ACQUITY UPC2 - FOOD APPLICATION NOTEBOOK

Význam tématu

V moderní potravinářské a farmaceutické analýze roste potřeba rychlých, přesných a ekologicky šetrných chromatografických metod. Tradiční HPLC a GC metodiky často trpí dlouhým časem analýzy, vysokou spotřebou organických rozpouštědel a omezenou schopností separovat široké spektrum látek v komplexních matricích. Technologie UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC 2®) využívá superkritického CO₂ ve spojení s sub-2 µm částicemi kolony a přináší významné zkrácení času analýzy, zvýšení rozlišení a snížení objemu odpadních rozpouštědel.

Cíle a přehled článku

Cílem publikovaných studií je demonstrovat využití ACQUITY UPC2 pro různé kategorie potravinářských a přírodních vzorků:

• analýza vitamínů rozpustných v tucích (A, D, K)
• profilace lipidů a volných mastných kyselin
• stanovení steroidů
• doporučkoviny a přírodní barviva
• analýza aromatických složek (vaniliny, terpenoidy)
• přechod analytických metod na preparativní úroveň (prep SFC)
• enantioselektivní detekce pesticidů (triazoly)

Použitá metodika a instrumentace

Ve většině aplikací je základním přístrojem ACQUITY UPC2 System doplněný detektorem PDA nebo MS (Xevo G2 Q-Tof, TQ-S). Jako mobilní fáze se používá superkritický CO₂ s organickým ko-rozpouštědlem (MeOH, ACN, IPA) a odpovídajícími aditivy (kyselina, amoniak) pro zlepšení ionizace. Rozměry a chemie kolony jsou optimalizovány pro danou aplikaci (BEH, HSS C18 SB, CSH, 2-EP, Trefoil, Viridis). Analýza obvykle probíhá v izokratickém či gradientním režimu při tlaku 100–200 bar a teplotách 25–60 °C.

Použitá instrumentace

• Acquity UPC2 System s PDA nebo Q-Tof/TQ-S MS
• Kolony sub-2 µm (ACQUITY UPC2 BEH, HSS C18 SB, 2-EP, CSH; Trefoil AMY1, CEL1; Viridis SFC)
• Vysokotlaké chladiče, vysokotlaké čerpadlo CO₂
• Síta QuEChERS, Oasis SPE kartridže, ELS detektory

Hlavní výsledky a diskuse

UPC 2 metody prokázaly:

• rozlišení vitamínů A a D₃ ve stejném běhu (< 12 min) bez předchozích derivatizací
• rychlou separaci triacylglycerolů a volných mastných kyselin s ELS/MS detekcí (10 min)
• enantioselektivní rozlišení stereoizomerů terpenoidů a vanilinů v řádu jednotek minut
• simultánní stanovení steroidů (< 3 min) a karotenoidů v doporučcích (< 2 min)
• profitabilní transfer analytických metod na preparativní úroveň se zachováním rozlišení
• enantioselektivní MRM detekci triazolových fungicidů v komplexních matricích (ppt cítlivost)

Přínosy a praktické využití metody

UPC 2 přináší:

• výrazné zrychlení analýzy (2–15×) a vyšší propustnost vzorků
• nízkou spotřebu organických ko-rozpouštědel (zelená chemie)
• vysokou selektivitu a citlivost, výhodnou integraci s MS detekcí
• multifunkční platformu pro široké spektrum analýz potravin, doplňků, kosmetiky

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj UPC 2 bude směřovat k:

• vylepšené interakci s C 18 kolonami pro extrémně málo polarizovatelné vzorky
• komplexní lipidomické a metabolomické profilingy
• automatizovaným řešením pro screening a přípravné SFC separace
• další integraci s high-resolution MS a umělou inteligencí pro neznámé sloučeniny

Závěr

Technologie UltraPerformance Convergence Chromatography (UPC 2) významně rozšířila možnosti chromatografické separace ve srovnání s HPLC nebo GC. Vždy přináší kombinaci rychlosti, rozlišení a ekologického provozu, což je zásadní pro moderní potravinářské, doplňkové, farmaceutické a environmentální analýzy. UPC 2 je univerzální platforma pro rychlý vývoj a přenos metod od analýzy až po preparativní separace.

Reference

• AOAC SMPR 2012.003/AOAC SMPR 2012.004
• Aubin A. Waters Application Note No. 720004394EN, 2012
• Grand-Guillaume Perrenoud A. et al. J. Chromatogr A 1266, 158, 2012
• Sakaki K. et al. J. Chromatogr Sci 32, 172, 1994
• Rivera SM, Canela-Garayoa R. J. Chromatogr A 1224, 1, 2009