Simultaneous Analysis of Fat-Soluble Vitamins in Beverages Using Triple Quadrupole LC-MS/MS

Význam tématu

Vitaminy rozpustné v tucích (A, D, E a K) jsou esenciální mikronutrienty, které nelze syntetizovat v lidském organismu a musí být přijímány potravou. Zodpovídají za zrakovou funkci, imunitu, antioxidační ochranu a koagulaci krve. Přesná kvantifikace v potravinách a nápojích je klíčová pro nutriční hodnocení, kontrolu kvality a regulaci doplňků stravy.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje vývoj a validaci robustní a citlivé metody využívající triple kvadrupólové LC-MS/MS (LCMS-8050) kombinované s ultra-vysokorychlostní chromatografií (Nexera X3) pro simultánní stanovení 13 vitaminů rozpustných v tucích v nápojích. Zvláštní důraz je kladen na separaci izomerů α- a β-karotenu.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorkování: 1 g zeleninového džusu smíseného s anhydrátem síranu sodného, extrakce ethanolem, centrifugace (4000×g, 5 min) a opakování dvakrát. Kombinované extrakty byly naředěny 100× ethanolem a přečištěny centrifugací (15 000 rpm, 10 min).
• Chromatografie: kolona Kinetex XB-C18 (100×3,0 mm, 1,7 µm), mobilní fáze A methanol, B ethanol, gradient B 15–100 % (0–7 min), držení (7,01–12 min), návrat na 15 % B (12,01–14 min), průtok 0,5 mL/min, teplota 40 °C, injekční objem 5 µL.
• Hmotnostní spektrometrie: Shimadzu LCMS-8050, APCI ionizace, MRM režim se sledováním 13 přechodů pro každou vitamínovou skupinu v pozitivním i negativním módu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární kvantifikační rozsahy od 0,1 do 1000 ng/mL (retinol, ergokalciferol atd.) se získanou opakovatelností (RSD) 1,6–9,8 %.
• Izomery α- a β-karotenu byly úspěšně separovány s retenčními časy 6,35 a 6,71 min. Kalibrační křivky dosáhly korelačního koeficientu R2 > 0,99.
• Recovery testy ve dvou typech zeleninového džusu ukázaly výtěžnost 97–112 % (juice a) a 68–109 % (juice b) pro α- a β-karoten, s minimálním iontovým potlačením.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá simultánní analýza 13 vitamínů v jediném chromatografickém běhu.
• Vynechání alkalické hydrolýzy díky přímé detekci neesterifikovaných karotenů.
• Vysoká citlivost a selektivita zajištěná MRM režimem.
• Jednoduchá a rychlá příprava vzorků vhodná pro rutinní monitoring nápojů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky na další potravinářské a biologické matrice (mléčné výrobky, oleje, tkáňové extrakty).
• Automatizace přípravy vzorků pro zvýšení throughput ve velkokapacitních laboratořích.
• Implementace více-residuálních metod zahrnujících vitamínové metabolity a doplňky.
• Využití pokročilé datové analýzy a chemometrie pro komplexní nutriční profiling.

Závěr

Metoda triple kvadrupólového LC-MS/MS prokázala vysokou spolehlivost, citlivost a rychlost při simultánní kvantifikaci 13 vitamínů rozpustných v tucích v nápojových vzorcích. Separace izomerů α- a β-karotenu bez saponifikace zjednodušuje analytický postup a zvyšuje robustnost.

Reference

• Ministry of Health, Labour and Welfare. Dietary Reference Intakes for Japanese (2020).