Analysis of Sugar Alcohols and Allulose Using an Arc HPLC System with Refractive Index Detection

Význam tématu

Spotřeba přidaných cukrů je spojována s obezitou, cukrovkou, zubními chorobami a dalšími zdravotními riziky. Náhrada sacharózy polyoly a allulózou nabízí nízkokalorickou alternativu s nižším glykemickým indexem. Přesné stanovení obsahu těchto sloučenin v potravinách a farmaceutických výrobcích je klíčové pro kontrolu dávkování a prevenci nežádoucích účinků, zejména laxativního efektu některých polyolů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a validovat jednoduchou izokratickou HILIC metodu spojenou s refraktometrickou detekcí pro kvantifikaci sedmi cukerných alkoholů a allulózy v nápojích, žvýkačkách a lécích. Studie ukazuje separaci a analytickou výkonnost navrženého workflow.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá Arc HPLC systém s 2414 Refrakčním indexovým detektorem a kolonu Atlantis Premier BEH Z-HILIC (4,6×150 mm, 2,5 µm). Mobilní fáze tvoří 75:25 acetonitril:voda, průtok 0,3 mL/min, teplota kolony 55 °C, injekční objem 5 µL. Vzorky se připravují ředěním vodou a acetonitrilem (50:50), filtrace 0,2 µm PVDF filtrem. Empower 3 slouží pro řízení instr­umentu a zpracování dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila rozdělení a detekci eritritolu, glycerolu, maltitolu, mannitolu, xylitolu, sorbitolu a allulózy s R2>0,998. LOD dosahuje poměr signál/šum 3:1, LOQ 10:1. Stabilita tlaku kolony při 150 injekcích vykázala změny pod 10 psi a neprokázala carry-over. Real-world vzorky prokázaly přesné stanovení obsahu sladidel v energetickém nápoji, žvýkačkách a dětském sirupu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a robustní izokratická metoda pro rutinní kontroly kvality.
• Detekce bez potřeby UV-aktivních skupin.
• Minimální riziko ucpání díky cyklickému injektoru Arc HPLC.
• Vysoká přesnost, reprodukovatelnost a linearita kvantifikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky o tandemovou hmotnostní spektrometrii pro vyšší selektivitu.
• Automatizace a integrace do komplexních výrobních linek.
• Validace pro další nechromoforové analýzy polar­ních látek.
• Standardizace postupů v potravinářském a farmaceutickém sektoru.

Závěr

Navržené řešení Arc HPLC-RI s Atlantis Premier BEH Z-HILIC kolonou představuje spolehlivou, jednoduchou a efektivní metodu pro stanovení cukerných alkoholů a allulózy v nízkokalorických produktech. Metoda splňuje požadavky přesnosti, opakovatelnosti a robustness potřebné pro rutinní analýzy.

Reference

1. Wolever TH, Piekarz A, Hollands M, Younker K, Rapaille A, Goosens J et al. Sugar Alcohols and Diabetes: A Review. Canadian Journal of Diabetes. 2002;26(4):356–362.
2. Rapaille A, Goosens J, Heume M. Sugar alcohols. Encyclopedia of Food and Health. 2016;211–216.
3. Ruskone-Fourmestraux A, Attar A, Chassard D, Coffin B, Bornet F, Bouhnik Y. A Digestive Tolerance Study of Maltitol after Occasional and Regular Consumption in Healthy Humans. European Journal of Clinical Nutrition. 2003;57:26–30.
4. Hossain A, Yamaguchi F, Matsuo T, Tsukamoto I, Toyoda Y, Ogawa M, Nagata Y, Tokuda M. Rare Sugar d-allulose: Potential Role and Therapeutic Monitoring in Maintaining Obesity and Type 2 Diabetes Mellitus. Pharmacology & Therapeutics. 2015;155:49–59.
5. U.S. FDA. Guidance for Industry: The Declaration of Allulose and Calories from Allulose on Nutrition and Supplement Facts Labels. 2020.
6. Southey F. Allulose approval in Europe to be sought by New Ingredients Consortium. Food Navigator. 2021.