Determination of Chloride in Infant Formula and Adult Nutritionals

Význam tématu

Chlorid je základním elektrolytem v kojenecké a pediatrické výživě, ovlivňuje udržení acidobazické rovnováhy a hydratace organismu. Nedostatek chloridu může vést k hypochloremické metabolické alkalóze, zatímco přebytek je nežádoucí z hlediska regulačních limitů. Spolehlivé stanovení chloridu je proto klíčové pro kontrolu kvality kojeneckých formulí a výživových produktů pro dospělé.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo vyvinout a validovat metodu iontové chromatografie s potlačenou vodivostní detekcí pro kvantitativní stanovení chloridu ve 19 různých maticích SPIFAN, zahrnujících práškové formule, ready-to-feed přípravky a koncentráty. Metoda byla navržena tak, aby splňovala požadavky AOAC SPIFAN SMPR a AOAC Single Lab Validation.

Použitá metodika

Popis přípravy vzorků:

• Rehydratace práškových vzorků v poměru 2,5 g prášku na 20 g vody, homogenizace a okamžité zpracování.
• Ready-to-feed a koncentrované tekuté vzorky přímo centrifugovány v ultrafiltračních zařízeních (Amicon Ultra-15) při 5 000 rpm po dobu 60 min při 20 °C.
• Filtrát následně filtrován přes 0,2 µm PES filtr pro odstranění částic a makromolekul.
Chromatografické podmínky:
• Kolona Dionex IonPac AS15 (2 × 250 mm) při 30 °C a guard kolona AG15 (2 × 50 mm).
• Eluce gradientem KOH (5–60 mM) generovaným pomocí eluentového generátoru EGC III.
• Průtok 0,4 mL/min, injekční objem 2,5 µL.
• Detekce potlačenou vodivostí na AERS 500 suppressoru při 60 mA.



Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ Reagent-Free HPIC systém (SP/DP pumpa, DC detektor/kompartment).
• Autosampler AS-AP, eluentový generátor EGC III KOH, potlačený suppressor AERS 500, guard kolona CR-ATC II.
• Chromeleon Chromatography Data System verze 7.1.
• Amicon Ultra-15 zařízení s membránou Ultracel-3, 0,2 µm PES stříkačkové filtry.



Hlavní výsledky a diskuse

• Lineárnost detekce chloridu v rozsahu 5–2000 mg/L s koeficientem determinace >0,9995 a chybou kalibrace <5 %.
• Limit detekce 0,006 mg/100 g a kvantifikace 0,02 mg/100 g, výrazně pod požadavky SMPR (1,6 a 5 mg/100 g).
• Opakovatelnost (n=2) RSD <2,5 % a celková reprodukovatelnost (n=12) RSD <3,2 % ve všech maticích (koncentrace chloridu 346–842 mg/100 g).
• Trueness testovaná pomocí NIST SRM 1849a: průměr 7454 mg/kg ±142 mg/kg (RSD 1,9 %), 106 % recovery referenční hodnoty.
• Recovery na placebových vzorcích při 50 % a 100 % spikech v rozsahu 94,7–106 % (RSD 0,46–3,33 %), splňující kritéria SMPR s výjimkou dvou hodnot mírně mimo rozsah.



Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a robustní analýza chloridu v různých formách kojeneckých a výživových formulí.
• Minimální potřeba chemikálií díky reagent-free IC, pouze deionizovaná voda pro generaci eluční fáze.
• Vysoká přesnost a spolehlivost pro rutinní QA/QC laboratoře i regulační kontrolu.
• Schopnost paralelního stanovení dalších aniontů v budoucím rozšíření metody.



Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorku a integrace do monitorovacích systémů ve výrobě.
• Miniaturizace a spojení s hmotnostní spektrometrií pro vyšší selektivitu a citlivost.
• Rozšíření aplikace na multikomponentní analýzu anorganických iontů a organických kyselin.
• Využití v oblasti nutrigenomiky a personalizované výživy pro cílené doplňování elektrolytů.



Závěr

Metoda iontové chromatografie s potlačenou vodivostí na Dionex ICS-5000+ pro stanovení chloridu ve formulích pro kojence a dospělé prokázala vynikající výkon. Splňuje či překračuje požadavky SPIFAN SMPR na lineárnost, citlivost, přesnost a pravdivost. Díky vysoké robustnosti a jednoduchosti údržby je vhodná pro rutinní provoz v kontrolních laboratořích.



Reference

• Linshaw MA a kol. Hypochloremická alkalóza u kojenců spojena se sójovou proteinovou formulí. J Pediatr. 1980;96(4):635–640.
• Reznik VM, Griswold WR, Mendoza SA, McNeal RM. Neo-Mull-Soy metabolic alkalosis: a model of Bartter’s syndrome? Pediatrics. 1980;66(5):784–786.
• Newberry RE. The Infant Formula Act of 1980. J Assoc Off Anal Chem. 1982;65(6):1472–1473.
• AOAC SMPR 2014.015. Standard Method Performance Requirements for Chloride in Infant and Adult/Pediatric Nutritional Formula. Gaithersburg, MD; 2014.
• AOAC International. Recommended Guidelines for SPIFAN Single Laboratory Validation (SLV). 2016.