Sugars in Honey Using HPAE-PAD: What Is the Best Column?

Význam tématu

Analytická charakterizace cukerného složení medu je klíčová pro ověřování jeho původu, kvality a detekci případné příměsi levných sirupů. Různá květová a medovicová meda se vyznačují odlišným poměrem monosacharidů a oligosacharidů, jejichž přesné stanovení pomáhá udržet bezpečnost spotřebitele a integritu trhu s medem.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat HPAE-PAD metodu pro separaci a kvantifikaci deseti hlavních cukrů v medu – včetně fruktózy, glukózy, sacharózy, turanózy, maltózy, trehalózy, isomaltózy, erlosy, rafinózy a melezitózy – s důrazem na výběr nejvhodnější kolony a chromatografických podmínek.

Použitá metodika a instrumentace

V rámci metody byla aplikována vysokovýkonná aniontově-výměnná chromatografie s pulzní amperometrickou detekcí (HPAE-PAD). Příprava vzorků spočívala v rozpuštění 5 g medu ve 50 mL deionizované vody, filtraci a následném ředění podle potřeby (př. 1:250 pro minoritní cukry, 1:25000 pro fruktózu a glukózu). Jako eluční fáze byl použit 700 mM roztok NaOH s lineárním gradientem.

Seznam klíčové instrumentace:

• Quaternární pumpa s odplyňovačem
• Dvojzónová kolona s injekčním ventilem
• Eluentní generátor (NaOH)
• Amperometrický detektor s Au pracovní elektrodou a Ag/AgCl referenční elektrodou
• Automatický vzorkovač s chlazením
• Software Chromeleon CDS

Hlavní výsledky a diskuse

Během vývoje byly testovány tři typy Dionex CarboPac kolon: PA10, PA200 a PA100. Kolona PA10 rychle separovala monosacharidy, avšak neřešila koeluce rafinózy a turanózy. Kolona PA200 zlepšila separaci turanózy, nicméně melezitóza koelutovala s isomaltózou. Optimální výsledky přinesla kolona PA100 s vhodně upraveným gradientem NaOH, která dosáhla oddělení všech deseti cílových cukrů v celkovém cyklu do 38 minut. On-column degradace turanózy byla prokázána jako zanedbatelná a vliv na determinaci glukózy a fruktózy byl pod 0,05 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Komplexní cukerný profil medu pro účely kontroly kvality a identifikace typu medu (blossom vs. honeydew)
• Detekci a kvantifikaci případné adulterace levnými sirupy
• Vyšší propustnost laboratoře díky krátkému celkovému času měření

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat integraci s izotopovou analýzou pro pokročilou autentizaci, miniaturizaci přístrojů pro on‐site testování v terénu, vývoj rychlejších kolon s vyšším rozlišením nebo aplikaci chemometrických metod pro automatizované rozpoznání vzorců medu z různých regionů.

Závěr

Optimalizovaná HPAE-PAD metoda s Dionex CarboPac PA100 kolonu nabízí spolehlivou, citlivou a relativně rychlou platformu pro detailní analýzu deseti hlavních sacharidů v medu. Metoda splňuje požadavky mezinárodních norem a poskytuje robustní nástroj pro laboratorní kontrolu a výzkum.

Reference

1. CODEX STAN 12-1981: Codex Standard for Honey
2. Council Directive 2001/110/EC relating to honey
3. Persano Oddo et al., Apidologie 35 (2004): 38–81
4. Thermo Scientific Technical Note 71: Eluent Preparation for HPAE-PAD
5. www.swisshoney.ch (2015)