Dramatic Improvements in Assay Reproducibility for Water-Soluble Vitamins Using ACQUIT Y UPLC and the Ultra-Sensitive Xevo TQ-S Mass Spectrometer

Význam tématu

Precizní kvantifikace sedmi vodou rozpustných vitaminů je klíčová pro sledování fortifikovaných dětských a dospělých výživových přípravků. Stabilita vitaminů v průběhu skladování a požadavky na minimální a maximální obsah vyžadují spolehlivé metody s vysokou opakovatelností. Nižší variabilita měření usnadňuje splnění regulatorních norem i mezi laboratořemi.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout jedinou UPLC-MS/MS metodu pro simultánní analýzu biotinu, kyseliny listové, pantothenové, niacinu, pyridoxinu, riboflavinu a thiaminu s RSD pod 3 %. Studie využívá nejnovější ultracitlivý hmotnostní spektrometr Xevo TQ-S, aby byla dosažena vyšší přesnost oproti dosavadním postupům.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografická část: ACQUITY UPLC systém s kolonkou HSS T3 C18 (1,0×100 mm, 1,8 µm) při 60 °C, tok 0,15 mL/min, gradient methanol/voda s formiovou kyselinou a heptafluorbutanovou kyselinou.
• Detekce: Xevo TQ-S hmotnostní spektrometr s ESI v pozitivním režimu a MRM přechody pro každý vitamin a izotopické interní standardy.
• Software: MassLynx pro sběr dat a kvantifikaci.
• Příprava vzorku: extrakce 1 % kyselinou askorbovou, adjustace pH NH4OH, filtrace 0,45 µm PTFE.

Hlavní výsledky a diskuse

• Interdenní opakovatelnost (19 analýz za 8 měsíců) ukázala RSD typicky pod 2,5 % a přesnost 100–108 % (NIST SRM 1849a).
• Intra-denní variabilita mezi 0 a 2,8 % (n až 8) potvrdila stabilitu měření.
• Kalibrační křivky měly r2 ≥ 0,999, limity detekce v řádu ng/mL.
• Při srovnání s literaturou byly dosažené RSD významně nižší než u dřívějších HPLC-MS metod (často >5 % pro thiamin a kyselinu listovou).

Přínosy a praktické využití metody

• Konsolidace sedmi jednotlivých analýz do jedné injekce šetří čas a náklady laboratoře.
• Vysoká selektivita a citlivost LC-MS/MS podporuje spolehlivé hodnocení kvality fortifikovaných produktů.
• Menší variabilita umožňuje snížit overage vitaminů při výrobě a zlepšit ekonomiku výroby.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o další vitaminy a bioaktivní látky v jediné analýze.
• Standardizace a validace v mezinárodních QA/QC laboratořích.
• Automatizace přípravy vzorků a integrace s digitálním sledováním kvality v reálném čase.

Závěr

Metoda UPLC-MS/MS s hmotnostním spektrometrem Xevo TQ-S dosahuje vynikající reproducibility (RSD <3 %) a linearity (r2 ≥ 0,999) pro sedm vodou rozpustných vitaminů. Výsledky přinášejí výhody v přesnosti, efektivitě a nákladové úspornosti pro průmyslové analýzy fortifikovaných potravin.

Reference

• Koletzko B, Baker S, Cleghorn G, Neto UF, Gopalan S, Hernell O, Jirapinyo P, Lonnerdal B, Pencharz P, Pryzrembel H, Ramirez-Mayans J, Shamir R, Turck D, Yamashiro Y, Zong-Yi D Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition 2005 41 584-599
• Goldschmidt RJ, Wolf WR Analytical and Bioanalytical Chemistry 2010 397 471-481
• Huang M, Winters D, Crowley R, Sullivan D Journal of AOAC 2009 92(6) 1728-1738
• Zhang H, Chen S, Liao W, Ren Y Journal Food Agriculture & Environment 2009 7(2) 88-93
• Phinney KW, Rimmer CA, Brown TJ, Sander LC, Sharpless KE, Wise SA Analytical Chemistry 2011 83(1) 92-98