Fast Analysis of Isoflavones in Dietary Supplements – Method Transfer to an ACQUITY UPLC H-Class System

Význam tématu

Analýza isoflavonů v potravinových doplňcích má klíčový význam pro zajištění konzistence kvality, bezpečnosti a účinnosti výrobků obsahujících sójové extrakty. Isoflavony, jako jsou daidzein, genistein či jejich glukosidové deriváty, vykazují významné fyziologické účinky a jejich přesné stanovení je nezbytné pro splnění úředních norem i očekávání spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Tento dokument popisuje převod standardní USP metody na moderní ACQUITY UPLC H-Class systém za účelem dramatického zkrácení doby analýzy. Autoři prezentují postup optimalizace chromatografických podmínek a využití hmotnostního detektoru QDa pro zvýšení selektivity a zkrácení cyklu na pouhých 8,1 minuty oproti původním 74 minutám.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky potravinových doplňků a standardní materiály (daidzin, genistin, daidzein, apigenin jako interní standard) byly extrahovány a rozpuštěny dle USP protokolu, následně naředěny v acetonitril-vodním elučním systému (2/3 ACN). Metoda byla transferována pomocí Column Calculatoru na CORTECS UPLC C18 kolonu (1,6 µm, 2,1 × 75 mm). Mobilní fáze: voda a acetonitril s 0,1 % kyselinou mravenčí. Gradient probíhal při 0,55 mL/min a 30 °C, objem injekce 0,7 µL.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC H-Class System
• ACQUITY PDA detektor (UV 260 nm, rozlišení 1,2 nm)
• ACQUITY QDa Mass Detector (ES+, kapilára 0,8 kV, kužel 15 V, teplota 600 °C, SIR režim)
• CORTECS UPLC C18 Column, 1,6 µm, 2,1 × 75 mm

Hlavní výsledky a diskuse

Použití UPLC sloupce se solid-core částicemi umožnilo zkrácení doby analýzy na 8,1 min i významné snížení zpětného tlaku. Přesnost chromatografického převodu byla zajištěna softwarovým nástrojem Waters Column Calculator, přírůstkové úpravy eluce pak optimalizovány na stanovení 12 isoflavonů. Hmotnostní detekce SIR signálů výrazně usnadnila identifikaci acetylovaných a malonylovaných derivátů, kdy UV vzory nebyly v UPLC podmínkách jednoznačné. Kalibrace vykázala R2 > 0,998, RSD retencí < 0,27 % a v rámci spiking testů byly dosaženy recovery mezi 95–102 %. Porovnání s NIST SRM 3238 potvrdilo shodu s certifikovanými hodnotami (relativní odchylka < 14 %). Analýza tří komerčních doplňků ukázala dobrou shodu dvou vzorků s deklarovaným obsahem, u jednoho vzorku byl zaznamenán nižší naměřený obsah.

Přínosy a praktické využití metody

• Významné zkrácení doby analýzy (zásadní nárůst throughput)
• Zvýšená selektivita detekce díky QDa SIR signálům
• Nižší spotřeba rozpouštědel a náklady na 1 analýzu (> 90 % úspora vs. HPLC)
• Minimalizace interference při stanovení blízce příbuzných struktur
• Vhodnost pro rutinní QA/QC potravinových doplňků a výzkumné aplikace

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření těchto UPLC-MS metod pro komplexní potravinářské matice, včetně širokého spektra fytochemikálií. Trendem je plná automatizace přípravy vzorku a integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními detektory pro kvalifikativní i kvantitativní analýzy. Uplatnění najde i v metabolomice a studiích stability biologicky aktivních látek.

Závěr

Metoda převodu USP isoflavonové standardní analýzy na ACQUITY UPLC H-Class systém spojená s QDa detekcí nabízí rychlou, citlivou a selektivní cestu k rutinnímu stanovení isoflavonů v doplňcích. Významné zkrácení doby analýzy a optimalizované provozní náklady podporují širší nasazení v průmyslové i akademické praxi.

Reference

1. USP Monograph. Powdered Soy Isoflavones Extract, USP39–NF34 S1 [6841], The United States Pharmacopeial Convention.
2. AOAC Official Method 2008.03 Total soy isoflavones in dietary supplements, supplement ingredients, and soy foods HPLC with UV detection, AOAC International 2008.
3. K. Fountain, Transferring USP compendia HPLC methods to UPLC technology, Waters application note 2012, Literature number 720004251EN.
4. J. Yang, M. Benvenuti, G. Cleland, Fast Analysis of Isoflavones – Benefits of Mass Detection in Method Transfer and Sample Analysis, Waters application note to be published 2016.
5. J. Yang, M. Benvenuti, G. Cleland, Fast Analysis of Isoflavones in Dietary Supplements – USP method transfer onto a UHPLC system, Waters application note 720005858, 2016.