Determination of Isoflavones in Dietary Supplements: A Comparison of Mass Detection with UV Detection

Význam tématu

Analýza isoflavonů v doplňcích stravy je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti produktů obsahujících sójové či jetelovité extrakty.
Isoflavony jsou biologicky aktivní sloučeniny s potenciálními účinky na lidské zdraví, a proto vyžadují přesné a citlivé metody stanovení.
Porovnání detekce pomocí hmotnostního detektoru a UV detekce přináší nové možnosti zlepšení selektivity a snížení chyb způsobených koelucí.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo:

• Porovnat kvantitativní výsledky získané hmotnostní detekcí (ACQUITY QDa) a UV detekcí (PDA při 260 nm).
• Vyhodnotit citlivost, lineární rozsah a limity kvantifikace (LOQ) pro šest hlavních isoflavonů.
• Otestovat metodu na referenčních materiálech (USP defatted soy, NIST SRM 3238) a reálných vzorcích doplňků ze semen sóji a červeného jetele.

Použitá metodika a instrumentace

Sample prep a chromatografie byla realizována podle USP monografie pro izoflavony:

• UHPLC systém: Waters ACQUITY Arc
• Kolona: CORTECS C18, 2.7 µm, 3.0×100 mm, teplota 30 °C
• Mobilní fáze A: voda s 0,1 % kyseliny mravenčí; fáze B: acetonitril s 0,1 % kyseliny mravenčí
• Gradient: 6–70 % A do 14,4 min, 10 % A do 15,2 min, návrat na 90 % A do 15,4 min, doba běhu 18 min
• Injekční objem: 2,0 µL, průtok 1,08 mL/min
• UV detekce: 2998 PDA, 260 nm, rozlišení 1,2 nm
• Hmotnostní detektor: ACQUITY QDa ESI+, kapilární napětí 0,8 kV, teplota sondy 600 °C, SIR režim podle m/z molekulárních iontů
• Software: Empower 3 CDS

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace a citlivost:

• Mass detection: kvadratický kalibrační model R2 >0,999, LOQ 0,01–0,15 ppm v závislosti na analytech.
• UV detekce: lineární model R2 0,9998, LOQ 0,05–0,10 ppm.
• Mass detekce byla 4× citlivější pro glycitein a daidzein, UV detekce převyšovala citlivost pro daidzin (~2×).

Test na referenčních materiálech:

• NIST SRM 3238: hmotnostní a UV výsledky se lišily <4 %, oproti certifikovaným hodnotám 4–11 %.
• RSD opakovatelnosti <2,2 % (mass) a <1,1 % (UV).

Analýza doplňků stravy:

• Obecná shoda mass a UV výsledků <10 % u většiny vzorků.
• Výrazná odchylka (–37 %) pro genistin ve vzorku E kvůli koeluci s interferentem detekovaným pouze masově.

Koeluce a selektivita:

• UV chromatogramy vykazovaly zakřivení špiček (fronting/tailing) u daidzeinu či glycitin, zatímco mass detekce odhalila interferentní signály.
• Mass detekce umožňuje přesnější kvantifikaci i v komplexních matrix.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená selektivita a citlivost zkracuje dobu analýzy (UHPLC běh 18 min vs. původních 74 min).
• Redukce chyb kvantifikace způsobených koelucí šetří čas na odstraňování nesrovnalostí.
• Vhodné pro rutinní kontrolu jakosti doplňků, laboratorní metodický transfer a validaci USP postupů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření hmotnostní detekce na další třídy přírodních sloučenin a metabolitů.
• Integrace do automatizovaných QC platforem pro vysokopropustnou analýzu.
• Vývoj pokročilých datových metod pro lepší rozlišení koelující sloučeniny.

Závěr

Fast UHPLC s CORTECS C18 a ACQUITY QDa mass detektorem poskytuje přesné a citlivé stanovení isoflavonů v doplňcích stravy.
Metoda snižuje chyby z koelucí, nabízí kratší dobu běhu a vysokou opakovatelnost, což přispívá k efektivitě laboratorní analýzy.

Reference

1. Yang J., Benvenuti M., Cleland G. Fast Analysis of Isoflavones in Dietary Supplements – USP Method Transfer onto a UHPLC System. Waters application note no. 720005858en, 2016.
2. Yang J., Benvenuti M., Cleland G. Fast Analysis of Isoflavones in Dietary Supplements – Benefits of Mass Detection in Method Transfer and Sample Analysis. Waters application note no. 720005814en, 2016.
3. USP Monograph. Powdered Soy Isoflavones Extract, USP39–NF34 S1 [6841], The United States Pharmacopeial Convention.
4. Zhang L. X., Burdette C. Q., Phillips M. M., Rimmer C. A., Marcus R. K. Determination of isoflavone content in SRM 3238 using LC–electron ionization MS, J. AOAC Int. 98(6):1483–1490, 2015.