Na Ústavu analýzy potravin a výživy VŠCHT Praha je tento instrumentální systém široce využíván především pro analýzy v rámci tzv. 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.
Spojení ultra-účinné kapalinové chromatografie s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií představuje unikátní nástroj využívaný zejména pro metabolomické studie.
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.
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. Tento přístroj využívá technologii kvadrupól-Time-of-Flight (Q-TOF) umožňuje měření při vysokém rozlišení a přesné hmotě. Pro ionizaci látek jsou k dispozici techniky elektrosprej a chemická ionizace za atmosférického tlaku. K dispozici je také diferenciální ion mobility technologie SelexIon.
Zabýváme se řadou aspektů reakcí neenzymového hnědnutí - sledováním vzniku vonných, barevných, biologicky a redoxně aktivních produktů, sledováním reaktivity cukrů nebo sledováním glykace bílkovin. Soustřeďujeme se zejména na klíčové meziprodukty těchto reakcí, jakými jsou reduktony a reaktivní karbonylové sloučeniny.
Cejpek K.: Vonné a chuťové složky sladů.
Zabýváme se metodikou prvkové analýzy biologických materiálů (použití AAS a ICP-MS) a sledujeme obsah esenciálních i toxických prvků v různých potravinách.
Fersahl M., Yankovych H., Studenyak Y., Bazel Y., Koplik R., Revenco D.: Combination of sequential injection analysis with an integrated [BF4]-potentiometric sensor for the kinetic determination of boron. Sensors and Actuators B - Chemical (2019) 297: UNSP 126778.
Koplík R., Mestek O., Komínková J., Borková M., Suchánek M. : Effect of cooking on phosphorus and trace elements species in peas.
Koplík R., Mestek O., Fingerová H., Suchánek M.: Validation protocol for the determination of copper in plant samples by isotope dilution inductively coupled plasma mass spectrometry.
Speciální analýza minerálních látek
Speciální analýza je diferencované stanovení jednotlivých forem (specií, sloučenin) chemického prvku nebo frakcí těchto forem ve vzorku. Metodicky využíváme spojení různých variant kapalinové chromatografie s ICP-MS. Zajímají nás mimo jiné frakce železa, mědi, zinku a dalších prvků v luštěninách, obilovinách a pseudocereáliích a jejich možné změny při zpracování surovin a při trávení potravy, protože zastoupení těchto frakcí má vliv na biologickou dostupnost prvků.
Revenco D., Vomackova M., Jelinek L., Mestek O., Koplik R.: Selenium species in selenium-enriched malt. Kvasny prumysl (2019) 65 (4) 134-141.
Koplík R., Klimešová I., Mališová K., Mestek O.: Determination of mercury species in foodstuffs using LC-ICP-MS: the applicability and limitations of the method.
Ve spolupráci se skupinou atomové spektrometrie Ústavu analytické chemie VŠCHT vyvíjíme metody stanovení nanočástic stříbra ve vzorcích biologického původu. Používáme techniku single particle-ICP-MS. Při analýze jsou díky velmi rychlému měření zaznamenány signály jednotlivých částic, které jsou roztříděny podle velikosti a na základě kalibrace je jim přiřazena hmotnost částice, kterou lze přepočítat na průměr v nanometrech. Výsledkem jsou údaje o počtu a velikostní distribuci částic ve vzorku.
Revenco D., Loula M., Mestek O., Koplík R.: Stanovení anorganických nanočástic v biologických materiálech a potravinách analýzou jednotlivých částic hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem.
Loula M., Kaňa A., Koplík R., Hanuš J., Vosmanská M., Mestek O.: Analysis of Silver Nanoparticles Using Single-Particle Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry (ICP-MS): Parameters Affecting the Quality of Results. Analytical Letters (2019), 52(2):288-307.
Kapalinové chromatografy s hmotnostními detektory typu LC/Orbitrap, LC/Q-TOF, Iontová mobilita. Přístroj bývá využíván v celo-spektrálním akvizičním módu pro kvantitativní analýzu alkaloidů máku, esterů MCPD a kanabinoidů a necílovou analýzu pro autentikační účely.
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. Hmotnostní spektrometr je vybaven iontovým zdrojem Agilent Jet Stream (AJS), který poskytuje výrazně vyšší citlivost v porovnání s tradičním elektrosprejem. Identifikace a konfirmace minoritních složek - díky možnosti odseparování chemického pozadí v iontové mobilitě a vysoké citlivosti dosažené iontovou optikou, což je ideální např.
Pro ionizaci analytů je k dispozici technika elektrospreje.
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.
Výuka a výzkum
Výuka předmětu vychází ze znalostí základů analytické chemie, biochemie a chemie potravin. V úvodu jsou diskutovány systémy zajištění jakosti naměřených dat, jak na úrovni rutinních / kontrolních analýz, tak i pro účely výzkumu v oblasti potravinářství, biotechnologií, a řady dalších disciplin. Jednotlivé výukové bloky jsou zaměřeny na prezentaci nejen klasických, ale především moderních postupů analýzy složek potravin i různých přírodních produktů, konkrétně vody / sušiny, minerálních látek i klíčových makronutrientů - bílkovin, sacharidů a lipidů (včetně doprovodných látek). Široce diskutovány jsou i postupy stanovení vitamínů a dalších essenciálních látek. Prezentovány jsou rovněž metody stanovení senzoricky aktivních sloučenin, potravinových aditiv, přírodních toxinů i různých skupin kontaminantů. Představení analytické strategie je vždy doprovázeno příklady zajímavých aplikací (např.
Předmět navazuje na Analýzu potravin a přírodních produktů a prezentuje analytickou problematiku po skupinách jednotlivých potravinových surovin a výrobků. Soustřeďuje se na způsoby odběru vzorků a standardní analytické postupy, kterými jsou určovány jakostní znaky potravin. U jednotlivých skupin potravin jsou shrnuty charakteristiky chemického složení, případné změny složení během výroby a jsou zdůrazněna jakostní kritéria.
Znát souvislosti mezi chemickým složením surovin a výrobků a použitím vhodných analytických kritérií a metod hodnocení jakosti.
