Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Myoinositol je zásadní cukr v lidském organismu, přítomný volně i vázaný v membránových fosfoinositidech. Zajišťuje regulaci buněčné osmolality, signální dráhy, vývoj nervového systému a tvorbu plicního surfaktantu u novorozenců. Vzhledem k nízkému obsahu myoinositolu v umělých mléčných formulích je jeho přesná a spolehlivá kvantifikace klíčová pro dodržení nutričních norem a prevenci deficitu u kojenců i dospělých.
Cíle a přehled studie
Cílem studie je ověřit a popsat metodu vysokovýkonné aniontové výměnné chromatografie s pulzní amperometrií (HPAE-PAD) a technikou prohazování kolon (column switching) pro stanovení volného myoinositolu a myoinositolu vázaného jako fosfatidylinositol v suchých infantních formulích a tekutých výživových přípravcích pro dospělé.
Použitá instrumentace
• Ion chromatografický systém Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC s duálním čerpadlem, eluentním generátorem EGC 500 KOH, detektorem pulzní amperometrie ED a autosamplerem AS-AP
• Kolony Dionex CarboPac PA1 (4×50 mm) pro předčištění a CarboPac MA1 (4×250 mm) pro separaci myoinositolu
• Kartuše Dionex OnGuard II RP pro odbourání matrice po hydrolýze
• Silikagelová SPE cartridge HyperSep 500 mg pro izolaci fosfatidylinositolu
• Mikrovlnné a kyselé hydrolýzy, biologické pufry a standardy myoinositolu a fosfatidylinositolu
Použitá metodika
1. Příprava vzorku volného myoinositolu
• Pro práškové formulě: odvážení 2,5 g vzorku, rozpuštění ve vodě, úprava pH na 4,5 a filtrace přes OnGuard II RP cartridge
• Pro tekuté výživy: 1 mL produktu ředěno vodou, obdobné čištění cartridge
2. Příprava vzorku vázaného myoinositolu jako fosfatidylinositol
Metoda 1 (SPE) podle AOAC 2011.18:
• Extrakce vzorku chloroform‐methanol, navození dvoufázového dělení, izolace fosfatidylinositolu na silikagelové SPE cartridgi, eluční postup směsí nepolárních a polárních rozpouštědel
• Sušení, kyselá hydrolýza (110 °C, 2 h) a neutralizace NaOH
• Čištění filtrací a OnGuard II RP cartridge před chromatografií
Metoda 2 (RP cartridge):
• Stejná extrakce jako u SPE, následuje kyselá hydrolýza bez SPE
• Očištění hydrolyzátu přímo na OnGuard II RP cartridge pro odstranění lipidů
3. Chromatografie a detekce
• Na PA1 guard kolonu 15 mM KOH k oddělení myoinositolu od pozdně eluujících sacharidů
• Po 1,5 min provedení přepnutí kolon na MA1 analytickou kolonu, eluční pufr 750 mM KOH, tok 0,4 mL/min, teplota 30 °C, injekce 20 µL
• Pulsní amperometrické měření s jednorázovou zlatou PTFE pracovní elektrodou bez potřeby leštění
Hlavní výsledky a diskuse
• Kalibrace 0,02–4 mg/L myoinositolu, lineární závislost s r2>0,999, LOD 1,6 µg/L, LOQ 5,4 µg/L
• Volný myoinositol ve standardním materiálu NIST SRM 1849 odpovídal certifikované hodnotě (40,3 mg/100 g), v mléčných formulích ~35,8 a 34,7 mg/100 g (119 % a 116 % deklarované hodnoty), v dospělém produktu ~0,34 mg/100 g
• Vázaný myoinositol představuje 0,8–2,6 mg/100 g v závislosti na typu vzorku; poměr vázaného vůči volnému je u dospělých přípravků až 8× vyšší
• Metoda 1 vykázala nižší výtěžnost (63–81 %) vázaného myoinositolu oproti metodě 2 (80–106 %), což souvisí s únikem fosfatidylinositolu při SPE
• Přesnost intradenních analýz RSD 0,7–3,8 %, mezidení RSD 0,3–6,2 %
Přínosy a praktické využití metody
• Nepotřebuje derivační úpravy jako GC nebo běžné HPLC s optickou detekcí
• Odstranění matricových interferencí technikou prohazování kolon zkracuje dobu analýzy
• Jednorázová Au/PTFE elektroda významně snižuje údržbu detektoru
• Metoda 2 s RP cartridge zrychluje přípravu a minimalizuje ztráty analytu
Budoucí trendy a možnosti využití
• Automatizace extrakčních a čiřicích kroků pro vyšší propustnost laboratoří
• Vývoj odolnějších elektrod s delší životností a nižším šumem
• Rozšíření metody na stanovení dalších polyolů a inositolizomerů v potravinářských matricích
• Využití mikrovlnné asistované hydrolýzy pro rychlejší uvolnění vázaného myoinositolu
Závěr
Ověřený HPAE-PAD postup s prohazováním kolon účinně stanovuje volný i vázaný myoinositol v kojeneckých a výživových formulích. Metoda nabízí vysokou citlivost, reprodukovatelnost a minimální nutnost údržby. Úprava vzorku pomocí RP cartridge zefektivnila stanovení vázaného myoinositolu a překonala ztráty spojené se silikagelovým SPE.
Reference
- AOAC Official Method 2011.18 Myo-Inositol (Free and Bound as Phosphatidylinositol) in Infant Formula and Adult Nutritionals, Liquid Chromatography/Pulsed Amperometry with Column Switching; AOAC Official Methods of Analysis: 2012.
- AOAC Official Method 2012.12 Free and Total Myo-Inositol in Infant Formula and Adult/Pediatric Nutritional Formula, High-Performance Anion Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection; AOAC Official Methods of Analysis: 2012.
- Schimpf K., Thompson L. J. AOAC Int. 95, 937–942 (2012).
- Ellingson D. et al. J. AOAC Int. 95, 1469–1478 (2012).
- Tagliaferri E.G. et al. J. Chromatogr. A 879, 129–135 (2000).
- Perelló J. et al. J. Chromatogr. B 802, 367–370 (2004).
- Flores M.I.A. et al. Food Chem. 129, 1281–1286 (2011).
- Brown L.D. et al. J. Nutr. 139, 1648–1652 (2009).
- Hallman M. et al. Early Hum. Dev. 10, 245–254 (1985).
- Majerus P.W. et al. Cell 63, 459–465 (1990).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.