Determination of Glucosamine in Dietary Supplements Using HPAE-PAD

Význam tématu

Glukosamin je aminocukr přirozeně se vyskytující v lidském organismu a klíčová složka biosyntézy glykozaminoglykanů, důležitých pro správnou funkci kloubů. Díky svým pozitivním účinkům na osteoartrózu se stal široce používanou složkou doplňků stravy. Spolehlivé a reprodukovatelné stanovení glukosaminu je nezbytné pro ověřování kvality a souladu s požadavky aktuálních správných výrobních postupů (cGMP).

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit rychlou, robustní a přímou chromatografickou metodu pro stanovení glukosaminu v tabletkách, kapslích a tekutých doplňcích stravy. Hodnoceny byly klíčové parametry jako linearita, citlivost, přesnost, opakovatelnost a provozní stabilita systému.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl použit systém Thermo Scientific Dionex ICS-3000 RFIC-EG s generací eluentu KOH, kolona CarboPac PA20 (3×150 mm) a detekce pulzní amperometrií (PAD) na zlaté elektrodě. Metoda probíhala izokraticky při 20 mM KOH, průtoku 0,5 mL/min, teplotě 30 °C a objemu injekce 10 µL. Pro minimalizaci variability byly využity eluentní kartridže EGC II KOH a trap column CR-ATC, autosampler, software Chromeleon a inertní helia blanket nad eluentem. Příprava vzorků spočívala v rozpuštění tablet či kapslí ve vodě, ultrazvukové disperzi, odplynění, filtrace a gravimetrickém naředění.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci glukosaminu za přibližně 5 minut s vysokou reprodukovatelností retenčního času (RSD <0,7 %) a plošných integrálů (RSD ≈1 %). Linearita signálu byla prokázána od 0,3 µM do 340 µM (r2 >0,999) a detekční limit činil 0,09 µM. Obnovy glukosaminu v modelových a reálných matricích dosahovaly 93–102 %. Při analýze sedmi komerčních doplňků byly naměřené obsahy ve srovnání s deklarovanými hodnotami v rozsahu 110–152 %. Současně byly detekovány i další sacharidy a glykoly (glycerol, mannitol, sorbitol, glukóza, fruktóza, sukróza, myo-inositol) v různých množstvích, které neovlivnily kvantifikaci glukosaminu.

Přínosy a praktické využití metody

• přímá detekce bez potřeby derivatizace,
• robustní provoz a minimální údržba díky eluentnímu generátoru,
• vysoká propustnost – přes 100 analýz za den při běhu 7,5 min,
• jednoduchá příprava vzorků a snadná kalibrace,
• vhodné pro rutinní kontrolu kvality a ověřování cGMP.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na stanovení dalších aminocukrů, disacharidů a oligosacharidů. Předpokládá se integrace s hmotnostní spektrometrií pro potvrzení identity sloučenin, automatizace a miniaturizace vzorkovacího procesu, použití ekologičtějších elučních systémů a on-line monitorování výrobních procesů.

Závěr

Vyvinutá metoda HPAE-PAD s generovaným eluents umožňuje rychlé, přesné a spolehlivé stanovení glukosaminu v různých formách doplňků stravy bez derivatizace. Je vhodná pro rutinní laboratorní provoz, garantuje vysokou reprodukovatelnost a splňuje požadavky cGMP.

Reference

1. Theodosakis J.; Adderly B.; Fox B. The Arthritis Cure. St. Martin’s Press 1997.
2. Kennedy J. Herb and Supplement Use in the US Adult Population. Clin. Ther. 2005, 27, 1845–1858.
3. Hopman W.M. et al. Prevalence of and Factors Associated with Glucosamine Use in Canada. Osteoarthr. Cartilage 2006, 14, 1288–1293.
4. Gorsline R.T.; Kaeding C.C. Use of NSAIDs and Nutritional Supplements in Athletes with Osteoarthritis. Clin. Sports Med. 2005, 24, 71–82.
5. Ramey D.W. et al. Analysis of Glucosamine and Chondroitin Sulfate Content in Joint Supplements. J. Equine Vet. Sci. 2002, 22, 125–127.
6. Dietary Supplement Health and Education Act of 1994, Public Law 103-417; FDA 1995.
7. 21 CFR Part 111 Current Good Manufacturing Practice for Dietary Supplements; Fed. Regist. 2007, 72, 34751–34958.
8. Shen X.; Yang M.; Tomellini S.A. LC Analysis of Glucosamine in Dietary Supplements Using Indirect Fluorescence Detection. J. Chromatogr. Sci. 2007, 45, 70–75.
9. Ji D. et al. Precolumn Derivatization LC Method for Glucosamine in Supplements. J. AOAC Int. 2005, 88, 413–417.
10. Dionex Technical Note 40. Glycoprotein Monosaccharide Analysis by HPAE-PAD; LPN 1632, 2004.
11. Dionex Technical Note 20. Analysis of Carbohydrates by HPAE-PAD; LPN 032857-04, 2000.
12. Eberendu A.R. et al. Quantitative Determination of Saccharides in Dietary Products by HPAE-PAD. J. AOAC Int. 2005, 88, 998–1007.
13. Dionex Application Note 159. Determination of Sucralose Using HPAE-PAD; LPN 1574, 2004.
14. Dionex Application Update 151. Determination of Sucralose in Colas by HPAE-PAD; LPN 1766, 2006.