologie přístroje kombinující ultra-účinný kapalinový chromatograf UltiMate 3000 (Thermo Scientific) a vysokorozlišovací tandemový hmotnostní spektrometr Q-Exactive Plus (Thermo Scientific) s analyzátory kvadrupólem a elektrostatickou orbitální pastí (Q-orbitrap) s charakteristickou unikátní přesností hmoty (m/z) umožňuje sběr celo-spektrálních dat a/nebo selekci prekurzorových iontů a fragmentaci. Je možné využití ionizace elektrosprejem (ESI) i chemické ionizace za atmosférického tlaku (APCI). Přístroj bývá využíván pro kvantitativní a kvalitativní stanovení kanabinoidů, mykotoxinů, toxických rostlinných alkaloidů i reziduí pesticidů, dále nachází využití též v autentikačních studiích zaměřených na hodnotné komodity (víno, olivový olej, ap.).
Publikace
Uttl L., Bechynska K., Ehlers M., Kadlece V., Navratilova K., Dzuman Z., Fauhl-Hassek C., Hajslova J.: Critical assessment of chemometric models employed for varietal authentication of wine based on UHPLC-HRMS data. Food Control (2023) 143: 109336. (doi: 10.1016/j.foodcont.2022.109336)
Stranska M., Prusova N., Behner A., Dzuman Z., Lazarek M., Tobolkova A., Chrpova J., Hajslova J.: Influence of pulsed electric field treatment on the fate of Fusarium and Alternaria mycotoxins present in malting barley. Food Control (2023) 145: 109440. (doi: 10.1016/j.foodcont.2022.109440)
Prusova N., Behner A., Dzuman Z., Hajslova J., Stranska M.: Conjugated type a trichothecenes in oat-based products: Occurrence data and estimation of the related risk. Food Control (2023) 143: 109281. (doi: 10.1016/j.foodcont.2022.109281)
Maly M., Benes F., Binova Z., Zlechovcova M., Kastanek P., Hajslova J.: Effective isolation of cannabidiol and cannabidiolic acid free of psychotropic phytocannabinoids from hemp extract by fast centrifugal partition chromatography. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2023) SI 415(19): 4827-4837. (doi: 10.1007/s00216-023-04782-9)
Ehlers M., Uttl L., Riedl J., Raeke J., Westkamp I., Hajslova J., Brockmeyer J., Fauhl-Hassek C.: Instrument comparability of non-targeted UHPLC-HRMS for wine authentication. Food Control (2023) 144:109360. (doi: 10.1016/j.foodcont.2022.109360)
Prusova N., Dzuman Z., Jelinek L., Karabin M., Hajslova J., Rychlik M., Stranska M.: Free and conjugated Alternaria and Fusarium mycotoxins during Pilsner malt production and double-mash brewing. Food Chemistry (2022), 369: 130926. (doi: 10.1016/j.foodchem.2021.130926)
Stranska M., Dzuman Z., Prusova N., Behner A., Kolouchova I., Lovecka P., Rezanka T., Kolarik M., Hajslova J.: Fungal Endophytes of Vitis vinifera-Plant Growth Promoters or Potentially Toxinogenic Agents? Toxins (2022) 14(2): 66. (doi: 10.3390/toxins14020066)
Tsagkaris A.S., Hrbek V., Dzuman Z., Hajslova J.: Critical comparison of direct analysis in real time orbitrap mass spectrometry (DART-Orbitrap MS) towards liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) for mycotoxin detection in cereal matrices. Food Control 2022, 132: 108548. (doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108548)
Jiru M., Stranska-Zachariasova M., Kohoutkova J., Schulzova V., Krmela A., Revenco D., Koplik R., Kastanek P., Fulin T., Hajslova J.: Potential of microalgae as source of health-beneficial bioactive components in produced eggs. Journal of Food Science and Technology (2021) 58(11): 4225-4234. (doi: 10.1007/s13197-020-04896-3)
Tsagkaris A.S., Prusova N., Dzuman Z., Pulkrabova J., Hajslova J.: Regulated and Non-Regulated Mycotoxin Detection in Cereal Matrices Using an Ultra-High-Performance Liquid Chromatography High-Resolution Mass Spectrometry (UHPLC-HRMS) Method. Toxins (2021) 13(11): 783. (doi: 10.3390/toxins13110783)
Agilent 6560 Ion Mobility Q-TOF LC/MS (Agilent Technologies)
Kapalinový chromatograf Agilent Infinity 1290 ve spojení s hybridním vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem typu Q-TOF s iontovou mobilitou typu DTIM a detektorem diodového pole (Agilent 6560)
Tento instrumentální systém kombinuje výhody vysokoúčinné kapalinové chromatografie, vysokorozlišovací tandemové hmotnostní spektrometrie s analyzátorem doby letu a kvadrupólem (Q-TOF) a iontové mobility v driftové trubici (DTIM), a umožňuje tak provádět vysoce efektivní trojdimenzionální separaci iontů. Hmotnostní spektrometr je vybaven iontovým zdrojem Agilent Jet Stream (AJS), který poskytuje výrazně vyšší citlivost v porovnání s tradičním elektrosprejem. Instrumentace má široký aplikační potenciál pro cílovou i necílovou analýzu komplexních matric.
Hlavní výhody systému Agilent 6560 Ion Mobility Q-TOF LC/MS
- Rozlišení strukturních izomerů - separace izobarických látek v iontové mobilitě umožňuje snadné zkoumání jejich struktury a konformace; současně umožňuje bez referenčních standardů nebo kalibrační křivky přímo měřit hodnoty collision cross section, poskytující informaci o velikosti analyzovaných molekul
- Zvýšení kapacity píků - efektivním rozdělením jednotlivých látek v komplexních matricích díky kombinaci UHPLC, iontové mobility a hmotnostní detekce s vysokým rozlišením a přesnou hmotou
- Identifikace a konfirmace minoritních složek - díky možnosti odseparování chemického pozadí v iontové mobilitě a vysoké citlivosti dosažené iontovou optikou, což je ideální např. pro detekci malých množství kontaminantů v komplexních matricích; detekce v All Ions MS/MS módu pak umožňuje jednoznačnou identifikaci analytů
- Studium nativní struktury proteinů – jednoduché studium struktury proteinů a peptidů v plynné fázi; minimalizací energie iontů je dosahováno zachování nativní struktury i u labilních proteinů
Kromě výše zmíněného je systém navíc vybaven přídatným nedestruktivním detektorem diodového pole a umožňuje tak provádění analýz v zapojení LC-DAD-(IM)-Q-TOF.
Na Ústavu analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha je tento instrumentální systém široce využíván především pro analýzy v rámci tzv. ‘omics’ disciplín (metabolomika, lipidomika) a pro separaci izomerních látek, které nelze separovat samotnými chromatografickými technikami. Mezi konkrétní probíhající studie patří například analýza lipidomu v lidské krevní plasmě, analýza metabolitů pesticidů, metabolomické profilování bioaktivních látek konopí, či studium izomerních forem mykotoxinů a různých bioaktivních látek (např. silymarinu).
Publikace
Fiserova I., Trinh M.D., Elkalaf M., Vacek L., Heide M., Martinkova S., Bechynska K., Kosek V., Hajslova J., Fiser O., Tousek P., Polak J.: Isoprenaline modified the lipidomic profile and reduced β-oxidation in HL-1 cardiomyocytes: In vitro model of takotsubo syndrome. Frontiers in Cardiovascular Medicine (2022) 9:917989. (doi: 10.3389/fcvm.2022.917989)
Garcia C.J., Kosek V., Beltran D., Tomas-Barberan F.A., Hajslova J.: Production of New Microbially Conjugated Bile Acids by Human Gut Microbiota. Biomolecules (2022) 12(5): 687. (doi: 10.3390/biom12050687)
Kosek V., Hajsl M., Bechynska K., Kucerka O., Suttnar J., Hlavackova A., Hajslova J., Maly M.: Long-Term Effects on the Lipidome of Acute Coronary Syndrome Patients. Metabolites (2022) 12(2): 124. (doi: 10.3390/metabo12020124)
Bechynska K., Kosek V., Fenclova M., Muchova L., Smid V., Suk J., Chalupsky K., Sticova E., Hurkova K., Hajslova J., Vitek L., Stranska M.: The Effect of Mycotoxins and Silymarin on Liver Lipidome of Mice with Non-Alcoholic Fatty Liver Disease. Biomolecules (2021) 11: 1723. (doi: 10.3390/biom11111723)
Bechynska K., Kosek V., Zlechovcova M., Peukertova P., Hajlsova J.: Cannabis Metabolomic Data Processing: Challenges to be Addressed. LCGC (2021) Special Issues 34(s10): 11-15. (on-line)
Schusterova D., Hajslova J., Kocourek V., Pulkrabova J.: Pesticide residues and their metabolites in grapes and wines from conventional and organic farming system. Foods (2021) 10(2): 307. (doi: 10.3390/foods10020307)
AutoPure prep LC – QDa MS (Waters)
Preparativní kapalinový chromatograf Waters AutoPurification System ve spojení s hmotnostním spektrometrem Waters QDa
Preparativní chromatografie je využívána pro přečištění a izolaci biologicky aktivních sloučenin (či skupin sloučenin) z extraktů různých matric za účelem jejich dalšího studia. Chromatografický systém disponuje (i) kvarterním gradientovým čerpadlem (Waters 2545 Quaternary Gradient Module), (ii) fluidním organizérem (SFO) umožňujícím automatické přepínání mezi analytickým a preparativním módem separace při zapojení až tří analytických a dvou preparativních kolon, (iii) děličem toku (Flow Splitter; 8-30 ml; 1000:1), (iv) 515 make-up pumpou, (v) injektorem vzorků/kolektorem frakcí (Waters 2767 Sample Manager) pro práci v analytickém/preparativním režimu, s oddělenými fluidními cestami pro nástřik a sběr frakcí vzorku. Díky propojení s hmotnostním spektrometrem s analyzátorem typu jednoduchý kvadrupól (Waters QDa MS) je umožněno provádět sběr frakcí nejen v závislosti na elučním čase analytů, ale i selektivně na základě definované hmoty iontů zájmových sloučenin. Pro ionizaci analytů je k dispozici technika elektrospreje. Díky své robustnosti a flexibilní konfiguraci je systém vhodný pro přečištění materiálu typicky v řádech miligramů při zachování vysoké čistoty a výtěžnosti izolovaných sloučenin.
Na Ústavu analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha je tento instrumentální systém využíván například pro izolaci glykosylovaných mykotoxinů či pro frakcionaci extraktů různých rostlinných surovin za účelem chemické charakterizace a dalšího studia biologických aktivit jednotlivých získaných frakcí.
Agilent 6495 Triple Quadrupole LC/MS (Agilent Technologies)
Kapalinový chromatograf Agilent 1290 Infinity II ve spojení s tandemovým hmotnostním spektrometrem Agilent Triple Quadrupole 6495
Tento přístroj se díky své citlivosti a selektivitě využívá pro rutinní analýzu pestrého spektra biologicky aktivních látek. Jsou na něm realizovány akreditované analýzy environmentálních kontaminantů (např. per- a polyfluoroalkylovaných sloučenin a bromovaných retardérů hoření v rámci tzv. humánního biomonitoringu), kanabinoidních látek či reziduí pesticidů. Na přístroji jsou měřeny i další významné látky (např. bisfenoly, organofosfátové retardéry hoření) v široké škále vzorků životního prostředí. Hmotnostní analyzátor typu trojitý kvadrupól pracuje na principu sledování specifického přechodu mezi prekursorovým a produktovým iontem dané látky. Pro ionizaci analytů je k dispozici technika elektrospreje.
Příklady aplikací
- Analýza perfluoralkylovaných sloučenin, bromovaných a organofosfátových retardérů hoření ve vodě, potravinách, v biologických vzorcích a ve vzorcích životního prostředí
- Analýza bisfenol A a jeho derivátů v biologických vzorcích
- Analýza reziduí pesticidů ve vodě, ovoci, zelenině, čaji a obilovinách
- Analýza fytokanabinoidů a jejich metabolitů v biologických vzorcích
- Analýza rostlinných alkaloidů v koření, čajích, cereáliích a pseudocereáliích
- Analýza migrantů z obalů potravin
Publikace
Parizek O., Gramblicka T., Parizkova D., Polachova A., Bechynska K., Dvorakova D., Stupak M., Dusek J., Pavlikova J., Topinka J., Sram R.J., Pulkrabova J.: Assessment of organohalogenated pollutants in breast milk from the Czech Republic. Science of the Total Environment (2023) 871: 161938 (doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.161938)
Jurikova M., Dvorakova D., Pulkrabova J.: The occurrence of perfluoroalkyl substances (PFAS) in drinking water in the Czech Republic: a pilot study. Environmental Science and Pollution Research (2022) 29, 60341–603. (doi: 10.1007/s11356-022-20156-7)
Polachova A., Gramblicka T., Bechynska K., Parizek O., Turnerova, Dvorakov, Honkova K., Rossnerova A., Rossner P., Sram R.J., Topinka J., Pulkrabova J.: Biomonitoring of 89 POPs in blood serum samples of Czech city policemen. Environmental Pollution (2021) 291: 118140 (doi: 10.1016/j.envpol.2021.118140)
Agilent 6495C Triple Quadrupole LC/MS (Agilent Technologies)
Kapalinový chromatograf Agilent 1290 Infinity II ve spojení s tandemovým hmotnostním spektrometrem Agilent Triple Quadrupole 6495C
Tato instrumentace kombinuje výhody ultra-účinné kapalinové chromatografie a tandemové hmotnostní spektrometrie sestávající z MS systému nové generace typu A6495C (analyzátor typu trojitý kvadrupól). Instrumentace nalézá své uplatnění především při stopových analýzách, například kontaminantů potravin, kdy je nutno dosahovat velmi nízkých detekčních limitů (až 0,001 mg/kg). Díky 3. generaci tohoto typu detektoru je možné dosáhnout dostatečného rozlišení v rámci až 3000 m/z. Při multireziduální analýze je využíván dMRM akviziční mód, umožňující v daném časovém úseku analyzovat specifické přechody mezi prekursorovým a produktovým iontem pro velký počet látek při zachování dostatečné citlivosti a selektivity. Tato instrumentace je na našem pracovišti využívána především při analýze reziduí pesticidů v řadě potravinových komodit, jelikož během velmi krátkého času je možné detekovat a konfirmovat až 400 různých látek. Mezi aplikace patří jak rychlý screening přítomnosti daných látek ve vzorku, tak i jejich konfirmace a velmi rychlá kvantifikace pomocí softwaru Agilent MassHunter. Pro ionizaci analytů je k dispozici technika elektrospreje, Vent-free iontový zdroj s VacSchield systémem navíc umožňuje udržet vakuum v MS systému během jeho údržby.
Publikace
Tsagkaris A.S., Uttl L., Dzuman Z., Pulkrabova J., Hajslova J.: A critical comparison between an ultra-high-performance liquid chromatography triple quadrupole mass spectrometry (UHPLC-QqQ-MS) method and an enzyme assay for anti-cholinesterase pesticide residue detection in cereal matrices. Analytical Methods (2022), 14, 1479-1489. (doi: 10.1039/d2ay00355d )
Kapalinový chromatograf Acquity UPLC ve spojení s hmotnostním spektrometrem Xevo TQ-S (LC-MS/MS)
Jedná se o vysoce citlivý tandemový hmotnostní spektrometr, který je využíván pro stanovení látek i na velmi nízkých koncentračních hladinách. Tento citlivý univerzální detektor ve spojení s vysoko účinnou kapalinovou chromatografií představuje vhodný nástroj pro analýzu širokého spektra analytů v různých typech vzorků nejen v potravinách, ale i vzorků životního prostředí a biomonitoringu. Součástí hmotnostního spektrometru je elektrosprejový iontový zdroj a analýza iontů probíhá pomocí trojitého kvadrupólu měřením charakteristických mateřských a dceřiných iontů sledovaných analytů.
Příklady aplikací
- Analýza širokého portfolia reziduí pesticidů (více jak 400 látek v jedné metodě) v potravinách, především v ovoci a zelenině, ale i dětské výživě, cereáliích a dalších potravinových surovinách.
- Analýza environmentálních kontaminantů, jako jsou perfluoralkylované sloučeniny, nebo metabolity polycyklických aromatických uhlovodíky a ftalátů, v potravinách, v biologických matricích a vzorcích životního prostředí.
- Analýza akrylamidu – procesní kontaminant vznikající při tepelné úpravě potravin, stanovuje se například ve vzorcích sušenek, brambůrek, chlebu či například v kávě.
Publikace
Drabova L., Dvorakova D., Urbancova K., Gramblicka T., Hajslova J., Pulkrabova J.: Critical Assessment of Clean-Up Techniques Employed in Simultaneous Analysis of Persistent Organic Pollutants and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fatty Samples. Toxics (2022), 10 (1),12. (doi: 10.3390/toxics10010012)
Drabova L., Libenska L., Zednikova M., Vondraskova V., Hajslova J., Pulkrabova J.: Analysis of UV-Treated Mushrooms: Dietary Source of Vitamin D2 ? LC-GC (2022) 35(s7):35-38. (pdf)
Drábová L.,Mráz P., Krátký F., Uttl L., Vacková P., Schusterova D., Zadražilová B., Kadlec V., Kocourek V., Hajšlová J.: Assessment of pesticide residues in citrus fruit on the Czech market. Food Additives and Contaminants: Part A (2021) 39(2): 311-319. (doi: 10.1080/19440049.2021.2001579)
Gratz M., Sevenich R., Hoppe T., Schottroff F., Vlaskovic N., Belkova B., Chytilova L, Filatova M., Stupak M., Hajslova J., Rauh C., Jaeger H.: Gentle Sterilization of Carrot-Based Purees by High-Pressure Thermal Sterilization and Ohmic Heating and Influence on Food Processing Contaminants and Quality Attributes. Frontiers in Nutrition (2021). 8: 643837. (doi: 10.3389/fnut.2021.643837)
Schusterova D., Hajslova J., Kocourek V., Pulkrabova J.: Pesticide residues and their metabolites in grapes and wines from conventional and organic farming system. Foods (2021) 10(2): 307. (doi: 10.3390/foods10020307)
Urbancova K., Sram R.J., Hajslova J., Pulkrabova J.: Concentrations of Phthalate and DINCH Metabolites in Urine Samples from Czech Mothers and Newborns. Exposure and Health (2021) 14: 17-27 (doi: 10.1007/s12403-021-00415-7)
Kapalinový chromatograf Acquity UPLC ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem Synapt G2 (LC-HRMS)
Spojení ultra-účinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií představuje unikátní nástroj využívaný zejména pro metabolomické studie. Získání charakteristických metabolomických fingerprintů umožňuje kontrolovat kvalitu potravin, ověřovat autenticitu potravin a klasifikovat analyzované vzorky dle zvolených parametrů. Hmotnostní spektrometr, díky své konstrukci, umožňuje provádět různé experimenty. Lze měřit záznamy v režimu MS1 i MS/MS a v neposlední řadě lze využít i dodatečné separace iontů pomocí iontové mobility. Přístroj umožňuje jak využít ionizace analytů za podmínek elektrospreje tak i chemické ionizace za atmosférického tlaku. Tato instrumentace je vhodná pro analýzu širokého spektra látek přítomných ve vyšetřovaných vzorcích, uplatňuje se především necílová analýza, avšak i aplikace pro cílovou analýzu vybraných látek je v portfoliu tohoto přístroje.
Příklady aplikací
- Metabolomické studie zaměřené na autentikaci (potvrzení pravosti) potravin rostlinného i živočišného původu
- Metabolomický fingerprinting za účelem klasifikace vzorků například dle zeměpisného původu – ověření deklarace geografického původu potraviny.
- Průkaz přítomnosti organických nanočástic v ovocných džusech.
Publikace
Kourimsky T., Hrbek V., Steidl M., Hajslova J.: Analysis of MCPD and Glycidyl Fatty Acid Esters in Refined Plant Oils by Supercritical Fluid ChromatographyHigh-Resolution Mass Spectrometry. LC-GC (2022) 35(s7):28-34. (pdf)
Kvirencova J., Hrbek V., Tomaniova M., Hajslova J.: Authentication of Panax Ginseng‑Based Herbal Teas Using “Chemical Markers” Strategy. LC-GC (2022) 35(s7):20-24. (pdf)
Tomasko J., Maxa D., Navratilova K., Kourimsky T., Hrbek V., Hajslova J., Pulkrabova J.: Application of Liquid- and Supercritical Fluid Chromatography Coupled with High-Resolution Mass Spectrometry for the Analysis of Short-, Medium-, and Long-Chain Chlorinated Paraffins in Dietary Supplements. LC-GC (2022) 35(s7):7-11. (pdf)
Rektorisova M., Hrbek V., Tomaniova M., Cuhra P., Hajslova J.: Supercritical fluid chromatography coupled to high-resolution tandem mass spectrometry: an innovative one-run method for the comprehensive assessment of chocolate quality and authenticity. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2022) 414: 6825–6840. (doi: 10.1007/s00216-022-04246-6)
Rektorisova M., Tomaniova M., Hajslova J.: Nut and seed butters: lipid component quality and its changes during storage. European Food Research and Technology (2022) 248: 2531–2538. (doi: 10.1007/s00217-022-04067-y)
Tomasko J., Hrbek V., Kourimsky T., Stupak M., Hajslova J., Pulkrabova J.: Are fish oil-based dietary supplements a significant source of exposure to chlorinated paraffins? Science of the Total Environment (2022) 833, 155137. (doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.155137)
Superkritický fluidní chromatograf Aquity UPC2 ve spojení s vysokorozlišovacím hmotnostním spektrometrem Synapt G2 Si (SFC-HRMS)
Superkritická fluidní chromatografie je separační technika, která se před několika lety dostala znovu do popředí moderní analytické chemie. Díky použití superkritické tekutiny, oxidu uhličitého, skýtá mnoho nesporných výhod. Oxid uhličitý představuje nepolární mobilní fázi, proto je tato chromatografická technika předurčena především pro analýzu nepolárních složek vzorku. Díky možnosti použití polárních modifikátorů mobilní fáze je rozšířen aplikační potenciál této techniky i o možnost analýzy středně polárních látek. Pro detekci separovaných látek je využit vysokorozlišovací hmotnostní spektrometr s mnoha různými měřícími funkcemi (MS1, MS/MS, iontová mobilita), což opět umožňuje provést řadu vědeckých experimentů. K přístroji je připojen i konvenční detektor diodového pole. Je tedy možné provádět měření pouze s tímto detektorem, či pouze s MS detektorem či, díky sériovému zapojení, využívat pro detekci oba detektory.
Příklady aplikací
- Metabolomické - lipidomické studie zaměřené na komplexní vyšetření analyzovaných vzorků potravin rostlinného i živočišného původu.
- Lipidomický fingerprinting za účelem kontroly kvality potravinových produktů – oleje, čokoláda a jiné.
- Komplexní lipidomické vyšetření vzorků lidské plazmy.
- Cílová analýza přírodních biologicky aktivních látek – kanabinoidy v konopí, konopných semenech, konopném oleji a dalších výrobcích z konopí.
- Analýza kontaminantů zejména v matricích s vyšším obsahem tuku – stanovení aflatoxinů v oříšcích a dalších produktech.
Publikace
Hrbek V., Ovesná J., Demnerová K., Hajšlová J.: Využití superkritické fluidní chromatografie pro lipidomické profilování sójového a kravského mléka: Autenticita a detekce falšování. Chemické listy (2015) 109: 518-526.
Kapalinový chromatograf Aquity UPLC ve spojení s hmotnostním spektrometrem QDa (LC-MS)
Jedná se hmotnostní spektrometr využívající analyzátor typu jednoduchý kvadrupól. Tento poměrně jednoduchý přístroj představuje kombinaci relativně nízké pořizovací ceny a benefitů hmotnostní spektrometrie. Ve spojení s vysoko účinnou kapalinovou chromatografií představuje velice efektivní a uživatelsky přívětivý nástroj pro rutinní analýzy, ve kterých často dokáže nahradit konvenční detektory, jež předčí svou univerzálností. Tento přístroj je rovněž využíván k výukovým účelům jako „první kontakt“ studentů bakalářských studijních programů s hmotnostní spektrometrií.
Příklady aplikací
- Stanovení přídatných látek v potravinách a nápojích – především barviva, sladidla a konzervační látky syntetického původu.
- Stanovení kofeinu – v potravinách i nápojích.
- Analýza aminokyselin – sledování zastoupení a složení aminokyselin v potravinách.
Publikace
Jiru M., Stranska-Zachariasova M., Kocourek V., Krmela A., Tomaniova M., Rosmus J., Hajslova J.: Authentication of meat species and net muscle proteins: updating of an old concept. Czech Journal of Food Sciences (2019) 37:205-211. (doi: 10.17221/94/2019-CJFS)
Kapalinový chromatograf U-HPLC DionexUltiMate 3000 ve spojení s vysokorozlišovacím tandemovým hmotnostně spektrometrickým detektorem TripleTOFTM 6600 (LC-HRMS)
Tento přístroj využívá technologii kvadrupól-Time-of-Flight (Q-TOF) umožňuje měření při vysokém rozlišení a přesné hmotě. Současně je možná selekce prekursorového iontu v kvadrupólu a získání MS-MS spekter, čímž je získána vyšší selektivita a také konfirmace identity analytů porovnáním s MS-MS knihovnami. Pro ionizaci látek jsou k dispozici techniky elektrosprej a chemická ionizace za atmosférického tlaku. K dispozici je také diferenciální ion mobility technologie SelexIon. K přístroji je dále možno sériově zapojit i konvenční detektor diodového pole. Přístroj je především využíván pro necílové analýzy v rámci metabolomiky a identifikaci a konfirmaci přítomných látek i pro účely cílového hledání látek a potvrzení jejich přítomnosti v analyzovaných vzorcích.
Příklady aplikací
- Necílová analýza za účelem autentikace potravin a odhalování falšování.
- Metabolomické studie za účelem klasifikace vzorků dle zkoumaných parametrů (geografický původ; vliv pěstování, sklizně, technologické úpravy, ošetření vzorků; odrůda atd).
- Multiresiduální analýza pesticidů a mykotoxinů v potravinách.
Publikace
Sevenich R., Gratz M., Hradecka B., Fauster T., Teufl T., Schottroff F., Souckova Chytilova L., Hurkova K., Tomaniova M., Hajslova J., Rauh C., Jaeger H.: Differentiation of sea buckthorn syrups processed by high pressure, pulsed electric fields, ohmic heating and thermal pasteurization based on quality evaluation and chemical fingerprinting. Frontiers in Nutrition (2023) 10:156. (doi: 10.3389/fnut.2023.912824)
Ryparova Kvirencova J., Navratilova K., Hrbek V., Hajslova J.: Detection of botanical adulterants in saffron powder. Analytical and Bioanalytical Chemistry (2023) published on-line. (doi: 10.1007/s00216-023-04853-x)
Tomasko J., Maxa D., Navratilova K., Kourimsky T., Hrbek V., Hajslova J., Pulkrabova J.: Application of Liquid- and Supercritical Fluid Chromatography Coupled with High-Resolution Mass Spectrometry for the Analysis of Short-, Medium-, and Long-Chain Chlorinated Paraffins in Dietary Supplements. LC-GC (2022) 35(s7):7-11. (pdf)
Kouba V., Hurkova K., Navratilova K., Kok D., Benakova A., Laureni M., Vodickova P., Podzimek T., Lipovova P., van Niftrik L., Hajslova J., van Loosdrecht M.C.M., Weissbrodt D.G., Bartacek J.: Effect of temperature on the compositions of ladderane lipids in globally surveyed anammox populations. Science of the Total Environment (2022) 830: 154715. (doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.154715)
Kouba V., Hurkova K., Navratilova K., Kok D., Benakova A., Laureni M., Vodickova P., Podzimek T., Lipovova P., van Niftrik L., Hajslova J., van Loosdrecht M.C.M., Weissbrodt D.G., Bartacek J.: On anammox activity at low temperature: Effect of ladderane composition and process conditions. Chemical Engineering Journal (2022) 445:136712. (doi: 10.1016/j.cej.2022.136712)
Kouba V., Vejmelkova D., Zwolsman E., Hurkova K., Navratilova K., Laureni M., Vodickova P., Podzimek T., Hajslova J., Pabst M., van Loosdrecht M.C.M., Bartacek J., Lipovova P., Weissbrodt D.G.: Adaptation of anammox bacteria to low temperature via gradual acclimation and cold shocks: Distinctions in protein expression, membrane composition and activities. Water Research (2022) 209,117822. (doi: 10.1016/j.watres.2021.117822)
Navratilova K., Hurkova K., Hrbek V., Uttl L., Tomaniova M., Valli E., Hajslova J.: Metabolic fingerprinting strategy: Investigation of markers for the detection of extra virgin olive oil adulteration with soft-deodorized olive oils. Food Control (2022) 134,108649. (doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108649)
Tsagkaris A. S., Louckova A., Jaegerova T., Tokarova V., HajslovaJ.: The In Vitro Inhibitory Effect of Selected Asteraceae Plants on Pancreatic Lipase Followed by Phenolic Content Identification through Liquid Chromatography High Resolution Mass Spectrometry (LC-HRMS). International Journal of Molecular Sciences (2022) 23(19): 11204 (doi: 10.3390/ijms231911204)
Navratilova K., Hurkova K., Hrbek V., Uttl L., Tomaniova M., Valli E., Hajslova J.: Metabolic fingerprinting strategy: Investigation of markers for the detection of extra virgin olive oil adulteration with soft-deodorized olive oils. Food Control (2021), p 108649 (doi: 10.1016/j.foodcont.2021.108649)
Stranska M., Lovecka P., Vrchotova B., Uttl L., Bechynska K., Behner A., Hajslova J.: Bacterial endophytes from Vitis vinifera L. - metabolomics characterization of plant-endophyte crosstalk. Chemistry & Biodiversity (2021) 18(12): e2100516. (doi: 10.1002/cbdv.202100516)