- El procedimiento desarrollado permite separar los dos enantiómeros de carnitina en unos 30 min y con una resolución mayor de 3, que supera los valores obtenidos hasta ahora en otros trabajos bibliográficos. En la Figura 1 se muestran los electroforegramas correspondientes a una disolución de una muestra de bebida de 20 μg/ml que contiene carnitina y a la misma disolución de muestra enriquecida con el patrón racémico de 20 μg/ml. Se observa que sólo aparecen los picos correspondientes a los dos enantiómeros de carnitina (perfectamente separados, Rs ∼ 3) , por lo que el método es específico y no hay interferentes a la hora de identificar y cuantificar el analito de interés. Esta especificidad se observa para todas las muestras estudiadas. Para la identificación de los enantiómeros de carnitina se comparan los espectros de las muestras con los de las disoluciones patrón empleadas, teniendo en cuenta que D y L carnitina son enantiómeros, deben presentar el mismo espectro. La Figura 2 muestra la capacidad identificativa del método, pudiéndose observar espectros idénticos para ambos compuestos.
Descripción de las figuras
Figura 1. Electroforegramas correspondientes a: (A) la separación de los enantiómeros de carnitina obtenida al inyectar una muestra de bebida de 20 μg/mL comparada con (B) la separación de los enantiómeros de carnitina obtenida al inyectar la misma muestra que en A enriquecida en 20 μg/mL. Medio de separación: formiato amónico 0.5 M a pH 2.5 conteniendo 0.2% (p/v) de Succ-γ-CD. Condiciones electroforéticas: capilar de sílice fundida, 1 m × 50 µm de diámetro interno; temperatura de separación, 25ºC, voltaje aplicado, 25 kV; inyección, 50 mbar x 12 s. Condiciones MS: líquido envolvente, isopropanol:agua (50:50 v/v) con 0.1% (p/v) ácido fórmico; flujo de la bomba de jeringa, 3.3 μL/min. Potencial de electronebulización, 4.5 kV. Presión de nebulización y flujo del gas de secado, 2 psi y 5 L/min, respectivamente. Temperatura, 300ºC; número máximo de iones acumulados, 50000; máximo tiempo de acumulación de iones 300 ms; fragmentador, 86.7 V y conductor de la trampa, 38.0. Modo MS2 indicando como compuesto padre 384 m/z; anchura de aislamiento, 4 unidades de m/z; amplitud de fragmentación, 1.20 V y un límite de fragmentación de 106 m/z.
Figura 2. Identificación inequívoca del enantiómero D-carnitina por comparativa de su espectro con el de L-carnitina. Las condiciones experimentales son las mismas que en la Figura 1.
Modo de realización
El procedimiento para la identificación enantioselectiva del aminoácido no proteico carnitina por CE-MS utilizando una CD como selector quiral se ha llevado a cabo en un equipo de electroforesis capilar HP3DCE (equipado con un detector ultravioleta-visible (UV-Vis) de diodos en serie (DAD) ) acoplado mediante una interfase ortogonal de electrospray a un espectrómetro de masas con trampa de iones.
Preparación de patrones y muestras
La preparación de las disoluciones patrón se realiza a partir de una disolución inicial de 1 mg/mL de D, L-carnitina que se diluye hasta la concentración requerida.
Se han empleado distintos tratamientos de muestra dependiendo de la complejidad de los alimentos analizados: (i) las bebidas o ampollas se homogeneizan y diluyen, si es necesario, previamente a tomar la alícuota para su derivatización; (ii) las galletas o barritas se trituran, se toma la cantidad necesaria para obtener una concentración de 0.4 mg/mL en agua, se centrifuga (5000 g a 15 min y 25ºC) y se toma del sobrenadante 1 mL que se diluye 10 veces con agua Milli-Q previamente a tomar la alícuota para su derivatización; y (iii) para las muestras de leche infantiles, se toman 1.6 g y se añade agua Milli-Q hasta 10 g totales, esta suspensión se agita y sonica durante 5 min y se somete a una ultrafiltración (Filtros Amicon Ultra, 5 KDa, Millipore Corparation, Billerica, EEUU) , centrifugando a 5000 g durante una hora y 30 min a 25ºC para recoger el líquido filtrado que se lleva a un volumen final de 10 mL previamente a tomar la alícuota para su derivatización.
Proceso de derivatización
El proceso de derivatización de la carnitina con el FMOC se realiza en base al protocolo establecido por Vogt y col. [10, 12] poniendo en contacto 50 μL de una disolución de carnitina con 50 μL de carbonato (50 mM, pH 10.4) y 130 μL de la disolución del agente derivatizante (FMOC, 30 mM en acetona) , preparada diariamente para evitar una preconcentración del FMOC por evaporación del disolvente. La disolución se mantiene en un baño de agua a 45ºC durante una hora. Transcurrido ese tiempo, se añaden 150 μL de acetato (50 mM, pH 4.2) para parar la reacción de derivatización, y tras agitar la muestra, se lleva a cabo su inyección en el sistema de CE-MS.
Características analíticas del procedimiento
Las características analíticas del procedimiento objeto de la invención se expresan en función de la linealidad, límite de detección, límite de cuantificación, repetibilidad instrumental, repetibilidad metodológica y exactitud para cada uno de los dos enantiómeros de carnitina. Los resultados obtenidos con el procedimiento inventado para el análisis quiral de carnitina por CE-MS se han tabulado en la Tabla 2.
TABLA 2 Características analíticas del procedimiento de separación enantiomérica de Carnitina por CE-MS Características cuantitativas del procedimiento
El procedimiento de separación y determinación enantioselectiva inventado es aplicable a la cuantificación de los enantiómeros de carnitina en muestras de alimentos, habiendo sido ensayado principalmente para alimentos funcionales. La cuantificación se lleva a cabo utilizando el método de calibración del patrón externo con disoluciones diluidas obtenidas a partir de una disolución del compuesto racémico puro comercial (1 mg/mL) , inyectando cada uno de los distintos niveles de calibrado por triplicado. Este método de calibración es aplicable porque se ha comprobado (mediante la comparación de las pendientes obtenidas para los métodos de calibrado del patrón externo y de las adiciones patrón) la ausencia de interferencias de matriz en distintas muestras de alimentos de diferente complejidad (bebidas, galletas y leches infantiles) .
Para obtener la recta de calibrado se representan las áreas corregidas (Ac de cada uno de los picos de los enantiómeros de carnitina en función de la concentración inyectada de cada uno de ellos (c, 50% de la concentración total de carnitina en cada disolución) . Para la determinación cuantitativa de los enantiómeros de carnitina en muestras de alimentos se inyectan las muestras el mismo día que se realiza la calibración metodológica.
Aplicación industrial
Tanto a los fabricantes como a la administración les interesa que existan procedimientos analíticos quirales que permitan el control de calidad y seguridad de las materias primas de L-carnitina y de los productos alimenticios que contienen o a los que se añade L-carnitina.
Bibliografía [1] Demarquoy, J., Georges, B., Rigault, C., Royer, M. C., Clairet, A., Soty, M., Lekounoungou, S., Le Borgne, F., Food Chemistr y , 2004, 86, 137142
[2] Bremen, J., Physiol. Rev., 1983, 63, 1420
[3] Bounoure, J., Souppe, L., The analyst, 1991, 113, 1143
[4] Marzo, A., Cardace, G., Martelli, E., Arrifoni, E., Chirality, 1992, 4, 247
[5] Qi, M.L., Wang, P., Yang, J.J., Chromatographia, 2004, 59, 247-250
[6] Takahashi, M., Terashima, K., Nishijima, M., Kamata, K., J. Pharm. Biomed. Anal., 1996, 1579-1584
[7] Hirota, T., Minato, K., Ishii, K., Nishimura, N., Sato, T., J. Chromatogr. A, 1994, 673, 37-43
[8] D'Acquarica, I., Gasparrini, F., Misiti, D., Villani, C., Carotti, A., Cellamare, S., Muck, S., J. Chromatogr. A, 1999, 857, 145-155
[9] Dewitt, P., Deias, R., Muck, S., Galletti, B., Meloni, D., Celleti, P., Marzo, A., J. Chromatogr. B, 1994, 657, 67-73
[10] Vogt, C., Georgi, A., Werner, G., Chromatographia, 1995, 40, 287-295
[11] Freimuller, S., Altorfer, H., J. Phar. Biomed. Anal., 2002, 30, 209-218
[12] Vogt, C., Kiessig, S., J. Chromatogr. A, 1996, 745, 53-60
[13] Mardones, C., Ríos, A., Valcárcel, M., Cicciarelli, R., J. Chromtogr. A, 1999, 849, 609-616
[14] Wang, C.Y., Wang, D.H., Long, T.H., Yu, Q.S., J. Heterocyclic chemistr y , 2005, 42, 1043-1045