Evaluation of XBridge™ BEH Amide Columns for the Analysis of Five Sugars in Food and Beverages Using an Arc HPLC, Coupled to a 2414 RI Detector

Význam tématu

Analýza jednoduchých cukrů v potravinách a nápojích je klíčová pro vývoj receptur, ověřování výživových údajů a zajištění konzistence a pravosti výrobků. Přesné stanovení monosacharidů (fruktózy, glukózy) a disacharidů (sacharózy, maltózy, laktózy) podporuje kvalitu a bezpečnost potravin a splňuje legislativní požadavky.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo porovnat výkon dvou kolón XBridge BEH Amide s rozdílnou délkou a velikostí částic v isokratické HILIC metodě pro pět cukrů. Metoda byla převedena z kolony 4,6×250 mm, 3,5 μm na kratší 4,6×150 mm, 2,5 μm pomocí nástroje Waters Column Calculator. Hodnotily se parametry linearity, rozlišení USP, přesnost retence a plochy, doba analýzy a spotřeba mobilní fáze.

Použitá metodika

Vzorky potravin (ovoce, mléčné výrobky, pečivo) se ředily v poměru 1:4 ve směsi acetonitril:voda (50:50), centrifugovaly a filtrovaly PVDF 0,2 μm. Kalibrační roztoky (0,08–5,0 mg/mL) byly připraveny ředěním ve 50:50 acetonitril:voda. Injekční objemy: 15 μL pro kolonu 1, 9 μL pro kolonu 2. Metoda byla isokratická s mobilní fází acetonitril:voda (75:25) s 0,2 % trietylaminu.

Použitá instrumentace

• HPLC systém Arc™ HPLC
• Detektor indexu lomu 2414 RI (35 °C, 10 bodů/s)
• XBridge BEH Amide 130 Å, 3,5 μm, 4,6×250 mm
• XBridge BEH Amide 130 Å, 2,5 μm, 4,6×150 mm
• Voda PureLab flex ELGA, acetonitril/methanol HPLC grade

Hlavní výsledky a diskuse

Přechod na kratší kolonu snížil dobu analýzy o 57 % (z 15 na ~6,9 min). Spotřeba mobilní fáze poklesla o ~6 mL na injekci. Linearity byla vynikající (R2 >0,999) na obou kolónách. Rozlišení USP nad hodnotou 2,0 bylo dosaženo pro všechny páry kromě maltóza–laktóza na kolóně 2 (Rs ≈1,3). Reprodukovatelnost retence a ploch dosahovala RSD <1,0 %. Analýza reálných vzorků potvrdila použití metody pro kvantifikaci pěti cukrů s úpravou ředění pro udržení koncentrací v kalibračním rozsahu.

Přínosy a praktické využití metody

Rychlé a spolehlivé stanovení pěti zásadních cukrů ve vzorcích potravin podporuje kontrolu kvality a ověřování označení. Kratší kolona nabízí snížený čas analýzy a úsporu organického rozpouštědla, což zvyšuje laboratorní produktivitu a snižuje provozní náklady.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšiřování HILIC metod na komplexnější sacharidové profily, integrace s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu, automatizace přípravy vzorků a využití menších částic nebo monolitických kolón pro další zkrácení doby analýzy. Důraz na zelenou chemii podpoří optimalizaci spotřeby mobile phase.

Závěr

Metoda isokratické HILIC analýzy na kolónách XBridge BEH Amide pro pět cukrů prokázala vysokou linearitu, reprodukovatelnost a dostačující rozlišení. Přechod na kratší kolonu se menšími částicemi významně zkracuje analýzu a snižuje spotřebu mobilní fáze, přičemž zachovává analytické vlastnosti.

Reference

1. Sugars. Institute of Food Science & Technology (IFST), 2017.
2. Columns Calculator Version 2.0, Waters Corporation.
3. XBridge Amide HPLC Columns Applications Notebook, Waters Corporation, 2010.
4. Beginners Guide to UPLC: The Promise of Small Particles, Waters Corporation.
5. FDA Center for Drug Evaluation and Research. Reviewer Guidance, Validation of Chromatographic Methods, listopad 1994.