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MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA Estado actual del análisis de lípidos M.C. Dobarganes Instituto de la Grasa Departamento de Caracterización y Calidad de los Alimentos

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MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Estado actual del análisis de lípidos

M.C. Dobarganes

Instituto de la Grasa

Departamento de Caracterización y Calidad de los Alimentos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAResumen

� Clasificación de lípidos

� Etapas en el análisis de lípidos

� Uso combinado de las técnicas de separación

� Posibilidades y tendencias en el análisis de lípidos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Que son los lípidos?

- Conjunto muy heterogéneo de moléculas cuya característica distintiva aunque no general es la insolubilidad en agua siendo, por el contrario, solubles en disolventes orgánicos.

- Difíciles de definir y clasificar

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Esfingosina

Clasificación de lípidos� Saponificables

� Simples� Ácidos grasos

� Ceras

� Glicéridos: mono, di y triacilgliceroles

� Complejos� Glicéridos

� Fosfoglicéridos

� Glicosilglicéridos

� Cardiolipinas

� Esfingolípidos� Ceramidas

� Esfingomielinas

� Glucolípidos

� No saponificables� Hidrocarburos

� Esteroles

� Tocoferoles y tocotrienoles

� Carotenoides

� Alcoholes grasos

Glicerol

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHÁCIDO PALMÍTICO

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOH

ÁCIDO ESTEÁRICO

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH=CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHÁCIDO OLEICO:MONOINSATURADO N-9

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH = CH CH2 CH= CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHÁCIDO LINOLEICO: DIINSATURADO N-6

CH3 CH2 CH= CH CH2 CH= CH CH2 CH = CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHÁCIDO LINOLÉNICO: TRIINSATURADO N-3

Principales ácidos en los lípidos de la dieta

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

CH3CH

2CH

2CH

2CH

2CH = CH CH

2CH= CH CH

2CH =CH CH

2CH =CH CH

2CH

2CH

2COOH

ÁCIDO ARAQUIDÓNICO: POLIINSATURADO w-6

CH3CH

2CH= CHCH

2CH= CH CH

2CH = CH CH

2CH=CH CH

2CH = CH CH

2CH

2CH

2COOH

ÁCIDO EICOSAPENTAENOICO: POLIINSATURADO w-3

Principales ácidos grasospoliinsaturados

CH3CH

2CH= CHCH

2CH= CH CH

2CH = CH CH

2CH=CH CH

2CH = CH CH

2CH = CH CH

2CH

2COOH

ÁCIDO DOCOSAHEXAENOICO: POLIINSATURADO w -3

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH = CH CH2 CH= CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHÁCIDO LINOLEICO: DIINSATURADO w-6

CH3 CH2 CH= CH CH2 CH= CH CH2 CH = CH CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 COOHÁCIDO LINOLÉNICO: TRIINSATURADO w-3

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACeras

� Ésteres de ácidos grasos y alcoholes grasos (normalmente C16 a C30)

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAGlicéridos Simples

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAGlicéridos complejos:

Fosfoglicéridos (grupos amino)

� Colina� Serina� Etanolamina

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAGlicéridos complejos:

Fosfoglicéridos (Carbohidrato)

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Glicéridos complejos: Glucoglicéridos

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Glicéridos complejos: Cardiolipinas

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Esfingolípidos : esfingomielinas

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Glucoesfingolípidos

Esfingolípidos compuestos por una ceramida(esfingosina + ácido graso) y un glúcido de cadena corta

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAOtros lípidos saponificables de

interés: Eicosanoides

Tromboxano

Leucotrieno

Ácido araquidónico

Prostaglandina

Cicloxigenasa Lipoxigenasa

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASALípidos no saponificables

� La mayor parte son moléculas isoprenoides

� Hidrocarburos � Escualeno, licopeno, caroteno

� Esteroles� Colesterol, fitoesterles

� Tocoferoles y tocotrienoles� Carotenoides� Vitaminas A y Q

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASALípidos no saponificables:

Esteroles

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAOtros lípidos de interés: Hormonas y

vitaminas esteroideas

Testoesterona Estradiol Progesterona

Vitamina D3 Vitamina D2

Colesterol

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Tocoferoles y tocotrienoles

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACarotenoides

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAVitaminas A y K

http://lipidlibrary.aocs.org/

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Problemas en el análisis de lípidos

� Grupos de compuestos con estructura muy variada

� La presencia de ácidos grasos y de derivados isoprenoides, en muchos casos con alto grado de insaturación, indica inestabilidad de la mayor parte de las moléculas lipídicas

� El primer aspecto de importancia es la necesidad de preservar la muestra antes de la extracción y/o el análisis

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACaracterísticas ideales de

los análisis

� Mínimo número de etapas (tiempo y errores)� Mínima cantidad de muestra (disolventes y tiempo)

� Mínimo tiempo de análisis � Automatización de técnicas (costes laborales)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACual es el objetivo del análisis de

lípidos?

� Objetivo del análisis de lípidos� Contenido (extracción)� Caracterización o identificación de sustrato (componentes mayoritarios y minoritarios)

� Control de procesos (técnicas rápidas) � Evaluación de calidad (hidrólisis, oxidación, contaminantes)

� Control de compuestos específicos (aditivos, contaminantes, etc)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Polaridad de lípidos y disolventes

� Lípidos� Hidrocarburos� Ésteres de ácidos grasos� Triacilgliceroles� Ácidos grasos� Alcoholes grasos� Esteroles� Diglicéridos� Monoglicéridos� Eicosanoides� Fosfolípidos� Esfingolípidos

� Disolventes� Hexano� Ciclohexano� Benceno� Éter dietílico� Cloroformo� Dioxano� Acetona� Acetonitrilo� Piridina� Butanol, propanol, etanol,

metanol� Agua

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

La extracción depende del objetivo

� Extracción de aceites de semillas (hexano)� Extracción completa de ésteres� Extracción mínima de lípidos polares

� Extracción de lípidos de alimentos y biológicos

� Cloroformo-metanol � Extracción de lípidos polares

� Extracción con hidrólisis ácida previa� Obtención de lípidos ligados a moléculas no

lipídicas� Disminución del número de especies moleculares� Extracción con hexano o éter etílico

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAAspectos importantes de la

extracción de lípidos� Diferenciar entre muestra para determinar el contenido

total de lípidos o para conocer algún aspecto de su composición� Contenido total: El objetivo fundamental es la cantidad de

lípidos

� Composición: El objetivo fundamental es la preservación de los componentes a analizar� Eliminación de agua a baja temperatura: liofilización

� Protección con antioxidantes y/o nitrógeno en muestras de baja estabilidad

� La elección del disolvente influye en el contenido graso� Baja polaridad: Elevada selectividad para lípidos aunque

baja solubilidad para lípidos `muy polares

� Elevada polaridad: menor selectividad y posibilidad de solubilizar compuestos no lipídicos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Extracción de la muestra de lípidos

� Método ISO-774-1 Extracción en Soxhlet con hexano o éter etílico� Método ISO-1443: digestión de la muestra con HCl 3N previa a la

extracción de la grasa en Soxhlet

� Método de Folch et al. (1957): solución de cloroformo:metanol 2:1� Método de Bligh and Dyer (1959): solución de cloroformo:metanol

2:1 � Método de Hara et al. (1978): solución de hexano :2-propanol 3:2

http://www.cyberlipid.org/cyberlip/home0001.htm

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASASistemas de extracción de la

muestra de lípidos

� Extracción discontinua con mezcla de disolventes

� Extracción semicontinua (soxhlet)

� Extracción continua (Soxtec)

http://www.cyberlipid.org/cyberlip/home0001.htm

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAMejoras en las técnicas de

extracción

� Posibilidad de automatización� Técnicas limpias y selectivas� Mayor rapidez y eficacia� Idealmente, baratas, sencillas y sin

utilización de disolventes tóxicos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAExtracción de lípidos: Nuevas técnicas

� Extracción Acelerada con Disolventes (ASE)� 130-140 atm; 30-200 ºC

� Extracción Asistida por Microondas (MAE)� (300 W; 1-15 min)

� Extracción con Fluidos Supercríticos (SFE)� (31 ºC; 73 atm)

ASE MAE SFE

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASASeparación de componentes de la

muestra de lípidos

� Primacía de las técnicas cromatográficas de separación en todas las etapas posteriores a la extracción:

� Purificación de la muestra extraída� Concentración, en su caso, de los compuestos de interés� Separación de los compuestos de interés

� Distinción entre separación por grupos y por componentes individuales � Técnicas de baja resolución� Técnicas de elevada resolución

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAMétodos de separación

cromatográficos

Fuerzas electrostáticas

LíquidoResina

Intercambio iónico

Tamaño molecular

LíquidoGelExclusión

Diferencias de solubilidad

Líquido/gasLíquidoReparto

Fuerzas de Van der Waals

Líquido/gasSólidoAdsorción

Interacción entre fases

Fase móvilFase estacionaria

Base de la separación

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASASistemas de purificación y

separación de grupos

� Extracción liquido – líquido

� TLC

� Cromatografía en columna clásica

� Extracción en fase sólida (SPE)

Todas las técnicas se siguen utilizando aunque la extracción en fase sólidase utiliza cada vez más debido a su adaptación a tiempos mínimos deseparación y a distintos tamaños de muestra

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

–Si–C18 H37–Si–C8 H17–Si–C2 H5–Si– C6 H5

Fase reversa

–Si–OH–Si–(CH2)3 NH2–Si–(CH2)3 CN–Si–(CH2 )3 OCH2 CH(OH)CH2 OH

Fase normal

Sistemas de purificación y separación:Extracción en fase sólida

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACromatografía líquida de alta

eficacia

� Adsorción o Fase normal: Separación por polaridad (fase estacionaria polar)

� Reparto o Fase reversa : Separación por solubilidad (fase móvil polar)

� Exclusión: Separación por tamaño molecular

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACromatografía líquida de alta

eficacia (HPLC)

� Los parámetros que influyen en la resolución (nº de platos teóricos)� Fase estacionaria

� Naturaleza� Cantidad de fase o Geometria de la columna

(Longitud/ diametro)� Tamaño de partícula

� Disolvente de elución� Régimen isocrático o gradiente� Flujo (mL/min)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAÚltimos avances en la cromatografía líquida (UPLC)

� Cromatografía “ultra”� Ultra presión

� Mejora de los sistemas de control de presión (hasta 12.000 psi)

� Ultra eficacia� Tamaño de partícula (1-3 µm)

� Desarrollo de detectores universales� Detector de aerosol cargado

(CAD) Columna de sílice (10% NO3Ag) de 3 µµµµm de tamaño de partícula

http://lipidlibrary.aocs.org

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAAnálisis de triglicéridos

Columna 200 × 2.1 mmHypersil MOS, 3 µmAcetone/ACN (30:70)Flow rate 0.5 ml/minDetector de índice de refracción

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Separación de lípidos de yema de huevo

1. Colesterol2. Fosfatidiletanolamina3. Fosfatidilcolina4. esfingomielina

(PG)

(PG)

1. Colesterol2. Ácido palmítico3. Fosfatidiletanolamina4. Fosfatidilserina5. Fosfatidilcolina6. Esfingomielina

http://www.discoverysciences.com/Library_home.aspx

Spherisorb Silica, 3µ, 100 x 4.6 mm

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

a. Ergosterolb. Lanosterolc. Colesterold. Estigmasterole. Campesterolf. β-sitosterol

0.4 mL/min 0.8 mL/min 1.2 mL/min

Lerma-García et al., 2010

Columna: Acquity UPLC-BEH C18 (50 x 2.1 mm, 1.7 µµµµm)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASANuevos sistema de detección universal:

Detector de aerosol cargado

La fase móvil es nebulizada, el disolvente se eliminaa temperature ambiente y los analitos se mezclan connitrogeno ionizado. Se mide la carga que adquieren, que depende de la cantidad de compuesto.

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACromatografía de gases

� Separación de compuestos con volatilidad alta o media

� Elevada resolución de especies moleculares

� Todavía es la técnica más adecuada en la separación de compuestos lipídicos, siempre que la volatilidad de los compuestos a separar lo permita o sea posible aumentar la volatilidad mediante reacciones de derivatización

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAPrincipales reacciones de

derivatización� Tranesterificación

� Silanización

O C

O

R

R

O

CO

R

O

CO

O H

HO

HO

3 CH3O C

O

R+ HCH3O +OH-

R-OH R

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

� Cromatografía de gases ultrarrápida (UFGC)

� Cromatografía de gases a temperatura elevada (HTGC)

Últimos avances en la cromatografía de gases

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAEvolución de la cromatografía

de gases

10 - 20 30 - 601 - 1032 - 641 – 4 Inicial

0.05 – 0.52 - 360 - 6000.102 - 5Ultrarrápida

0.5 - 25 - 1520 - 600.10 - 0.185 - 15Rápida

2 - 520 - 301 - 200.25 - 0.3215-60Convencional

D.I. (mm)Longitud (m)

Ancho de pico (s)

Tiempo deAnalisis(min)

Calentamiento

(ºC/ min)

Dimensiones de columnaCG

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASANecesidad de un nuevo sistema

cromatográfico

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Cromatografía de gases ultrarrápida

� Columnas 2.5, 5, 10 m con d.i. de 0.1 mm

� Velocidades de programación de temperaturas de hasta 20°C/s (1200 °C/min)

� Rango de temperaturas desde 35 to 370°C (siempre que sea compatible con la fase estacionaria)

� Rápido enfriamiento de 350°C to 50°C (1 min)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Ésteres metílicos de aceite de oliva

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5

time (min)

C16:0

C16:1

C18:0

C18:1

C18:2

C18:3

C20:0C20:1 C24:1

Columna: MEGAWAX 5m x 0.1mm, 0.1µµµµmTemperature program: 150 (10 s), 1.7 °C/s, 250 (20 s)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAAnálisis de ésteres metílicos

1.7 1.8 1.9 2 2.1 2.2 2.3 2.4

14 15

16

17+18

19 20

2122

23

24

25

2627

28

2930

31

3233

34

35

36+

37

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Time (min)

2 3 4 6

5 7

8

112

11

10

913

26. C20:3n6

24. C20:1

19. C18:2n6c

36+37.C24:1+C22:6n317+18. C18:1n 9t+ c

35. C24:016. C18:0

34. C23:015. C17:1

33. C22:214. C17:0

32. C22:1n913. C16:1

31. C22:012. C16:0

30. C20:5n311. C15:1

29. C20:4n610. C15:0

28. C20:3n39. C14:1

27. C21:08. C14:0

7. C13:0

25. C20:26. C12:0

5. C11:0

23. C20:04. C10:0

22. C18:3n33. C8:0

21. C18:3n62. C6:0

20. C18:2n6t1. C4:0

Columna: MEGAWAX (5m x 0.1mm, 0.1µµµµm

Programa de temperatura:

40 (10 s), 1.7 °C/s, 250 (20 s)

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAAnálisis de triglicéridos

Columna:100% dimetilpolisiloxano, Dimensiones: 2.5 m 0.32 mm, 0.05 µµµµmTemperatura: 150ºC(0.5 min), 60ºC/min hasta 340ºC (0.5 min).

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACromatografía de gases de alta

temperatura

Desarrollo de fasescromatográficas debajo sangrado,

estables a elevada Temperatura (350 –400 ºC)

1. Glycerol2. Butanotriol3. Monooleina4. Tricaprina5. Dioleina6. Trioleina

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASATécnicas de identificación:

Espectrometría de masas

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASATécnicas de ionización

� Baja energía:

Facilidad de formación del ión molecular

� Alta energía: Fragmentación de la muestra con formación de múltiples iones

� La combinación de ambos sistemas facilita enormemente la identificación de lípidos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAUtilización combinada de técnicas para obtener la máxima información

� En muchos casos es necesario obtener una información detallada de los componentes presentes en la muestra

� Ejemplo: Análisis de destilados de desodorización

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

DestiladoÁcidos grasos libres y volátiles

Destilación/neutralización

DestiladoVolátilesDesodorizaciónDesodorización

PigmentosDecoloraciónDecoloración

JabonesÁcidos grasos libresNeutralización

LecitinasFosfolípidosDesgomadoDesgomado

SubproductoCompuestos eliminadosRefinación qumicaRefinación

física

Proceso de refinación

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACombinación de técnicas:Análisis de

destilados de desodorización

� Compuestos presentes� Triglicéridos � Diglicéridos� Monoglicéridos� Acidos grasos� Esteres alquílicos� Hidrocarburos� Esteres de esteroles� Ceras� Esteroles� Tocoferoles

� Bases de la separación� Polaridad� Peso/ tamaño molecular� Volatilidad

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Hexano:éter etílico90:10

Éter etílico

Fracción no polar Fracción polar

Ésteres alquílicosÉsteres de esterolesCeras

Triglicéridos

Ácidos grasos TocoferolesEsterolesDiglicéridosMonoglicéridos

Cromatografía de adsorción: Separación por polaridad

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Cromatografía de exclusión

�Triglicéridos ≈≈≈≈ 900

� Diglicéridos ≈≈≈≈ 600

� Monoglicéridos ≈≈≈≈ 400

� Ácidos grasos ≈≈≈≈ 300

�Ceras/esteres esteroles ≈≈≈≈ 600

� Esteroles ≈≈≈≈ 400

� Hidrocarburos ≈≈≈≈ 400

� Ácidos grasos ≈≈≈≈ 300

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

100% 4% 96%

Cromatografía de exclusión

(A)Total(B)Fr. no polar(C)Fr. polar

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASACromatografía de gases de alta

temperatura

(A)Total(B)Fr. no polar(C)Fr. polar

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Evolución del análisis de lípidos

� El desarrollo del análisis de lípidos ha estado asociado al de los métodos cromatográficos y al de la química orgánica.

� En el momento actual, sin embargo, el avance de las técnicas analíticas está más relacionado con la bioquímica de lípidos y con las ciencias de la salud

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAReconocimiento del papel de los

lípidos

� Los lípidos están relacionados con funciones celulares críticas, por ejemplo, en las membranas

� La actividad de los lípidos se puede modificar en estados patológicos

� Enfermedades importantes –ateroesclerosis, diabetes, obesidad, accidentes vasculares y enfermedad de Alzheimer- están relacionadas con alteraciones del metabolismo lipídico

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Desarrollo de las “ómicas”

� Genómica� Proteómica� Metabolómica

� Lipidómica: Caraterización completa de las especies moleculares de lípidos y de su papel biológico respecto a la expresión de las proteínas envueltas en el metabolismo lipídico

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Necesidades y consecuencias

� Análisis de muestras de elevada complejidad con mínimo tratamiento

� Evaluación directa de muestras biológicas

� Desarrollo de técnicas de identificación de compuestos� Espectroscopía de resonancia magnética

nuclear� Espectrometría de masas (MALDI)

� Desarrollo de los sistemas de tratamiento informático para la gestión de datos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Plasma

Identificacióny

cuantificaciónautomáticas

Extracción de lípidos

AnálisisEM

AnálisisEM

Análisis de datos

Análisis de lípidos sin separación cromatográfica previa

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAEspectrometría de masas de imagen

(neurona)

(a) distribuciíón de colina(b) distribución de C22:6(c) distribución de vitamina E(d) Intensidad

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAVentajas del desarrollo de la

lipidómica

� Mejora rápida de las técnicas de identificación

� Disminución del coste de los sistemas CG-EM y LC-EM

� Desarrollo de las técnicas de separación cromatográfica rápidas

� Posibilidades de disminución del tratamiento de la muestra y utilización directa de los métodos de identificación

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAConsecuencias del avance en el

análisis de lípidos

� Cada vez es posible detectar concentraciones menores de lípidos

� Se aprovecha la sensibilidad y elevada resolución de los nuevos sistemas de detección

� Importancia de nuevos contaminantes presentes en concetraciones de µg/kg (ppt) que se determinan cuantitativamente mediante el uso de isótopos� FTALATOS� MONOCLORO PROPILDIESTERES� ACRILAMIDA

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Ftalatos: Aditivos en plásticos

� Probable carcinogénico� Contaminación generalizada por la facilidad de migración� Debido a su carácter lipofílico, se encuentran con facilidad

en aceites grasas y alimentos grasos� Análisis (GC-EM) difícil por la facilidad de contaminación

de la muestra

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Análisis mediante LC/MS: determinación cuantitativa mediante

isótoposLos espectros corresponden a los compuestos puros y a los isótopos utilizados como estandar interno

a. 2-etilhexil ftalato; b. 2-etil hexil ftalato d-4c. di(2-etilhexil) ftalato; d. di(2-etilhexil) ftalato d-4

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAEsteres de Monocloropropanodiol

� Presente en muchos alimentos (proteinas hidrolizadas, salsas, patatas fritas, pan tostado, café, donuts, etc)

� La Comisión Europea limita el contenido en algunos alimentos a 20 µm/kg

� Entre los aceites y grasas se encuentra en cantidades significativas en el aceite de palma (> 4 mg/kg)

� La detección de cantidades significativas en aceite ENOVA (digliceridos) que originó su retirada del mercado

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAFormación de ésteres de

monocloropropanodiol

Monoésteres y diésteres monocloropropanodiol

Su formación depende de la temperatura, de la presencia de iones cloruro,y existe buena correlación con la cantidad de diglicéridos y monoglicéridos

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAFormación de ésteres de

monocloropropanodiol durante la refinación de aceites de girasol y colza

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASAAcrilamida: Análisis

HPLC/MS/MS

CH2

CH

C

NH2

O

CH COOHNH2

CH2

C

NH2

O

Asparagine

carbonyl

� Probable neurotóxico y carcinogénico

� Análisis LC/MS (isótopo de 1H o 13C cono estándar interno)

� Límite de cuantificación 1µg/kg

MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN INSTITUTO DE LA GRASA

Direcciones recomendadas

http://www.cyberlipid.org/cyberlip/home0001.htmEspecialmente interesante en las técnicas de preservación, extracción y purificación

http://lipidlibrary.aocs.org/Excelente web para el conocimiento detallado de los diferentes tipos de lípidos y de las técnicas aplicables a su análisis. Incluye tutoriales básicos, una amplia librería de espectros de masa y RMN y una bibliografía actualizada.

http://www.discoverysciences.com/Library_home.aspxExcelente librería de GC y HPLC incluyendo con detalle las condiciones de trabajo