$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Największymi zaletami tej uznanej i szeroko stosowanej metody jest to, że jest solidna, dość prosta i stosunkowo tania w przeliczeniu na próbkę. Większość sprzętu potrzebnego do ekstrakcji i analizy powinna być dostępna w standardowym laboratorium lub może być zbudowana samodzielnie, z wyjątkiem HPLC-PDA. Kolejną zaletą jest to, że desulfoglucozynolany rozpuszczone w wodzie są chemicznie dość stabilne, gdy są przechowywane w chłodnych i hermetycznych fiolkach (HPLC), dzięki czemu ekstrakty można łatwo wysłać do analizy HPLC w inne miejsce. W przeciwieństwie do platform LC-MS, które wymagają specjalistycznego szkolenia i rozległego doświadczenia praktycznego w zarządzaniu oprogramowaniem i analizie danych, HPLC-UV/PDA można łatwo uruchomić po krótkim okresie szkolenia. To nie tylko obniża koszty zabiegu, ale także sprawia, że metoda ta jest bardziej dostępna dla szerokiego grona naukowców, w tym studentów.
Ogólnie rzecz biorąc, przy starannym przestrzeganiu opisanych powyżej procedur powinno wystąpić kilka problemów. Ogólnie rzecz biorąc, piki glukozynolanu są bardzo dobrze oddzielone w chromatogramie. Jeśli tak nie jest, program gradientu można dostosować poprzez zmniejszenie szybkości wzrostu acetonitrylu w eluencie. Alternatywnie, zbudowanie nowej kolumny wstępnej (200-500 wstrzyknięć) lub kolumny (1500-2000 wstrzyknięć) może rozwiązać ten problem. Niekiedy chromatogramy pojedynczych próbek w partii mogą wykazywać bardzo małe piki lub nie wykazywać ich wcale. Jest to zwykle spowodowane błędami pipetowania podczas dodawania sulfatazy (np . kolumna została pominięta lub sulfataza nie została prawidłowo wypłukana do kolumny). Alternatywnie, stężenie glukozynolanu w materiałach doświadczalnych mogło być niższe niż oczekiwano, a do ekstrakcji użyto zbyt małej ilości materiału. W tym drugim przypadku objętość wstrzykniętego ekstraktu można zwiększyć do 100 μl lub zagęścić dokładną podwielokrotność (np . 800 μl) ekstraktu. To ostatnie można osiągnąć poprzez liofilizację ekstraktu, rozpuszczenie pozostałości w mniejszej objętości (np . 100 μl) wody i ponowne wstrzyknięcie przy użyciu tej samej krzywej odniesienia. W obliczeniach dotyczących pierwotnego stężenia ekstraktu liczby należy pomnożyć przez współczynnik rozcieńczenia. Jeśli to nie rozwiąże problemu, materiały należy ponownie wydobyć przy użyciu większej ilości materiału wyjściowego. Jeżeli jest to więcej niż 100 mg, objętość rozpuszczalników ekstrakcyjnych i rozmiar probówek należy dostosować proporcjonalnie, aby utrzymać wydajność ekstrakcji.
Dodatkowym atutem jest to, że metoda ta została dobrze zwalidowana. Wynika to z faktu, że została ona opisana jako standardowa metoda oznaczania ilościowego glukozynolanów w rzepaku, dla której procedury i dokładność zostały potwierdzone w kilku laboratoriach16. Ponadto podłoże genetyczne, biosynteza i funkcje biologiczne glukozynolanów są przedmiotem intensywnych badań, m.in. nad modelowym gatunkiem roślin Arabidopsis thaliana 4,6,12. W związku z tym wiele czynników odpowiedzi dla dokładnej kwantyfikacji desulfoglucozynolianów w odniesieniu do sinigryny jest dobrze zdefiniowanych i publicznie dostępnych15,17. Mimo że protokoły oparte na LS-MS są bardziej przepustowe, bardziej czułe i są w stanie (wstępnie) zidentyfikować glukozynolany, dla których nie są dostępne żadne normy 18,19,20, brak uniwersalnych współczynników odpowiedzi dla LC-MS ogranicza dokładną kwantyfikację stężeń glukozynolanu18. Co więcej, metody te zwykle nie obejmują etapu liofilizacji, a ilość wody w świeżym materiale roślinnym nie jest uwzględniana w obliczeniach, co utrudnia dokładne określenie ilościowe. Wreszcie, ponieważ nasza metoda ekstrakcji obejmuje etap oczyszczania i zatężania oparty na kolumnie, może być również stosowana do "brudnych" próbek o niskim stężeniu glukozynolanów, takich jak gleby21.
W porównaniu z metodami opartymi na LC-MS, które zwykle ekstrahują świeżo zamrożone materiały, używają 96-dołkowych płytek do ekstrakcji i nie zawierają krokusulfatazy 18,19, nasza metoda jest stosunkowo czasochłonna i pracochłonna. Dzięki stojakom kolumnowym opisanym w tym artykule, jedna osoba może pobrać około 100-150 próbek w ciągu jednego dnia. Elucja (następnego dnia), liofilizacja (przez noc) i ponowne rozpuszczenie mogą nastąpić w ciągu następnych dwóch dni. Dzięki zautomatyzowanemu wtryskiwaczowi HPLC, czasowi pracy i równoważenia wynoszącemu 40-45 minut na wstrzyknięcie oraz braku nieprzewidzianych zdarzeń, uzyskanie danych dla tego zestawu próbek zajęłoby 3-4 dni. W przypadku gdy oprogramowanie HPLC umożliwia automatyczną kwantyfikację na podstawie krzywej sinigryny, ręczna kontrola chromatogramów i przypisania pików dla 100 próbek może zająć tylko kolejną 1 lub 2 godziny, zanim dane będą mogły być wykorzystane do analiz statystycznych.
Pomimo rosnącej dostępności wzorców glukozynolanu, tylko niewielka część z ponad 130 kandydatów może być obecnie kupiona na rynku. Jednak z kilkoma odniesieniami dla każdej z klas biosyntezy; dostęp do baz danych literaturowych określających związki występujące wcześniej w gatunkach roślin (np. Fahey i wsp.Rozdział 22); podstawowa znajomość zasad chromatograficznych, takich jak logika szeregów eluotropowych (np. dla rosnącej liczby C w łańcuchu bocznym w związkach alifatycznych, rysunki 3 i 4); oraz walidację pojedynczych próbek na LC-MS19 lub izolowanych glukozynolanów na NMR23, można łatwo przezwyciężyć to ograniczenie. Większość protokołów analiz glukozynolanu wykorzystuje wewnętrzne krzywe odniesienia (tj. określone stężenie do ekstrakcji sinigryny lub sinalbiny do rozpuszczalnika ekstrakcyjnego 16,17,19). Zasadniczo wewnętrzne krzywe odniesienia są bardziej odpowiednie do korygowania błędów przetwarzania poszczególnych próbek, a tym samym teoretycznie zapewniają wyższą precyzję. Pomimo tej przewagi preferujemy stosowanie pięciopunktowej zewnętrznej krzywej odniesienia, ponieważ często analizujemy różne dzikie gatunki, z których niektóre zawierają wysoki poziom sinigryny (np. Brassica nigra24) lub sinalbiny (np. Sinapis alba25), dwóch odniesień glukozynolanu, dla których dostępne są czynniki odpowiedzi. Co więcej, dodanie wewnętrznych wzorców do każdej próbki zwiększa koszt analiz, ponieważ wzorce referencyjne glukozynolanu wysokiej jakości są zwykle dość drogie.
Podsumowując, pomimo czasochłonnych kroków, protokół ten zapewnia prostą i dostępną metodę ekstrakcji i ilościowego oznaczania glukozynolanów w próbkach roślinnych. Należy jednak wziąć pod uwagę, że poziomy glukozynolanu same w sobie są jedynie wskaźnikiem potencjalnej aktywności biologicznej, postrzeganej jako konieczność reakcji z mirozynazą, a różnice w produktach reakcji mogą wynikać z pojedynczego glukozynolanu11. W celu potwierdzenia znaczenia biologicznego należy przeprowadzić testy walidacyjne.