Quality control of choline as a dietary supplement by high performance liquid chromatography coupled to a charged aerosol detector

Význam tématu

Cholin je esenciální živina nezbytná pro správnou funkci buněčných membrán, lipidový metabolismus a neurotransmisi. Vzhledem k jeho omezené dostupnosti z běžné stravy se často užívají potravinové doplňky s různými formami cholinu. Pro zajištění kvality a bezpečnosti těchto doplňků je nezbytné spolehlivé stanovení obsahu cholinu, jeho protijonů i nežádoucích nečistot.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout univerzální chromatografickou metodu pro přímou detekci cholinových solí a jejich nečistot bez nutnosti derivatizace. Metoda využívá kombinaci hydrofobně interakční chromatografie (HILIC) a iontově výměnného chromatografického principu na smíšené fázové koloně se směsným pufrovaným mobilním fázováním a detekcí nabitými aerosolovými částicemi (CAD).

Použitá metodika a instrumentace

Pro chromatografii byla použita UHPLC Vanquish Flex s Quaternary pumpou a nabitým aerosolovým detektorem Thermo Scientific Charged Aerosol Detector F. Jako kolonový materiál posloužila ZIC–pHILIC kolona (4,6×150 mm, 5 µm) s mobilními fázemi na bázi 80,4 mM ammonium acetátu pH 4,7 a acetonitrilu/vody. Gradientní eluce zajišťovala oddělení cholinu, jeho protijonů (chlorid, citrát, bitartrát) a vedlejších produktů. Pro identifikaci neznámých špiček byl sekundárně použit single quadrupole MS (ISQ EM).

V rámci instrumentace byly dále využity:

• Thermo Scientific Vanquish Split Sampler HT
• Vanquish Column Compartment H
• Termo Scientific Finpipette pipety a Fisherbrand Mini Vortex Mixer
• Barnstead GenPure xCAD Plus ultrapure water system

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární odezvu pro obsah cholinu ve směru 0,08–0,12 mg/mL s r2 > 0,997, precizností ≤ 3 % RSD a vysokými recoveries (96,7–100,8 %). CAD detekce umožnila cítlivé stanovení i stopových anorganických nečistot Na+ a Cl– do úrovně jednotek µg/mL. Pomocí MS byla potvrzena struktura nečistoty O-(2-hydroxyethyl)choline, vznikající při výrobě cholin hydroxidu.

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace derivatizace zjednodušuje přípravu vzorku a rozšiřuje spektrum detekovaných sloučenin
• Komplexní stanovení obsahu cholinu, protijonů a nečistot v jednom běhu
• Vysoká citlivost a reprodukovatelnost vhodná pro QA/QC v potravinářském a farmaceutickém průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší uplatnění CAD detekce v kombinaci s HILIC fázemi pro rozsáhlé profilování iontových a polárních sloučenin. Integrace s vysokoúčinnými hmotovými spektrometry umožní rychlou identifikaci neznámých nečistot. Dále je perspektivní automatizace přípravy vzorků a aplikace v regulovaných prostředích dle farmakopeálních standardů.

Závěr

Popsaná HPLC-CAD metoda představuje robustní a univerzální nástroj pro komplexní kontrolu kvality cholinových doplňků. Spojením mixed-mode chromatografie a univerzální detekce CAD lze efektivně určit obsah cílových sloučenin, jejich protijony i přítomné nečistoty bez komplikovaných postupů derivatizace.

Reference

1. Zeisel S. H. Dietary Choline: Biochemistry, Physiology, And Pharmacology. Annu. Rev. Nutr. 1981, 1, 95–121.
2. Zeisel S. H.; da Costa K.-A. Choline: An Essential Nutrient for Public Health. Nutr. Rev. 2009, 67, 615–623.
3. Linus Pauling Institute. Choline—Micronutrient Information Center.
4. U.S. Pharmacopeia, Choline Monograph (PF stage).