Comparing LC/MS with LC/MS/MS for the Simultaneous Extraction and Analysis of Water-Soluble Vitamins and Fat-Soluble Vitamins in Multivitamin Supplements

Význam tématu

Potravinové doplňky, zejména multivitaminy, patří k nejčastěji užívaným přípravkům pro doplnění živin. Přesná kvantifikace jak vodou rozpustných, tak tukem rozpustných vitaminů je zásadní pro zajištění kvality výrobků, splnění regulačních požadavků a ochranu spotřebitele.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat dvě hmotnostně spektrometrické techniky – jednofázové LC/MS v režimu SIM a tandemové LC/MS/MS v režimu MRM – pro simultánní extrakci a stanovení šesti vodou rozpustných a tří tukem rozpustných vitaminů v multivitaminových doplňcích. Studie hodnotí citlivost, selektivitu, rychlost analýzy a účinnost vzorkové přípravy.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorková příprava: Odvážení vzorku, extrakce 0,1 % kyselinou mravenčí s 5 % acetonitrilem, zahřátí a míchání, následné ředění etanolem, odstředění a případné naředění.
• Chromatografie: UHPLC Agilent 1290 Infinity II s kolonkou Poroshell 120 Phenyl-Hexyl (3,0×100 mm, 2,7 µm), teplota 40 °C, objem injekce 0,5 µL, průtok 0,5 mL/min, gradient AMF/HCOOH vs. methanol.
• Detekce LC/MS: Agilent iQ MSD v režimu SIM, elektrospray pozitivní ionizace.
• Detekce LC/MS/MS: Agilent 6470 triple kvadrupól v režimu dynamického MRM, AJS ESI+, vysoušecí plyn 11 L/min, teplota 270 °C, mlžící plyn 40 psi, kaustika 4000 V.
• Sloupcové a selektivní podmínky pro jednotlivé vitaminy (Askorban, B3–B12, VA, VD3, VE) zahrnovaly optimalizované prekurzorové/product ion přechody, fragmentory a kolizní energie.

Hlavní výsledky a diskuse

Obě techniky nabídly výrazné zlepšení oproti tradičním HPLC-DAD. SIM zvýšil citlivost, ale selektivita byla omezena. MRM se vyznačovalo nejvyšší citlivostí a selektivitou, ideální pro komplexní matrici. Vzorek multivitaminových želé požvyků vykázal u většiny vitaminů post-spike recovery v rozsahu 91–125 %. Výjimkou byl VD3 s počátečními 47 %, po korekci izotopově značeným standardem D6 bylo dosaženo přijatelné hodnoty. Ion-ratio, přechodové časy a hodnoty r2 ≥ 0,99 potvrdily kvalitu kvantifikace.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní extrakce a analýza šetří čas i náklady oproti samostatným testům.
• Vysoká propustnost a robustnost umožňuje rutinní kontrolu kvality doplňků.
• LC/MS/MS poskytuje v laboratorním prostředí spolehlivou a reprodukovatelnou kvantifikaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky na další doplňky a matricové typy (tablety, kapsle, prášky).
• Implementace vysokorozlišovací MS (HRMS) pro ještě lepší odhalení interferencí.
• Automatizace a miniaturizace vzorkové přípravy pro vysokou propustnost.
• Integrace do on-line QC systémů ve výrobních linkách.

Závěr

Studie prokázala, že kombinace jednoduché extrakce s LC/MS nebo LC/MS/MS poskytuje efektivní, citlivou a selektivní analýzu vodou a tukem rozpustných vitaminů v multivitaminových doplňcích. LC/MS/MS v režimu MRM je doporučenou volbou pro nejpřísnější požadavky na kvalitu a regulaci.

Reference

• Zhao H., D’Antonio S. Comparing LC/MS with LC/MS/MS for the Simultaneous Extraction and Analysis of Water-Soluble Vitamins and Fat-Soluble Vitamins in Multivitamin Supplements. ASMS Poster WP165, Agilent Technologies, 2022.