The Quantitative Analysis of Curcuminoids in Food and Food Additives Using Rapid HPLC With Electrochemical, UV, or Fluorescence Detection

Význam tématu

Turmeric je běžně používaná koření a zdroj bioaktivních kurkuminoidů s protizánětlivými a antioxidačními účinky. Spolehlivé kvantitativní stanovení těchto látek je klíčové pro kontrolu kvality potravinářských a farmaceutických výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou metodiku HPLC s elektrochemickou detekcí pro kvantifikaci kurkuminoidů (kurkumin, demethoxykurkumin, bisdemethoxykurkumin) v potravinách a přípravcích. Metoda byla porovnána s UV a fluorescenční detekcí z hlediska citlivosti a selektivity.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrazvuková extrakce vzorků kurkumy a curry v methanolu, filtrace a ředění v mobilní fázi. HPLC podmínky:

• Kolona Acclaim RSLC PA2 2,1×50 mm, 3 µm
• Mobilní fáze: 25 % 100 mM fosfátový pufr pH 3, 75 % methanol
• Průtok: 0,4 mL/min, injekční objem 2 µL

Detekce:

• EC (6011RS coulometrická buňka, E1=E2=700 mV)
• UV (426 nm)
• FL (excitace 426 nm, emise 539 nm)

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 HPLC systém (LPG-3400BM, WPS-3000, TCC-3000RS)
• Detektor ECD-3000RS, buňka 6011RS
• FLD-3400RS fluorescenční detektor
• VWD-3100 variabilní vlnová délka
• Software Chromeleon 6.8

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožňuje separaci kurkuminoidů během 3 minut bez použití UHPLC. S elektrochemickou detekcí byly dosaženy LOD 2 pg (kurkumin, DMC) a 4 pg (BDMC) na kolonu, LoQ 10 pg (RSD <10 %). Elektrochemická detekce prokázala vyšší citlivost a rovnoměrnější odpověď než UV a fluorescenční detekce. Kalibrační křivky v rozsahu 10–500 ng/mL vykazovaly R2 >0,999. Obsahy kurkuminoidů v testovaných vzorcích (ng/mg): japonská curry omáčka (127, 57,5, 374), kurkumový prášek (17255, 7797, 8503), žluté curry koření (1804, 813, 847). Studie stability prokázala tepelnou stálost do 120 °C, zatímco při nízkém pH a osvětlení vznikl degradant detekovaný pouze EC.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je vhodná pro rychlé rutinní analýzy v QA/QC, výzkumu stability a vývoji farmaceutických kandidátů. Vysoká citlivost EC detekce umožňuje sledování degradace a monitorování kvality surovin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro identifikaci degradantů
• Vyšší automatizace a hromadné zpracování vzorků
• Rozšíření na nové matrice a farmaceutické formulace
• Využití v preklinickém výzkumu a vývoji léčivých přípravků

Závěr

Vyvinutá 3minutová HPLC metoda s elektrochemickou detekcí poskytuje vysoce citlivé a selektivní stanovení kurkuminoidů, překonává konvenční UV a FL detekci a je užitečná pro kontrolu kvality a studium stability kurkuminoidů.

Reference

• Grynkiewicz G., Ślifirski P. Curcumin and curcuminoids in quest for medical status. Acta Biochem. Polonica 2012, 59(2):201–212.
• Rohman A. Mini review analysis of curcuminoids in food and pharmaceutical products. Int. Food Res. 2012, 19(1):19–27.
• Zhang J., Jinnai S., Ikeda R. et al. A simple HPLC-fluorescence method for quantitation of curcuminoids. Anal. Sci. 2009, 25:385–388.
• Kishore C.N., Shrivastava A., Anurekha J. Stability-indicating RP-HPLC determination of curcumin. Phcog J. 2010, 2(6).
• Pfeiffer E., Hőhl S., Solyom A.M., Metzler M. Studies on stability of turmeric constituents. J. Food Eng. 2003, 56:257–259.
• Romson S., Sunisa S., Worapong U. Stability of antioxidant and antibacterial properties in heated turmeric-chili paste. Int. Food Res. 2011, 18:397–404.