Rapid analysis of natural sweeteners found in food and beverages using an advanced UHPLC system
Aplikace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
V posledním desetiletí roste zájem o nízkokalorická přírodní sladidla jako alternativa k sacharóze. Glykozidy ze stévie patří k nejintenzivnějším přírodním sladidlům a jsou využívána ve výrobě potravin a nápojů. Jejich analýza je složitá kvůli vysoké polaritě a strukturní podobnosti jednotlivých sloučenin, což klade nároky na chromatografickou metodu.
Cílem studie bylo vyvinout rychlou a reprodukovatelnou UHPLC metodu pro separaci šesti hlavních steviolových glykozidů: dulcosidu A, steviosidu, rebaudiosidu B, C, A a steviobiosidu, srovnatelnou či lepší než stávající delší metody. Metoda byla optimalizována na systému Thermo Scientific Vanquish Flex se stanicí HILIC Syncronis 1,7 µm.
Metoda využívá hydrophilic interaction chromatography (HILIC) se stacionární fází Syncronis HILIC (100×2,1 mm, 1,7 µm). Mobilní fáze A byla 10 mM roztok amonného formiátu při pH 3,0, fáze B acetonitril. Isokratický režim 15 % A : 85 % B při 0,8 mL/min, 40 °C a detekce UV při 210 nm umožnil úplné rozlišení všech šesti glykozidů během dvou minut. Příprava vzorků zahrnovala standardní roztoky o koncentraci 0,2 mg/mL v mobilní fázi. Optimalizace zahrnovala nastavení poměru mobilních fází, koncentrace pufru, teploty kolony, objemu mixéru a rychlosti průtoku.
Instrumentace zahrnovala:
Spotřební materiál: Syncronis HILIC kolona, LC-MS grade acetonitril, formiát amonný, filtr pro injekce.
Metoda umožnila baseline rozlišení všech analyzovaných glykozidů ve dvou minutách. RSD retenčních časů byl pod 0,1 % při 24 opakováních, což potvrzuje vysokou přesnost a stabilitu. Zvýšení průtoku zlepšilo průchod vzorkem bez výrazné ztráty účinnosti. Byla dosažena více než dvanáctinásobná rychlost analýzy a osminásobné snížení spotřeby mobilní fáze oproti referenční metodě. Studie ukázala vliv poměru organické fáze a pufru, konfigurace mixéru, koncentrace pufru a teploty kolony na retenci a rozlišení glykozidů.
Metodu lze rozšířit o kvantitativní analýzu s MS detektorem, automatizaci přípravy vzorků a validaci v rámci QA/QC laboratoří. Další trend představuje aplikace na další přírodní sladidla a přenos metod mezi chromatografickými platformami.
Navržená UHPLC-HILIC metoda nabízí rychlou, robustní a vysoce reprodukovatelnou separaci šesti steviolových glykozidů, čímž výrazně zefektivňuje analýzu přírodních sladidel v průmyslové praxi.
HPLC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
V posledním desetiletí roste zájem o nízkokalorická přírodní sladidla jako alternativa k sacharóze. Glykozidy ze stévie patří k nejintenzivnějším přírodním sladidlům a jsou využívána ve výrobě potravin a nápojů. Jejich analýza je složitá kvůli vysoké polaritě a strukturní podobnosti jednotlivých sloučenin, což klade nároky na chromatografickou metodu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout rychlou a reprodukovatelnou UHPLC metodu pro separaci šesti hlavních steviolových glykozidů: dulcosidu A, steviosidu, rebaudiosidu B, C, A a steviobiosidu, srovnatelnou či lepší než stávající delší metody. Metoda byla optimalizována na systému Thermo Scientific Vanquish Flex se stanicí HILIC Syncronis 1,7 µm.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda využívá hydrophilic interaction chromatography (HILIC) se stacionární fází Syncronis HILIC (100×2,1 mm, 1,7 µm). Mobilní fáze A byla 10 mM roztok amonného formiátu při pH 3,0, fáze B acetonitril. Isokratický režim 15 % A : 85 % B při 0,8 mL/min, 40 °C a detekce UV při 210 nm umožnil úplné rozlišení všech šesti glykozidů během dvou minut. Příprava vzorků zahrnovala standardní roztoky o koncentraci 0,2 mg/mL v mobilní fázi. Optimalizace zahrnovala nastavení poměru mobilních fází, koncentrace pufru, teploty kolony, objemu mixéru a rychlosti průtoku.
Instrumentace zahrnovala:
- Quaternary Pump F
- System Base Vanquish Flex
- Split Sampler FT
- Column Compartment H s aktivním předohřevem
- Diode Array Detector HL s LightPipe flow cell 10 mm
- Virtuoso systém pro značení vialek
Spotřební materiál: Syncronis HILIC kolona, LC-MS grade acetonitril, formiát amonný, filtr pro injekce.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožnila baseline rozlišení všech analyzovaných glykozidů ve dvou minutách. RSD retenčních časů byl pod 0,1 % při 24 opakováních, což potvrzuje vysokou přesnost a stabilitu. Zvýšení průtoku zlepšilo průchod vzorkem bez výrazné ztráty účinnosti. Byla dosažena více než dvanáctinásobná rychlost analýzy a osminásobné snížení spotřeby mobilní fáze oproti referenční metodě. Studie ukázala vliv poměru organické fáze a pufru, konfigurace mixéru, koncentrace pufru a teploty kolony na retenci a rozlišení glykozidů.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zkrácení doby analýzy a snížení nákladů na rozpouštědla.
- Vysoká reprodukovatelnost a stabilita retenčních časů zajišťující důvěryhodnost výsledků.
- Univerzální aplikace pro kontrolu kvality steviolových sladidel v potravinách a nápojích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit o kvantitativní analýzu s MS detektorem, automatizaci přípravy vzorků a validaci v rámci QA/QC laboratoří. Další trend představuje aplikace na další přírodní sladidla a přenos metod mezi chromatografickými platformami.
Závěr
Navržená UHPLC-HILIC metoda nabízí rychlou, robustní a vysoce reprodukovatelnou separaci šesti steviolových glykozidů, čímž výrazně zefektivňuje analýzu přírodních sladidel v průmyslové praxi.
Reference
- Thermo Scientific HILIC Separations Technical Guide
- Thermo Scientific Technical Note 108: Reliable solvent mixing in UHPLC
- Thermo Scientific Application Note 241: Determination of steviol glycosides by HPLC with UV and ELS detections
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Beverages Applications Notebook - Additives in Beverages
2012|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Beverages Applications Notebook Additives in Beverages Table of Contents Index of Analytes......................................................................................................................................................................... 3 Introduction to Beverages........................................................................................................................................................... 4 UltiMate 3000 UHPLC+ Systems............................................................................................................................................... 5 IC and RFIC Systems.................................................................................................................................................................. 6 MS Instruments........................................................................................................................................................................... 7 Chromeleon 7 Chromatography Data System Software............................................................................................................ 8 Process Analytical Systems…
Klíčová slova
rebaudioside, rebaudiosideels, elsstevioside, steviosideionpac, ionpacsteviol, steviolaerosol, aerosolcharged, chargedammonium, ammoniumglycosides, glycosidesfcf, fcfquaternary, quaternarybeverages, beveragesalkanol, alkanolsulfite, sulfitesubstrate
Sensitive HILIC UHPLC-UV determination of steviol glycoside natural sweeteners
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 21734 Sensitive HILIC UHPLC-UV determination of steviol glycoside natural sweeteners Authors Application benefits Aaron Lamb, Joanne Jones, Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK • Sensitivity of steviol glycoside determination by HILIC UHPLC was found to increase by up to…
Klíčová slova
reba, rebastev, stevudio, udioflex, flexiosid, iosidvanquish, vanquishdulc, dulcoside, osideudos, udosside, sidesteviol, stevioliobio, iobioide, ideglycoside, glycosidediosid
A Novel Strategy to Screen and Profile Steviol Glycosides of Natural Sweeteners in Food Using the ionKey/MS System’s Ion Mobility Mass Spectrometry
2016|Waters|Aplikace
A Novel Strategy to Screen and Profile Steviol Glycosides of Natural Sweeteners in Food Using the ionKey/MS System’s Ion Mobility Mass Spectrometry M. McCullagh, 1 D. Douce, 1 R. Rao, and 2 S. Goscinny Waters Corporation, Wilmslow, UK 2 Wetenschappelijk…
Klíčová slova
steviol, steviolrebaudioside, rebaudiosideglycosides, glycosidesstevioside, steviosideionkey, ionkeysweeteners, sweetenersikey, ikeymobility, mobilitystrategy, strategyscreen, screenprofile, profilenatural, naturalnovel, novelrubusoside, rubusosidefood
Charged Aerosol Detection 101
2017|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Charged Aerosol Detection 101 Dr. Alexander Schwahn European Sales Support Expert for Biopharma Industry Thermo Fisher Scientific, Reinach, Switzerland The world leader in serving science Outline • • • • • • 2 Introduction to charged aerosol detection (CAD) How…
Klíčová slova
cad, cadcorona, coronaaerosol, aerosolcharged, chargedveo, veocounterions, counterionsrebaudioside, rebaudiosiderabaudioside, rabaudiosideresponse, responseelsd, elsddetection, detectionparticle, particlestevioside, steviosideelectrometer, electrometerfocusjet