ANALYSIS OF FREE INOSITOL STEREOISOMERS IN DIETARY SUPPLEMENTS AND FOODS BY HYDROPHILIC LIQUID CHROMATOGRAPHY

Význam tématu

Inositoly jsou cyklické polyoly s devíti stereoisomery, z nichž myo- a D-chiro-inositol jsou nejběžnější u lidí. Mají klinický a nutriční význam v kontextu inzulínové rezistence, metabolického syndromu, PCOS a gestačního diabetu. S růstem použití inositolů v potravinách a doplňcích roste potřeba přesných analytických postupů schopných rozlišit a kvantifikovat jednotlivé stereoisomery v různých matricích bez časově náročné derivatizace.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit fit-for-purpose HILIC–MS(/MS) metody pro simultánní separaci a kvantifikaci volných inositolových stereoisomerů v potravinách a doplňcích stravy. Metody měly poskytovat vysokou linearitu, citlivost, selektivitu, přesnost, přesnost opakování (precision) a robustnost napříč běžnými potravinovými matricemi.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Chromatografie: HILIC (hydrofilní interakční chromatografie) s gradientním elučním režimem optimalizovaným pro různé typy matic (doplňky vs. mléčné výrobky, obiloviny).
• Detekce: MS(/MS) v režimu SIR (single ion recording) nebo vhodném kvantitativním režimu; optimalizace parametrů QDa II (kapilární napětí, teplota sondy).
• Příprava vzorků: extrakce a ředění vzorků běžných potravinových matric (doplňky, kojenecká výživa, sójové/mandlové/oat mléko, cornmeal, celé kravské mléko). Součástí validace byly spike recovery experimenty a stanovení LOQ v solventu i v matrici.
• Validace: kalibrace v rozsahu jednotek µg/mL až desítek µg/mL, výpočet LOQ v roztoku i v celé matrici, určení linearity (R2), přesnosti (RSD) a recovery.

Použitá instrumentace:

• ACQUITY Arc Premier UPLC (Waters) nebo kompatibilní HILIC systémy.
• ACQUITY QDa II Mass Detector (Waters) pro detekci a kvantifikaci.
• Kolony BEH/VanGuard (různé šarže a formáty byly testovány pro ruggedness).

Hlavní výsledky a diskuse

Separační výkon:

• Úspěšná separace sedmi sledovaných inositolových stereoisomerů (allo, muco, epi, chiro, neo, myo, scyllo) se základními rozlišeními: allo/muco ~1.6, chiro/neo ~2.3, myo/scyllo ~2.0.
• Metoda vykázala selektivitu bez zjevného přerušení od běžných monosacharidů (glukóza, fruktóza, galaktóza, manóza).

Linearity a citlivost:

• Kalibrační křivky pro jednotlivé analyty vykazovaly vynikající linearitu s R2 typicky 0.997–0.999.
• LOQ v roztoku se pohybovaly v řádu stovek ppb až jednotek ppm v závislosti na izomeru; LOQ v matrici byly odhadnuty zvlášť (např. v celé mléce).

Přesnost a recoveries:

• Spike recovery experimenty v doplňcích a potravinách ukázaly recovery typicky 97–106 % a nízké RSD (většinou pod 5 %), i při různých úrovních navýšení (spiked levels).
• U komerčních doplňků byly naměřené hodnoty konzistentní a přesné vzhledem k deklarovaným hodnotám.

Ruggedness a reprodukovatelnost:

• Testy mezi třemi kolony různých šarží a formátů neukázaly statisticky významné rozdíly (α = 0.05), což naznačuje dobrou robustnost metody.

Praktické aplikace na reálných vzorcích:

• Metoda byla aplikována na vzorky jako kojenecká výživa, kukuřičná mouka, sójové/mandlové/oat mléko a doplňky; některé vzorky obsahovaly myo- a D-chiro-inositol na úrovních několika mg/100 g nebo mg/serving.
• V některých matricích byly některé izomery pod detekčním limitem (N.D.), což je běžné u nízkokoncentrovaných izomerů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší několik praktických výhod:

• Schopnost simultánně separovat a kvantifikovat více inositolových stereoisomerů bez derivatizace, což zkracuje čas analýzy oproti GC metodám.
• Dostatečná citlivost a přesnost pro rutinní QA/QC v průmyslu potravin a doplňků.
• Robustnost vůči změnám kolony a tolerantnost vůči typickým potravinovým matricím dovolují široké nasazení v analytických laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směry dalšího rozvoje a aplikace:

• Rozšíření panelu sledovaných izomerů včetně stopových izomerů a aplikace selektivnějších MS/MS režimů pro zvýšení specificity v komplikovaných matricích.
• Automatizace přípravy vzorků a adaptace na vysokopropustné testování v průmyslových laboratořích.
• Standardizace metodiky napříč laboratořemi a vytváření referenčních materiálů pro jednotlivé inositolové stereoisomery.
• Integrace dat do kontrolních systémů kvality potravin a doplňků, včetně sledování stability izomerů během zpracování a skladování.

Závěr

Vyvinuté HILIC–MS(/MS) postupy představují robustní, citlivé a specifické analytické nástroje pro simultánní určení volných inositolových stereoisomerů v potravinách a doplňcích. Metody prokázaly vysokou linearitu, dobré LOQ, spolehlivé recovery a nízkou meziběhovou variabilitu, což je předurčuje k rutinnímu využití v QA/QC a výzkumu potravinového složení.

Reference

1. Yang J., Harden S., Rainville P. HILIC-MS/MS Analysis of Free Inositol Stereoisomers in Foods, Application Note 720009200, Waters Corporation, 2026.
2. Yang J., Harden S., Rainville P. Analysis of Free Inositol Stereoisomers in Dietary Supplements by Hydrophilic Liquid Chromatography using the Arc Premier System and ACQUITY QDa II Mass Detector, Application Note 720009186, Waters Corporation, 2025.