Rapid Analysis of Water-Soluble Vitamins in Peanut Butter using LCMS-2050

Význam tématu

Peanut butter je významný zdroj energie a živin, zejména pro potřeby nutriční rehabilitace dětí v oblastech s omezenými zdroji. Fortifikace vodorozpustnými vitamíny skupiny B zajišťuje doplnění klíčových mikroživin nezbytných pro metabolické procesy člověka. Rychlá a spolehlivá analýza těchto vitamínů je zásadní pro zajištění správného označování a kontroly kvality fortifikovaných potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou, citlivou a jednoduchou metodu pro kvantitativní stanovení vodorozpustných vitamínů (B1, B2, B3, B5, B6, B9) v fortifikovaném arašídovém másle pomocí LCMS-2050. Metoda se opírá o zjednodušenou extrakci vodou a chromatografickou analýzu bez nutnosti komplexního čištění vzorku.

Použitá instrumentace

• LCMS-2050 single quadrupole mass spectrometer se systémem LC-2050C
• Heated Dual Ion Source (DUIS) kombinující ESI a APCI
• Chromatografická kolona Shim-pack GIST C18 (4,6×250 mm, 5 µm)
• Software LabSolutions a LabSolutions Insight pro akvizici a vyhodnocení dat

Metodika

• Příprava standardních roztoků vitamínů B1, B2, B3, B5, B6 a B9 ve vodě s přídavkem NaOH a octové kyseliny podle potřeby pro rozpustnost
• Vážení ~1 g vzorku arašídového másla, přidání 10 mL vody, 200 µL 1 M NaOH a 50 µL octové kyseliny
• Vortex 5 min, odstředění při 6000 rpm po dobu 10 min, filtrace 0,45 µm membránou
• Diluce extraktu 1:1 vodou, injekce 2 µL do LCMS
• Chromatografické podmínky: gradient 10–50 % methanolu, průtok 1 mL/min, teplota kolony 40 °C
• Detekce duálním zdrojem, akvizice v pozitivním i negativním módu
• Kalibrační křivky 50–300 % deklarovaných hodnot s váženou regresí 1/C

Hlavní výsledky a diskuse

• Linearity kalibrací pro všechny vitamíny s koeficientem determinace R² ≥ 0,99
• Senzitivita metody s LOD a LOQ výrazně pod požadovanými mezemi pro nutriční analýzu
• Obnovení (recovery) při spiknutí 70–120 % a RSD < 20 % pro všechny vitamíny, což potvrzuje přesnost a reprodukovatelnost metody
• Chromatogramy ukázaly jasné a separované píky vitamínů včetně přetížení matrice arašídového másla

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy a zjednodušení přípravy vzorků ve srovnání s tradičními postupy
• Možnost rychlého nasazení v kontrolách kvality potravinářské výroby
• Vhodné pro monitoring fortifikace a dodržování legislativních požadavků na označování obsahu vitamínů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další nutriční a bioaktivní sloučeniny v potravinách
• Integrace s automatizovanými vzorkovači a online zpracováním dat pro vyšší propustnost laboratoře
• Úprava protokolu pro matrice s vyšším obsahem tuků či jinými složitějšími potravinami
• Využití umělé inteligence pro automatizovanou interpretaci chromatografických dat

Závěr

Vyvinutá metoda na bázi LCMS-2050 se ukázala jako jednoduchá, rychlá a spolehlivá pro kvantifikaci vodorozpustných vitamínů v fortifikovaném arašídovém másle. Vysoká linearita, citlivost a reprodukovatelnost potvrzují její vhodnost pro rutinní kontrolu kvality a označování potravin.

Reference

• Ayano Kakitani, Tomonori Inoue, Keiko Matsumoto, Jun Watanabe, Yasushi Nagatomi & Naoki Mochizuki (2014) Simultaneous determination of water-soluble vitamins in beverages and dietary supplements by LC-MS/MS, Food Additives & Contaminants: Part A, 31:12, 1939-1948
• Nitin Shukla, Durvesh Sawant, Sujit Patil, Pratap Rasam (2023) Quantitative analysis of vitamin B complex in dietary supplement powder by LC-MS/MS