Accelerated method development for the separation of water-soluble vitamins by RP-HPLC with UV detection using an empirical approach to predict separation
Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Voda rozpustné vitaminy (WSV) představují široce rozšířenou a biologicky významnou skupinu látek, jejichž správné stanovení je klíčové pro kontrolu potravin, nápojů a doplňků stravy. Různá polarita a strukturální rozmanitost WSV kladou vysoké nároky na chromatografickou separaci a často vyžadují složitější techniky, než je běžné RP-HPLC-UV.
Metoda byla vyvinuta na základě počátečního screeningu čtyř C18 stacionárních fází (Hypersil GOLD aQ, Acclaim Polar Advantage II, Acclaim Polar Advantage, Accucore aQ) a různých vodných a organických elučních složek. Empirický postup spočíval ve třech až čtyřech isokratických experimentech (5–50 % methanolu), jejichž retenční data byla zadána do ChromSword Offline k predikci optimálního gradientu. Pro řešení rozdílné polarity analytů byl postupně navržen jeden společný 11minutový gradient s výchozí 5 % organiky.
Výběr Hypersil GOLD aQ C18 a mobilní fáze 50 mM amonného formiátu pH 3,8–methanol vedl k nejlepší separaci. Prediktivní model dosáhl rozdílů mezi experimentálními a předpovězenými retenčními časy menších než ±0,10 min pro šest vitaminů a do 1 min i pro zbývající tři. Konečný gradient umožnil baseline separaci všech devíti WSV do 11 minut. Metoda vykázala dobrou opakovatelnost (RSD retenčních časů <0,16 %, plošných integrálů <1 %, výjimkou pantothenové kyseliny a biotinu ~3 %) a lineární odezvu (R2 ≥ 0,9965). LOD/LOQ byly v rozmezí 0,03–0,40 µg/mL (nepolarita v řádu desítek µg/mL).
Zavedení pokročilých prediktivních algoritmů a strojového učení by mohlo dále zkrátit optimizační cykly. Metodu lze rozšířit o další vitaminy nebo komplexní matrice, případně ji automatizovat v rámci laboratoří s vysokou průchodností vzorků. Kombinace s hmotnostní detekcí zvýší selektivitu v náročných vzorkových matricích.
Empirický softwarový přístup využívající ChromSword Offline umožnil rychlý vývoj a predikci gradientního RP-HPLC-UV rozdělení všech známých WSV s vynikající shodou mezi předpovědí a experimentem. Výsledná 11minutová metoda poskytuje spolehlivé, opakovatelné a přenositelné stanovení WSV v potravinách, nápojích a doplňcích.
HPLC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Voda rozpustné vitaminy (WSV) představují široce rozšířenou a biologicky významnou skupinu látek, jejichž správné stanovení je klíčové pro kontrolu potravin, nápojů a doplňků stravy. Různá polarita a strukturální rozmanitost WSV kladou vysoké nároky na chromatografickou separaci a často vyžadují složitější techniky, než je běžné RP-HPLC-UV.
Cíle a přehled studie
- Demonstrovat softwarově řízený empirický přístup k vývoji RP-HPLC-UV metody pro úplnou separaci všech známých WSV.
- Zrychlit vývoj metody pomocí prediktivního modelování retencí v ChromSword Offline.
- Dosáhnout přenositelnosti navržené metody s přesností předpovědi retenčních časů pod 1 minutu.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda byla vyvinuta na základě počátečního screeningu čtyř C18 stacionárních fází (Hypersil GOLD aQ, Acclaim Polar Advantage II, Acclaim Polar Advantage, Accucore aQ) a různých vodných a organických elučních složek. Empirický postup spočíval ve třech až čtyřech isokratických experimentech (5–50 % methanolu), jejichž retenční data byla zadána do ChromSword Offline k predikci optimálního gradientu. Pro řešení rozdílné polarity analytů byl postupně navržen jeden společný 11minutový gradient s výchozí 5 % organiky.
Použitá instrumentace
- UHPLC systém Thermo Scientific Vanquish Horizon (Base, Binary Pump H, Split Sampler HT, Column Compartment H, Diode Array Detector s LightPipe 10 mm)
- Software ChromSword Auto Developer a ChromSword Offline pro metodu a predikci
- Chromeleon 7.2.8 pro akvizici a zpracování dat
- Kolona Thermo Scientific Hypersil GOLD aQ C18 (100 × 2,1 mm, 1,9 µm)
Hlavní výsledky a diskuse
Výběr Hypersil GOLD aQ C18 a mobilní fáze 50 mM amonného formiátu pH 3,8–methanol vedl k nejlepší separaci. Prediktivní model dosáhl rozdílů mezi experimentálními a předpovězenými retenčními časy menších než ±0,10 min pro šest vitaminů a do 1 min i pro zbývající tři. Konečný gradient umožnil baseline separaci všech devíti WSV do 11 minut. Metoda vykázala dobrou opakovatelnost (RSD retenčních časů <0,16 %, plošných integrálů <1 %, výjimkou pantothenové kyseliny a biotinu ~3 %) a lineární odezvu (R2 ≥ 0,9965). LOD/LOQ byly v rozmezí 0,03–0,40 µg/mL (nepolarita v řádu desítek µg/mL).
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlý vývoj metody během dvou dnů díky softwarové podpoře
- Kompletní baseline separace všech známých WSV na RP-HPLC-UV bez nutnosti MS detekce
- Vysoká přesnost predikce retenčních časů pro snadnou transferovatelnost mezi laboratořemi
- Dobrá opakovatelnost a citlivost vhodná pro rutinní analýzy
Budoucí trendy a možnosti využití
Zavedení pokročilých prediktivních algoritmů a strojového učení by mohlo dále zkrátit optimizační cykly. Metodu lze rozšířit o další vitaminy nebo komplexní matrice, případně ji automatizovat v rámci laboratoří s vysokou průchodností vzorků. Kombinace s hmotnostní detekcí zvýší selektivitu v náročných vzorkových matricích.
Závěr
Empirický softwarový přístup využívající ChromSword Offline umožnil rychlý vývoj a predikci gradientního RP-HPLC-UV rozdělení všech známých WSV s vynikající shodou mezi předpovědí a experimentem. Výsledná 11minutová metoda poskytuje spolehlivé, opakovatelné a přenositelné stanovení WSV v potravinách, nápojích a doplňcích.
Reference
- Kamangar F., Emadi A. Vitamin and Mineral Supplements: Do We Really Need Them? Int. J. Prev. Med. 2012;3(3):221–226.
- Walash M.I., Sheribah Z.A., Salim M.M. Kinetic Spectrophotometric Determination of Biotin in Pharmaceutical Preparations. Int. J. Biomed. Sci. 2008;4(3):238–245.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Simultaneous determination of water- and fat-soluble vitamins in tablets and energy drinks by using a novel Vanquish Flex Duo system for Dual LC
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72592 Simultaneous determination of water- and fat-soluble vitamins in tablets and energy drinks by using a novel Vanquish Flex Duo system for Dual LC Authors Sylvia Grosse, Mauro De Pra, Frank Steiner Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Application…
Klíčová slova
tocopherole, tocopherolevitamin, vitaminretinol, retinoltablet, tabletvitamins, vitaminsfsv, fsvwsv, wsvphyllochinone, phyllochinonethiamine, thiaminesoluble, solublemenaquinone, menaquinonepyridoxin, pyridoxinacid, acidacetate, acetatecyanocobalamin
Simultaneous determination of water- and fat-soluble vitamins in tablets and energy drinks by using a novel Vanquish Flex Duo system for Dual LC
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72592 Simultaneous determination of water- and fat-soluble vitamins in tablets and energy drinks by using a novel Vanquish Flex Duo system for Dual LC Authors Sylvia Grosse, Mauro De Pra, Frank Steiner Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Application…
Klíčová slova
tocopherole, tocopherolevitamin, vitaminretinol, retinoltablet, tabletvitamins, vitaminsfsv, fsvwsv, wsvphyllochinone, phyllochinonethiamine, thiaminesoluble, solublemenaquinone, menaquinoneacid, acidpyridoxin, pyridoxincyanocobalamin, cyanocobalaminacetate
Separation of Water-Soluble Vitamins on the Agilent InfinityLab Poroshell 120 Aq-C18 Column
2022|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Separation of Water-Soluble Vitamins on the Agilent InfinityLab Poroshell 120 Aq-C18 Column Author Rongjie Fu Agilent Technologies, Inc. Abstract Ten vitamin B compounds plus ascorbic acid and caffeine were analyzed with an Agilent InfinityLab Poroshell 120 Aq-C18 column…
Klíčová slova
ascorbic, ascorbicwater, waterpolar, polaracid, acidthiamine, thiaminevitamins, vitaminshydroxide, hydroxidesodium, sodiumcompounds, compoundsmau, mauvitamin, vitamincaffeine, caffeinesoluble, solubleaminobenzoic, aminobenzoicmin
Simultaneous Detection and Quantitation of 14 Water-Soluble Vitamins in a Supplement by LC/MS/MS Triple-Quadrupole
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food Testing Simultaneous Detection and Quantitation of 14 Water-Soluble Vitamins in a Supplement by LC/MS/MS Triple-Quadrupole Authors Hui Zhao and Jonathan Osborn Agilent Technologies, Inc. Adam Horkey and Stacey Murphy Nature’s Way Abstract This application note describes a…
Klíčová slova
target, targetvitamins, vitaminsbiotin, biotinriboflavin, riboflavinpantothenic, pantothenicniacin, niacinpostspike, postspikeniacinamide, niacinamidepyridoxine, pyridoxinemethylcobalamine, methylcobalaminefolic, folicadenosylcobalamin, adenosylcobalamincyanocobalamine, cyanocobalamineacid, acidthiamin