Carbohydrate determinations by HPAE-PAD using a PdH reference electrode
Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
High-performance anion-exchange chromatography s pulzním amperometrickým detektorem (HPAE-PAD) představuje spolehlivou a citlivou metodu pro přímé stanovení sacharidů bez derivatizace, což je zásadní pro farmaceutický, biotechnologický a potravinářský průmysl. Stabilita referenční elektrody je klíčová pro přesné udržení pracovní elektrody na správném potenciálu a zajištění reprodukovatelných výsledků.
Cílem této studie bylo prověřit výkonnost pevné palladovo-vodíkové (PdH) referenční elektrody ve srovnání s tradiční stříbrno/stříbrchloridovou (Ag/AgCl) elektrodou při analýze sacharidů pomocí HPAE-PAD. Vybrané modelové aplikace zahrnovaly profilaci cukrů v medu a stanovení monosacharidů u glykoproteinů.
Metoda s PdH referenční elektrodou snižuje potřebu údržby, prodlužuje životnost elektrody a zároveň poskytuje srovnatelnou nebo lepší citlivost oproti konvenčním Ag/AgCl elektrodám. To usnadňuje rutinní analýzy cukrů v laboratořích kontroly kvality a výzkumu.
Očekává se širší přijetí pevných referenčních elektrod v elektrochemických detektorech pro rozšíření aplikací v oblasti potravinové analýzy, bioprocesní kontroly a farmaceutického vývoje. Další integrace do plně automatizovaných IC platforem může zvýšit efektivitu a reprodukovatelnost měření.
Palladovo-vodíková referenční elektroda se ukázala jako spolehlivá a robustní alternativa ke stříbrno/stříbrchloridové elektrodě pro HPAE-PAD analýzy sacharidů. Zajišťuje stabilní potenciál, vysokou reprodukovatelnost a dlouhodobou životnost, což přispívá ke zjednodušení a spolehlivosti rutinních stanovení.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
High-performance anion-exchange chromatography s pulzním amperometrickým detektorem (HPAE-PAD) představuje spolehlivou a citlivou metodu pro přímé stanovení sacharidů bez derivatizace, což je zásadní pro farmaceutický, biotechnologický a potravinářský průmysl. Stabilita referenční elektrody je klíčová pro přesné udržení pracovní elektrody na správném potenciálu a zajištění reprodukovatelných výsledků.
Cíle a přehled studie
Cílem této studie bylo prověřit výkonnost pevné palladovo-vodíkové (PdH) referenční elektrody ve srovnání s tradiční stříbrno/stříbrchloridovou (Ag/AgCl) elektrodou při analýze sacharidů pomocí HPAE-PAD. Vybrané modelové aplikace zahrnovaly profilaci cukrů v medu a stanovení monosacharidů u glykoproteinů.
Použitá metodika a instrumentace
- Chromatografický systém Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC vybavený generátorem eluentu EGC 500 KOH a dvojitou termokomorou.
- Kolony Thermo Scientific Dionex CarboPac PA210-Fast-4µm a PA20-4µm s odpovídajícími ochrannými kolonkami.
- Amperometrický detektor s přenosnou zlatou pracovní elektrodou a možností volby referenční elektrody PdH či Ag/AgCl.
- Automatický vzorkovač AS-AP s chlazenou přihrádkou a softwarové řešení Chromeleon CDS pro řízení HPAE-PAD.
- Příprava eluentu online pomocí eluentního generátoru nebo manuálně z roztoku NaOH/KOH.
- Hydrolyzní postupy glykoproteinových vzorků: TFA a HCl hydrolýza v koncentrovaných kyselinách následovaná odpařením a rekonstitucí.
Hlavní výsledky a diskuse
- Background a šum byly u PdH a Ag/AgCl elektrod srovnatelné: ~30–35 nC a ~30–35 pC/min.
- PdH elektroda poskytla o 1–5 % vyšší integrační odpověď než Ag/AgCl.
- Lineární rozsah pro většinu cukrů vykázal koeficient determinace r2 > 0,999; glukóza a fruktóza byla kvůli širokému rozsahu modelována kvadraticky.
- Opakovatelnost (n = 9) ukázala RSD < 2 % pro medové cukry i glykoproteinové monosacharidy.
- Profilace 14 cukrů v medu potvrdila obsah a poměry glukózy a fruktózy v souladu s normami Codex Alimentarius.
- Stanovení šesti monosacharidů glykoproteinu fetuin odhalilo srovnatelné koncentrace aminosacharidů a neutrálních cukrů pro oba typy elektrod.
- Dlouhodobá stabilita: 50 po sobě jdoucích injekcí i měření se stejnou PdH elektrodou po šesti měsících (1 500 injekcí) zachovaly variabilitu < 5 %.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda s PdH referenční elektrodou snižuje potřebu údržby, prodlužuje životnost elektrody a zároveň poskytuje srovnatelnou nebo lepší citlivost oproti konvenčním Ag/AgCl elektrodám. To usnadňuje rutinní analýzy cukrů v laboratořích kontroly kvality a výzkumu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se širší přijetí pevných referenčních elektrod v elektrochemických detektorech pro rozšíření aplikací v oblasti potravinové analýzy, bioprocesní kontroly a farmaceutického vývoje. Další integrace do plně automatizovaných IC platforem může zvýšit efektivitu a reprodukovatelnost měření.
Závěr
Palladovo-vodíková referenční elektroda se ukázala jako spolehlivá a robustní alternativa ke stříbrno/stříbrchloridové elektrodě pro HPAE-PAD analýzy sacharidů. Zajišťuje stabilní potenciál, vysokou reprodukovatelnost a dlouhodobou životnost, což přispívá ke zjednodušení a spolehlivosti rutinních stanovení.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC se systémem EGC 500 KOH.
- Kolony Dionex CarboPac PA210-Fast-4µm a PA20-4µm.
- Pulsed amperometric detector s pracovní zlatou elektrodou.
- PdH a Ag/AgCl referenční elektrody pro ED cell.
- Chromeleon Chromatography Data System, verze 7.2.9.
Reference
- Thermo Scientific TN-71: Eluent Preparation for HPAE-PAD.
- Dionex ICS-5000 Installation Instructions, manual 065343.
- Electrochemical Detection User’s Compendium, P/N 065340-02.
- AN1158: Determination of Carbohydrates in Honey.
- Codex Standard 12: Honey (2001), Codex Alimentarius.
- J.W. White, L.W. Doner: Honey composition, USDA Handbook 335.
- S. Bogdanov et al.: Honey for Nutrition and Health, J. Am. Coll. Nutr. 2008.
- AN72580: Glycoprotein Monosaccharide Determination, Thermo Fisher.
Podobná PDF
HPAE-PAD determination of carbohydrates in honey to evaluate samples for quality and adulteration
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Manali Aggrawal and Jeffrey Rohrer, Sunnyvale, CA, USA Key words Dionex CarboPac PA210-4 µm column, food adulteration, sugar syrup, honey sugars authenticity Introduction Honey is a complex mixture of sugars produced in nature by honeybees. It consists mainly…
Klíčová slova
honey, honeyfructose, fructoseturanose, turanosepalatinose, palatinoseglucose, glucosegentiobiose, gentiobiosemaltose, maltoseraffinose, raffinosesucrose, sucrosetrehalose, trehaloseerlose, erloseisomaltose, isomaltosemelezitose, melezitosesugar, sugaradulteration
Sugars in Honey Using HPAE-PAD: What Is the Best Column?
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
I C C O L U M N S F O R A N A LY Z I N G Custom e r A ppli ca t i on N ote 1 2 3 SUGARS IN HONEY Sugars in Honey…
Klíčová slova
honey, honeyturanose, turanosefructose, fructosemelezitose, melezitoseglucose, glucoseerlose, erloseraffinose, raffinosetrehalose, trehaloseisomaltose, isomaltosesucrose, sucrosemaltose, maltoseblossom, blossomelectrode, electrodecarbopac, carbopacsugars
ALEXYS™ Carbohydrate Analyzer
|Ostatní|Brožury a specifikace
ALEXYS™ Carbohydrate Analyzer Dedicated high-performance anion exchange chromatography system with pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) for precise and reliable carbohydrate analysis. n S uperior separation - paired with SweetSep™ column n O utstanding sensitivity no need for derivatisation or…
Klíčová slova
alexys, alexyssweetsep, sweetsepcarbohydrate, carbohydrateantec, antecglucose, glucoseanalyzer, analyzerelectrochemical, electrochemicalsencell, sencellfructose, fructosesialylated, sialylatedflow, flowcurrent, currentmaltose, maltosehpaec, hpaeclactose
Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD)
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 70671 Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD) Author: Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Technical Note 20, monosaccharide, alditol, glycan, oligosaccharide, sialic acid, sugar Goal Update Dionex Technical Note 20 to…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratesoligosaccharides, oligosaccharidesdetermination, determinationcarbohydrate, carbohydratemonosaccharide, monosaccharidesialic, sialicanion, anioncarbopac, carbopacelectrode, electrodedionex, dionexsugars, sugarspulsed, pulsedexchange