Quantitative Analysis of Astaxanthin in Dietary Supplements by UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC2)

Význam tématu

Carotenoidy, zejména lipofilní astaxanthin, jsou významné antioxidanty využívané v potravinářském, farmaceutickém a kosmetickém průmyslu. Přesná a efektivní kvantifikace astaxanthinu je klíčová pro dodržování regulačních norem, zajištění kvality doplňků stravy a optimalizaci výrobních procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou a spolehlivou metodu pro kvantitativní analýzu astaxanthinu v doplňcích stravy pomocí UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC2). Metoda byla porovnána se standardní HPLC technikou a aplikována na tři komerčně dostupné vzorky doplňků.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky doplňků prošly enzymatickou de-esterifikací pomocí cholesterol esterázy, následovanou extrakcí hexanem a rektifikací v acetonu. Pro korekci variability byl využit interní standard trans-β-apo-8’-karotenal.

• Chromatograf: ACQUITY UPC2 System
• Detektor: ACQUITY UPC2 PDA (kompenzace 457 nm, referenční 530–600 nm)
• Kolona: ACQUITY UPLC HSS C18 (3×150 mm, 1,8 µm)
• Softwarová kontrola: MassLynx v4.1
• Mobilní fáze: superkritické CO2 (A) / methanol (B), gradient 5→15→5 % B během 5 min
• Podmínky: teplota 30 °C, tlak 200 bar, průtok 1,0 mL/min, objem injekce 2 µL

Hlavní výsledky a diskuse

UPC2 metoda umožnila separaci trans, 9-cis a 13-cis izomerů astaxanthinu a interního standardu za méně než 2,5 minuty, což představuje 10× zkrácení oproti HPLC. Intradení i interdení opakovatelnost pro jednotlivé izomery byla RSD <5 % a pro doplňky <1,5 %. Naměřené obsahy astaxanthinu v kapslích se shodovaly s deklarovanou hodnotou v rámci ±5 %.

Přínosy a praktické využití metody

UPC2 přináší výrazné úspory času a spotřeby organických rozpouštědel, zjednodušuje složení mobilní fáze, zvyšuje bezpečnost práce a umožňuje vysokou selektivitu a přesnost analýzy. Metoda je vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře i regulační monitoring doplňků stravy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dá se očekávat rozšíření UPC2 pro další lipofilní přípravky a karotenoidy, integrace s hmotnostní detekcí pro zvýšení citlivosti, automatizace přípravy vzorku a vývoj standardizovaných postupů pro různé formy esterů a izomerů. Metoda může nalézt uplatnění i v farmaceutickém vývoji, potravinářské kontrole a environmentálních analýzách.

Závěr

Vyvinutá UPC2 metoda pro kvantifikaci astaxanthinu je rychlá, spolehlivá a plně srovnatelná se standardní HPLC. Splňuje požadavky na přesnost, specifickost a opakovatelnost a lze ji snadno integrovat do stávajících workflow laboratoří zaměřených na doplňky stravy.

Reference

1. Zhao L, Chen F, Zhao G, Wang Z, Liao X, Hu X. Isomerization of trans-Astaxanthin Induced by Copper(II) Ion in Ethanol. J. Agric. Food Chem. 2005;53:9620–9623.
2. Fonseca RAS, Rafael RS, Kalil SF, Burkert CAV, Berkert JMF. Different cell disruption methods for astaxanthin recovery by Phaffia rhodozyma. African J. Biotech. 2011;10(7):1165–1171.
3. Wang L, Yang B, Yan B, Yao X. Supercritical fluid extraction of astaxanthin from Haematococcus pluvialis and its antioxidant potential in sunflower oil. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 2012;13:120–127.
4. Nutritional Outlook. Analytical considerations in astaxanthin quantification. Nutr. Outlook. 2009.
5. Rivera SM, Canela-Garayoa R. Analytical tools for the analysis of carotenoids in diverse materials. J. Chromatogr. A. 2012;1224:1–10.
6. Fuji Health Science. Astaxanthin Content in AstaREAL L10, V1. May 2009.