Rapid Tea Analysis on Poroshell 120 SB-C18 with LC/MS

Význam tématu

Polyfenolické sloučeniny obsažené v čaji, zejména katechiny a kofein, jsou ceněné pro své antioxidační účinky a vliv na zdravotní stav spotřebitelů. Spolehlivá a rychlá analýza těchto látek je klíčová pro potravinářskou kontrolu kvality, výzkum a vývoj i pro sledování stability výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo přenést a optimalizovat existující HPLC metodu pro analýzu deseti sloučenin (9 katechinů a kofeinu) z Agilent ZORBAX SB-C18 na sloupci Agilent Poroshell 120 SB-C18. Studie zahrnovala kalibrace LC/MS, srovnání selektivity sloupců, testy různých MS-přátelských mobilních fází, kvantifikaci různých lahvovaných a čerstvě připravených vzorků čaje a ověření životnosti sloupce s „špinavým“ vzorkem.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická soustava: Agilent 1200 Series RRLC spojený s Agilent 6410 QQQ MS v režimu SIM (negativní detekce pro katechiny, pozitivní pro kofein).
Podmínky chromatografie:

• Sloupec: Poroshell 120 SB-C18, 2.1×50 mm, 2.7 µm, teplota 40 °C
• Mobilní fáze A: 0.2 % kyselina octová ve vodě; B: acetonitril (CH₃CN)
• Gradient: 10 % B → 15 % B → 27 % B během 1.25 min při průtoku 1 mL/min
• Injekční objem: 1.5 µL; detekce UV 210 nm a MS-SIM

Použitá příslušenství: binární pumpa G1312B, autosampler G1367C, tepelný modul G1316B, mikrokuveta G1315-60024.

Hlavní výsledky a diskuse

Srovnáním původního 15minutového běhu na sloupci 4.6×150 mm, 5 µm, rychlé verze 4.6×50 mm, 1.8 µm a Poroshell 120, 2.7 µm bylo prokázáno zachování selektivity při zkrácení doby separace až na 1.25 min. Nižší přetlak na Poroshell sloupci (380 bar vs. 575 bar) umožnil rychlejší analýzy a kompatibilitu s MS.
Testy mobilních fází odhalily, že 0.2 % kyselina octová zajišťuje nejlepší signál a stabilitu ionizace. Kalibrace ve více bodech ukázaly lineární odezvu všech deseti analytů (R² > 0.995).
Kvantifikace lahvovaných vzorků (šest typů směsí a čistých zelených a oolong čajů) ukázala rozdíly v koncentraci základních katechinů a kofeinu, závislé na původu, době skladování i složení směsí. Sleva z lahvovaného a čerstvě vařeného čaje potvrdila vyšší obsah EGCG v čerstvě připraveném zeleném čaji. Studie stabilního přítoku nevyčištěného vzorku prokázala více než 1500 injekcí bez ztráty rozlišení či nárůstu přetlaku.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení doby analýzy při zachování rozlišení deseti katechinů a kofeinu
• Snížení provozního tlaku a prodloužení životnosti sloupce díky Poroshell technologii
• Robustnost metody vůči „špinavým“ vzorkům
• Vysoká citlivost a linearita vhodná pro QC a výzkum v potravinářství

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnost aplikace obdobné strategie rychlé separace na jiné přírodní produkty a dietetické doplňky; využití vyššího rozlišení HRMS; integrační online vzorkování pro výrobní linky; další miniaturizace? zelené analytické postupy s nižší spotřebou organických rozpouštědel.

Závěr

Metoda původně vyvinutá pro ZORBAX SB-C18 s částicemi 1.8 µm byla úspěšně převedena na superficially porous Agilent Poroshell 120 SB-C18, 2.7 µm. Dosáhl se výrazný nárůst rychlosti, zachování vysoké selektivity, robustnosti a lineární odezvy, což umožňuje efektivní analýzu katechinů a kofeinu ve vzorcích čaje.

Reference

1. Drewnowski A., Gomez-Carneros C.: Bitter Taste, Phytonutrients, and the Consumer. Am J Clin Nutr 72(6), 1424–1435 (2000).
2. Dullo A. et al.: Green Tea Extract Rich in Catechin Polyphenols and Caffeine. Am J Clin Nutr 70(6), 1040–1045 (1999).
3. Roberts E.: Chemistry of Tea Manufacture. J Sci Food Agric 9(7), 381–390 (1958).
4. Graham H.: Green Tea Composition and Polyphenol Chemistry. J Prev Med 21(3), 334–350 (1992).
5. Yoshida T. et al.: High-Speed Analysis using Rapid Resolution Liquid Chromatography. J Sep Sci 29(16), 2421–2432 (2006).