Fast Analysis of Isoflavones in Dietary Supplements – USP Method Transfer onto a UHPLC System

Význam tématu

Isoflavony se nacházejí v sójových produktech a dalším rostlinném materiálu a jsou důležité pro doplňky stravy z hlediska biologické aktivity a zdravotních benefitů.
Konvenční USP metoda pro analýzu vyžaduje až 74 minut, což omezuje analytickou kapacitu laboratoří.
Rychlá a spolehlivá analýza isoflavonů je zásadní pro kontrolu kvality a výzkum ve farmaceutickém i potravinářském sektoru.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo přenést standardní USP HPLC metodu na ACQUITY Arc UHPLC systém a zkrátit dobu analýzy na pouhých 18 minut.
Dále byla optimalizována chromatografie i detekce a potvrzení identity analytů pomocí masové detekce QDa.
Metoda se zaměřuje na 12 hlavních isoflavonů včetně jejich glykozidových, malonylových a acetylových derivátů.

Použitá metodika a instrumentace

Popis přípravy vzorků

• Standardy a vzorky doplňků materiály USP, NIST a komerčních výrobců
• Extrahované podle USP protokolu a ředěné v acetonitril : voda (2 : 3)
• Interní standard apigenin 4 ppm

UHPLC podmínky

• Systém ACQUITY Arc UHPLC se sloupcem CORTECS C18 2,7 µm 3,0 × 100 mm
• Mobilní fáze voda s 0,1 % kyseliny mravenčí a acetonitril s 0,1 % kyseliny mravenčí
• Gradient od 90 do 10 % fáze A v 15 minutách, průtok 1,08 mL/min, teplota 30 °C, injekce 2 µL
• Detekce UV při 260 nm

MS podmínky

• ACQUITY QDa ESI+ režim, kapilární napětí 0,8 kV, sondová teplota 600 °C
• SIR masy odpovídající molekulárním iontům sloučenin

Hlavní výsledky a diskuse

Přenos a optimalizace metody vedl ke zkrácení doby analýzy z 74 na 18 minut při zachování chromatografické rozlišení.
Použití CORTECS C18 sloupce poskytlo vyšší účinnost a nižší tlak než tradiční 5 µm sloupce.
Masová detekce umožnila jednoznačnou identifikaci acetylových a malonylových derivátů i bez jednotlivých standardů.
Kalibrace UV detekce s interním standardem vykázala R2 > 0,9998 a RSD retenčních časů < 0,12 %.
Test SRM NIST 3238 prokázal odchylky < 11 % u většiny isoflavonů, u daidzeinu 15 %, v souladu s literárními údaji.
Analýza čtyř doplňků ukázala shodu dvou vzorků s deklarovaným obsahem a jeden vzorek významně pod udávanou hodnotou.

Přínosy a praktické využití metody

• 75 % úspora času na analýzu a výrazně vyšší propustnost laboratoře
• 75 % úspora spotřeby elučních činidel
• Vyšší jistota identifikace analytů díky selektivní masové detekci
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality doplňků a farmaceutických vzorků

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření nasazení UHPLC-MS pro komplexní profiling rostlinných extraktů.
Možné je využití high-resolution MS pro detailní studium konjugátů a metabolitů isoflavonů.
Integrace do automatizovaných high-throughput platforem pro screening většího počtu vzorků.

Závěr

Efektivní přenos USP metody na ACQUITY Arc UHPLC se zkrácením analýzy na 18 minut společně s QDa detektorem představuje významný posun v analytické rychlosti a spolehlivosti.
Metoda splňuje požadavky na rozlišení, citlivost a reprodukovatelnost a přináší výrazné úspory nákladů i času.

Reference

• USP Monograph Powdered Soy Isoflavones Extract USP39–NF34 S1 6841 The United States Pharmacopeial Convention
• AOAC Official Method 2008.03 Total soy isoflavones in dietary supplements supplement ingredients and soy foods HPLC with UV detection First Action 2008 AOAC International
• K Fountain Transferring USP Compendia HPLC Methods to UPLC Technology for Routine Generic Drug Analysis Waters application note 720004251EN 2012
• J Yang M Benvenuti G Cleland Fast Analysis of Isoflavones Benefits of Mass Detection in Method Transfer and Sample Analysis Waters application note 720005814en 2016
• LX Zhang CQ Burdette MM Phillips CA Rimmer RK Marcus Determination of isoflavone content in SRM 3238 using liquid chromatography‐particle beam electron ionization mass spectrometry J AOAC Int 2015 98(6) 1483–1490