Analysis of Saccharides Using Integrated HPLC and Size Exclusion-Ligand Exchange (Na Type) Column

Význam tématu

Analýza sacharidů je klíčová pro kontrolu kvality potravin a monitorování výživových hodnot.
Sacharidy ovlivňují chuť, energetickou hodnotu a zdravotní aspekty výrobků, proto je důležité mít spolehlivou metodu pro jejich stanovení.

Cíle a přehled studie

Studie představuje integrovaný HPLC systém vybavený kolonou Shim-pack SUR-Na pro kombinovanou velikostně vyřazovací a ligandovou výměnu ve formě sodné soli.
Cílem bylo optimalizovat jednoduchou analýzu hlavních sacharidů (maltotrioza, sacharóza, glukóza, fruktóza) v ovocných šťávách za použití výhradně vody jako mobilní fáze a detekce pomocí diferenciální indexové refraktometrie.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl použit HPLC systém:

• LC-2070A s vestavěnou kolonkou
  
• Refrakční detektor RID-20A (teplota buňky 40 °C, odezva 1,5 s)
• Kolona Shim-pack SUR-Na (250×7,8 mm, 8 µm) s prekolonou Shim-pack SUR-Na(G) (50×7,8 mm, 8 µm)

Analytické podmínky:

• Mobilní fáze: voda
• Teplota kolony: 80 °C
• Průtok: 0,6 mL/min
• Objem injekce: 10 µL
• Příprava vzorku: 50× zředění ovocné šťávy, filtrace 0,2 µm

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro všechna čtyři sacharidy vykázaly v rozsahu 20–2000 mg/L determinaci r2 ≥ 0,9999.
Robustnost metody potvrzeny relativními směrovanými odchylkami (RSD) opakovaných měření:

• Retention time RSD < 0,02 %
• Peak area RSD < 0,6 %

Analýza různých ovocných šťáv (pomeranč, mandarinka, hroznové, ananasové, grepové) odhalila různé poměry sacharidů:

• Sacharóza: 1,1–4,6×10^4 mg/L
• Glukóza: 2,2–5,6×10^4 mg/L
• Fruktóza: 2,3–6,0×10^4 mg/L

Spike and recovery test při přidání 500 mg/L ukázal percentuální návratnost 86–100 % pro všechny analyty.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje simultánní stanovení hlavních sacharidů v potravinářských vzorcích bez nutnosti složitého předehřívání či míchání mobilní fáze.
Pouze voda jako mobilní fáze snižuje spotřebu organických rozpouštědel a provozní náklady.
Systém s integrovanou konstrukcí šetří prostor v laboratoři a usnadňuje instalaci refraktometrického detektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření aplikace na další potravinářské matrixy (zelí, med, mléčné výrobky) a biotechnologické odběry.
Integrace s hmotnostní spektrometrií pro zvýšení selektivity a citlivosti.
Automatizace přípravy vzorků a datové zpracování pro vyšší propustnost laboratoře.

Závěr

Integrovaný HPLC systém se Shim-pack SUR-Na kolonkou a refrakční detekcí poskytuje rychlou, spolehlivou a prostorově úspornou analýzu sacharidů v ovocných šťávách.
Metoda vykazuje vynikající linearitu, reprodukovatelnost a návratnost, což ji činí vhodnou pro rutinní QC a výzkumné aplikace.

Reference

1. World Health Organization Guideline: Sugars intake for adults and children, 2015