Analysis of Organic Acids

Význam tématu

Analýza organických kyselin je klíčová pro kontrolu kvality potravin, biotechnologických procesů a farmaceutických přípravků. Přesná separace a detekce karboxylových kyselin umožňuje sledovat metabolické dráhy, hodnocení čerstvosti surovin a odhalení nežádoucích vedlejších produktů.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované aplikace bylo optimalizovat iontově vylučovací chromatografii pro simultánní stanovení 28 běžně se vyskytujících organických kyselin. Studie demonstruje možnost komplexní analýzy v jednom běhu do 50 minut s vysokým rozlišením a reprodukovatelností.

Použitá metodika

Pro separaci byla využita iontově vylučovací chromatografie s vodivostní detekcí. Mobilní fáze obsahovala 5 mmol/l p-toluensulfonové kyseliny a pufr s Bis-Trisem a EDTA pro stabilizaci pH. Analytický běh probíhal při teplotě 45 °C a průtoku 0,8 ml/min.

Použitá instrumentace

• Chromatografický systém Nexera Organic Acid System
• Kolona Shim-pack SCR-102H (300 mm × 8,0 mm I.D.) se strážní kolonkou SCR-102H (50 mm × 6,0 mm I.D.)
• Mobilní fáze: 5 mmol/l p-toluensulfonová kyselina (Reagents Kit P/N 228-61465-91)
• Pufrovací roztok: 5 mmol/l p-toluensulfonová kyselina, 20 mmol/l Bis-Tris, 0,1 mmol/l EDTA
• Organic Acid Analysis Plumbing Kit (mixer) P/N 228-77532-41
• Injekční objem 20 µl, vstřikovací lahvička LabTotal Vial for LC/LCMS P/N 228-15652-92
• Detekce: vodivostní detektor

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaná metoda umožnila rozdělení a detekci 28 organických kyselin, včetně kyselin karboxylových a hydroxykyselin, v průběhu 50 minut. Chromatogram ukazuje ostré a dobře oddělené píky pro kyseliny od kyseliny fosforečné po valerickou. Vyšší retenční časy byly zaznamenány u kyselin s vyšším počtem uhlíků a hydroxyfunkcí, zatímco menší molekuly elutovaly dříve. Metoda prokázala vysokou opakovatelnost retence i velikosti píku.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a kompaktní analýza širokého spektra organických kyselin
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality v potravinářství a biotechnologiích
• Možnost sledování metabolitů ve farmaceutickém vývoji
• Jednoduchá příprava vzorku bez složitých derivatizačních postupů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro identifikaci neznámých kyselin
• Miniaturizace a rychlejší kolonové formáty pro vyšší propustnost laboratoře
• Vývoj zelených mobilních fází s nižší ekologickou stopou
• Automatizace přípravy vzorků a datové analýzy pomocí AI

Závěr

Popisovaná iontově vylučovací chromatografie nabízí spolehlivý a univerzální přístup k analýze organických kyselin v různých odvětvích. Metoda kombinuje jednoduchost přípravy, rychlost běhu a vysokou separační schopnost.

Reference

1. Application News 01-00171 (JP), Shimadzu Corporation, 2021.