Analysis of Water-Soluble Vitamins and Caffeine in Beverage and Multivitamin Products by Arc HPLC System With PDA Detection

Význam tématu

Voda rozpustné vitaminy a kofein hrají zásadní roli při doplňování nutričních hodnot v potravinách a nápojích. Regulátoři vyžadují přesné označení obsahu, aby se zabránilo předávkování nebo nedostatku klíčových mikronutrientů. Rychlé a spolehlivé analytické metody jsou proto nezbytné pro kontrolu kvality a ověření výrobních deklarací.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout robustní HPLC-PDA metodu umožňující separaci a kvantifikaci deseti voda rozpustných vitaminů a kofeinu za méně než 16 minut. Metoda byla aplikována na extrakty z multivitaminových tablet i vitaminových nápojů a vyhodnocena z hlediska linearity, přesnosti, opakovatelnosti a robustnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci byl použit systém Arc HPLC s fotodiodovým detektorem (PDA) a analytickou kolonou XSelect HSS T3 XP (4,6 × 150 mm, 2,5 µm). Mobilní fáze tvořil fosfátový pufr pH 3,0 a methanol v gradientu. Teplota kolony byla 30 °C, vzorky byly drženy při 5 °C. Detekce probíhala na dvou vlnových délkách (205 a 254 nm).

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala velmi dobrou linearitu v rozsahu 0,4–100 µg/mL (R² > 0,999). Limit detekce a kvantifikace byla stanovena podle poměru signál/šum (3:1 resp. 10:1). Přesnost opakování retencí měla RSD do 0,8 % (kromě vitamínu C ~2 %), plošná přesnost do 2 %. Robustnost byla ověřena změnami teploty (28–32 °C) a pH (2,8–3,2) s minimálním dopadem na rozlišení kritických párů sloučenin. Po 1 000 injekcích byla prokázána stabilita tlaku a retencí kolony. Vzorky multivitaminových tablet a různých vitaminových nápojů potvrdily soulad s deklarovanými hodnotami.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá separace 10 vitaminů a kofeinu do 16 minut umožňuje vysokou propustnost laboratoře.
• Jednoduchá příprava standardů a vzorků s minimem kroků.
• Vysoká reprodukovatelnost a nízké meze detekce podporují kontrolu kvality v potravinářském průmyslu.
• Metoda splňuje přísné regulační požadavky na sledování vitaminů v doplňcích a nápojích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k integraci hmotnostní detekce pro vyšší selektivitu a detekční schopnosti, k automatizaci přípravy vzorků pro snížení chybovosti i k využití zelených rozpouštědel pro udržitelnější provoz. Vzniká prostor pro miniaturizaci a aplikaci technik vysokého průtoku (UHPLC) ke zkrácení analýz.

Závěr

Popsaná Arc HPLC-PDA metoda na XSelect HSS T3 XP koloně nabízí rychlou, přesnou a robustní analýzu vody rozpustných vitaminů a kofeinu v potravinářských produktech. Vysoká propustnost a shoda s regulačními požadavky ji předurčují k rutinnímu nasazení v kontrolních laboratořích.

Reference

• Evropská legislativa (EC) č. 1925/2006 o přidávání vitaminů a minerálů do potravin.
• Title 21 CFR Part 101 – Food Labeling; Part 104 – Nutritional Quality Guidelines for Foods.
• Benvenuti M., Riches E. The Rapid Analysis of 10 Water-Soluble Vitamins, Caffeine, and Six Common Food Dyes using ACQUITY UPLC with UV Detection. Waters Application Note 720003188EN, 2009.
• Yang J., Rainville P. Analysis of Soft Drink Additives with No Interference from Aspartame Degradants Using Arc HPLC System with PDA Detection. Waters Application Note 720007219EN, 2021.