Enhancing the LC-MS/MS Analysis of B-group Vitamins with MaxPeak High Performance Surfaces Technology

Význam tématu

Analýza vitamínů skupiny B je klíčová pro kontrolu kvality potravin, nápojů a doplňků stravy.
Fyziologická role jednotlivých vitamínů vyžaduje spolehlivou kvantifikaci i v komplexních matricích.
Standardní LC-MS/MS metody mohou být ovlivněny interakcemi fosfátových vitamérů s kovovými částmi chromatografu, což vede k špatným chromatografickým parametrům a nízké citlivosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo ověřit, jak technologie MaxPeak HPS (High Performance Surfaces) od společnosti Waters zlepší simultánní LC-MS/MS analýzu vitamínů B v energetických nápojích a komplexních doplňcích stravy.
Studie srovnává výkon standardního LC systému se systémem vybaveným povrchy HPS z hlediska citlivosti, linearity kalibrace, peak tailingu a carry-over.

Použitá metodika a instrumentace

Použitá metodika zahrnovala přímé vstřikování vzorků po jednoduché filtraci a ředění pro nízké koncentrace.
Chromatografické podmínky:

• Kolona ACQUITY Premier BEH C18, 1.7 µm, 2.1 × 100 mm
• Mobilní fáze A: 20 mM formiát amonný, pH 5.0; B: methanol
• Teplota kolony 40 °C, průtok 0.35 mL/min, injekce 2 µL
• Gradient 9 minut dle AOAC 2015.14 s úpravou pH

MS podmínky:

• Xevo TQ-S micro, režim ES+, capillary 1.4 kV, cone 70 V
• Teplota zdroje 150 °C, desolvační teplota 350 °C
• Plyn curtain 350 L/h, desolvační plyn 650 L/h
• Optimalizované MRM přechody pro 18 vitamínů

Použitá instrumentace

• ACQUITY Premier System s keramickými povrchy MaxPeak HPS
• ACQUITY UPLC H-Class PLUS System (srovnávací SOP nastavení)
• ACQUITY Premier BEH C18 kolona
• Xevo TQ-S micro MS System
• LCMS Certified Amber Glass Max Recovery Vial

Hlavní výsledky a diskuse

• HPS technologie zvýšila detekční citlivost 6 vitamínů až 3–10× ve srovnání s nerezovým povrchem.
• Počáteční srovnání píků ukázalo výrazně vyšší intenzitu a plošné plochy téměř všech vitamínů s HPS.
• Po řadě injekcí zůstává nadlepšení stále patrné, přestože se rozdíl mírně snižuje.
• LOQ (S/N ≥ 10) pro vitamíny B1, B2, B3, B5, B6, B9 a vitaméry kleslo, což dokládá lepší linearitu a přesnost kalibrace.
• U systémů s HPS nebyl pozorován carry-over, kdežto u konvenčního SOP nastavení zůstávaly rezidua riboflavinu, pyridoxalu či 5-methyl-THF.
• Analýza reálných vzorků (energetické nápoje, tekuté doplňky stravy) prokázala shodu naměřených hodnot s deklarovanými (90–124 % v ED1, 138–180 % v ED3).
• Opakovatelnost výsledků se většinou pohybovala pod 7 % RSD, což potvrzuje robustnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená citlivost a menší peak tailing umožňují spolehlivou analýzu i stopových koncentrací fosfátovaných vitamínů.
• Eliminace carry-over zvyšuje produktivitu a snižuje potřebu časté regenerace či výměny komponent.
• Metoda je vhodná pro rutinní QC laboratoře a výzkum, kde se analyzují komplexní matrice potravin, nápojů a doplňků stravy.
• Lepší linearita kalibrace podporuje přesné kvantifikace napříč širokým rozsahem koncentrací.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření MaxPeak HPS technologie na další třídy fyziologicky významných analytů (organické kyseliny, peptidy, glycany).
• Integrace s vysoce citlivými detektory pro multi-omics aplikace a screening biomarkerů.
• Využití ve vývoji a validaci metod pro monitorování nutričního doplňování a farmaceutických preparátů.

Závěr

Technologie MaxPeak HPS v řešení ACQUITY Premier významně zlepšuje LC-MS/MS analýzu vitamínů B.
Hlavní přínosy spočívají ve vyšší citlivosti, lepší linearitě, menšímu peak tailingu a eliminaci carry-over.
Metoda je robustní, snadno implementovatelná a poskytuje spolehlivé výsledky v rutinní praxi QC laboratoří.

Reference

1. Wakamatsu A.; Morimoto K.; Shimizu M.; Kudoh S. J. Sep. Sci. 2005, 28, 1823–1830.
2. Asakawa Y. et al., J. Chromatogr. A 2008, 1198–1199, 80–86.
3. Lauber M. et al., Waters White Paper 2020.
4. Birdsall R. E. et al., Waters App. Note 2020.
5. Boissel C.; Walter T. H., Waters App. Note 2020.
6. Smith K. M.; Rainville P., Waters App. Note 2020.
7. Brennan K. et al., Waters App. Note 2020.
8. AOAC Official Methods 2015.14, AOAC INTERNATIONAL, 2019.