Charakterizace obsahu vybraných polyfenolových sekundárních metabolitů v brokolici metodou HPLC/MS

Bc. Vítězslav BRANDA

Master's thesis

Characterization of some polyphenolic secondary metabolites content in broccoli using HPLC/MS

Abstract:

Cílem této diplomové práce bylo vytvořit jednoduchou metodu pro identifikaci a stanovení vybraných sekundárních metabolitů ze skupiny polyfenolů v rostlinném materiálu. Součástí práce byla příprava vzorku včetně přečištění a zakoncentrování na SPE kolonce a hydrolýza přítomných glykosidů. Identifikace látek byla založena na základě stanovení přesné hmoty pomocí hmotnostního spektrometru s ionizací elektrosprejem a hybridním analyzátorem Q ToF a srovnání s teoretickou hodnotou. V případě vybraných látek byly sloučeniny fragmentovány a poté byla navržena fragmentační schémata. Pro kvantifikaci byla využita metoda hmotnostní spektrometrie. Dva nejrozšířenější flavonoly - kaempferol a quercetin - byly stanoveny v různě tepelně upravených vzorcích brokolice jak v jejich volné formě, tak i po hydrolýze jejich glykosidů. Ve volné formě byl stanoven pouze obsah kaempferolu 702 ?g/100 g vzorku čerstvé brokolice. Flavonoly kaempferol a quercetin jsou ve vysoké míře v rostlinném materiálu vázány jako glykosidy a tak byla provedena hydrolýza pro jejich uvolnění a následné stanovení s těmito výsledky: Obsah kaempferolu byl ve vzorku čerstvé brokolice 6,65 mg/100 g, po uvaření jak ve vodě, tak i v páře jeho obsah klesal. Detekován a kvantifikován byl ale také i ve vývaru po dané tepelné úpravě. Obsah quercetinu byl ve vzorku čerstvé brokolice 2,58 mg/100 g a po tepelné úpravě jeho množství klesalo podobně jako v případě kaempferolu. Na závěr byla také stanovena antioxidační kapacita všech pěti vzorků s výsledky, že nejvyšší se vyskytuje ve vzorku čerstvé brokolice a to v přepočtu 5,43 mmol Fe2+/100 g, zatímco po tepelné úpravě klesá až pod 1,00 mmol Fe2+/100 g. Tyto výsledky korelují s výsledky stanovení kaempferolu a quercetinu po hydrolýze.

Abstract:

The aim of this diploma thesis was to create a simple and rapid method for identification and determination of secondary metabolites from the group of polyphenolics in plant material. Part of this work was also the sample preparation including solid-phase extraction and hydrolysis of present glycosides. The identification of compounds was based on the determination of accurate mass by mass spectrometer with ESI and hybrid analyser Q-ToF and the comparison with a theoretical mass. Some of the compounds were fragmented and fragmentation spectra were proposed. Two most common flavonols - kaempferol and quercetine - were determined in fresh broccoli and after boiling and steaming. These two compounds are available in this plant material as free aglycones and also as glycosides. That is why the acidic hydrolysis was performed. Free aglycone of kaempferol was determined with this result: the amount of kaempferol in a fresh broccoli was 702 ?g/100 g, quercetin was under the limit of quantification. In a sample of boiled and steamed broccoli, the amount of these compounds was under the limit of quantification as well. After hydrolysis, the amount was 6.65 mg/100 g of kaempferol and 2.58 mg/100 g of quercetine in a sample of fresh broccoli. After cooking the amount decreased in cases of both compounds. In the end, an independent study for antioxidant capacity was performed using FRAP assay. The results showed the same trend of a significant decrease after boiling in water and in steam. The results in fresh broccoli was 5.43 mmol Fe2+/100 g and after boiling the amount is decreasing even under 1.00 mmol Fe2+/100 g.

Keywords

polyfenoly, LC/MS, brokolice, quercetin, kaempferol

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2012

Accessible from:: 30. 4. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 15. 5. 2012
• Supervisor: RNDr. Petr Fryčák, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY IN OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytical Chemistry