Rapid Separation of Vitamin K1 Isomers and Vitamin K2 in Dietary Supplements Using UltraPerformance Convergence Chromatography with a C18 Column

Význam tématu

Vitamin K1 se v přírodě vyskytuje převážně jako biologicky aktivní trans izomer, zatímco syntetické doplňky mohou obsahovat i neúčinný cis izomer. Přesné a rychlé rozlišení těchto forem je klíčové pro hodnocení nutriční hodnoty potravinových doplňků a minimalizaci environmentální zátěže při analýze.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout metodu pro separaci cis- a trans-vitamínu K1 a formy K2 (MK-4) za méně než tři minuty, s využitím technologie UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC2) na běžném C18 sloupci.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPC 2 System s PDA detektorem
• ACQUITY UPC 2 HSS C18 SB Column (3.0 × 100 mm, 1.8 μm)
• Empower 3 CDS software

Použitá metodika

• Příprava vzorků extrakcí iso-oktanem, filtrace 0.45 μm a ředění
• Kolona 50 °C, vzorkovač 10 °C, průtok 3 mL/min, ABPR 1500 psi
• Mobilní fáze A: superkritický CO2, B: acetonitril/methanol 50/50
• Gradient: izokrat 0.5 % B po 2 min, nárůst na 20 % B za 1.5 min, držení 0.5 min
• Detekce UV při 243 nm

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo dosaženo baseline separace cis-K1, trans-K1 a MK-4 pod 3 minuty s USP rozlišením kritického páru 1.7. Spotřeba organických rozpouštědel klesla pod 1 mL na injekci, opakovatelnost RSD < 1.1 % a linearita R² > 0.998. Analýza komerčního vzorku odhalila 11.2 % podíl cis-K1 na celkovém obsahu vitaminu K1.

Přínosy a praktické využití metody

• Analýza je pětkrát rychlejší než standardní HPLC na C30 kolonech
• Odpadá potřeba speciálního C30 sloupce
• Snížení provozních nákladů a ekologické zátěže díky nízké spotřebě rozpouštědel
• Možnost spolehlivého stanovení poměru cis/trans pro hodnocení kvality doplňků

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další homologické řady vitaminu K2 (např. MK-7)
• Analýza dalších lipofilních vitamínů a bioaktivních látek pomocí UPC2
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro zvýšení selektivity a citlivosti

Závěr

Metoda UPC2 na C18 sloupci poskytuje rychlou, citlivou a ekologickou alternativu k HPLC pro separaci izomerů vitaminu K v doplňcích stravy. Nabízí vysokou efektivitu separace, nízkou spotřebu rozpouštědel a vynikající opakovatelnost.

Reference

• AOAC Official Method 999.15 Vitamin K in milk and infant formulas liquid chromatographic method AOAC International 2005
• Woollard DC Indyk HE Fong BY Cook KK Determination of vitamin K1 isomers in foods by liquid chromatography with C30 bonded-phase column J AOAC International 85(3):682-691 2002
• Huang B Zheng F Fu S Yao J Tao B Ren Y UPLC-ESI-MS/MS for determining trans- and cis-vitamin K1 in infant formulas method and applications Eur Food Res Technol 235(5):873-879 2012
• Aubin A Analysis of fat-soluble vitamin capsules using UltraPerformance Convergence Chromatography Waters Application Note No 720004394en June 2012