Superior separation of nicotine and tobacco related alkaloids by utilizing the selectivity of hydrophilic interaction chromatography (HILIC)

Význam tématu

Analýza nikotinu a příbuzných tabákových alkaloidů je nezbytná pro farmakokinetické studie, kontrolu kvality a sledování expozice uživatelů tabáku. Vysoká polarita těchto látek však snižuje jejich retenci na běžných reversních fázích, což komplikuje chromatografickou separaci izobarických sloučenin a spolehlivou kvantifikaci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout rychlý a vysoce efektivní HPLC-MS/MS postup pro simultánní separaci a kvantifikaci šesti tabákových alkaloidů (nikotin, nornikotin, kotinin, norkotinin, trans-3’-hydroxykotinin a anabasín) pomocí techniky HILIC a porovnat výkon akcelorátoru jaderné částice Accucore HILIC kolony s konkurenčními materiály.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografický systém: Thermo Scientific Vanquish Horizon UHPLC (binární pumpa, split sampler, termostat kolony).
• Detekce: TSQ Quantiva Triple-Stage Quadrupole MS s HESI-II zdrojem v pozitivním módu.
• Kolona: Accucore HILIC 150×2,1 mm, 2,6 µm Core Enhanced Technology.
• Mobilní fáze: A) 20 mM amonium formiát, pH 3; B) acetonitril; gradient od 98 % B k 45 % B ve 4 minutách.
• Příprava standardů: pracovní roztoky 120–400 ng/ml v acetonitrilu.

Hlavní výsledky a diskuse

Na Accucore HILIC koloně byla dosažena vynikající separace všech izobarických párů, přičemž kritické rozlišení mezi nikotinem a anabasínem bylo 3,08. Na konkurenční koloně zůstávaly tyto sloučeniny nerozlišené (rozlišení 1,26). Vyšší organický podíl mobilní fáze zlepšil ionizaci a citlivost v MS detekci. Problémem zůstává kontaminace pozadí nikotinem ze vzduchu, povrchů nebo potravin, proto autoři doporučují pracovat v předem vyčištěných nikotinem-volných prostorech.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy pod 4 minuty s vysokou účinností.
• Spolehlivá separace izobarických párů vede ke zvýšené přesnosti kvantifikace.
• Vysoký organický podíl optimalizuje citlivost v MS detekci.
• Metoda vhodná pro farmakokinetiku, forenzní i regulační laboratorní aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

S rozvojem HILIC materiálů se očekává další zvyšování separační kapacity pro ultrapolarni analyty. Integrace se superkritickou tekutinovou chromatografií a vývoj softwaru pro automatickou identifikaci izobarických sloučenin posune možnosti aplikací v klinických i environmentálních studiích.

Závěr

Accucore HILIC kolona poskytuje výrazně lepší retenci a rozlišení polarických tabákových alkaloidů než konkurenční materiály, což umožňuje rychlé, citlivé a spolehlivé analýzy v režimu UHPLC-MS/MS.

Reference

1. Siegmund B., Leitner E., Pfannhauser W. Determination of the Nicotine Content of Various Edible Nightshades (Solanaceae) and Their Products and Estimation of the Associated Dietary Nicotine Intake. J. Agric. Food Chem. 1999, 47(8), 3113–3120.