Simultaneous Determination of Fat-Soluble Vitamins in Beverages Using a Triple Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá analýza tukem rozpustných vitamínů je klíčová pro kontrolu kvality potravin, sledování nutričního složení nápojů i výzkum biologické dostupnosti těchto látek. Metoda současné kvantifikace několika vitamínů zjednodušuje analytické workflow a umožňuje efektivní monitorování nutričních parametrů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie je vyvinout a ověřit postup pro simultánní stanovení třinácti tukem rozpustných vitamínů (A, D, E a K), včetně rozlišení izomerů α- a β-karotenu, v nápojových matricích pomocí ultra vysokorychlostní kapalinové chromatografie spojené s trojnásobným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem.

Použitá instrumentace

Ultra vysokorychlostní kapalinový chromatograf Nexera X3 spojený s trojnásobným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem LCMS-8050. Ionizace APCI, zdrojová teplota 300 °C, rozstřikovací plyn 3 l/min, vysoušecí plyn 10 l/min.

Metodika

Extrahovaná vzorka zeleninového džusu se připravila takto:

• Do 1 g komerčního džusu přidáno 5 g bezvodého síranu sodného
• Extrahováno etanolem, třepáno 5 minut, odstředěno při 4 000×g po dobu 5 minut
• Postup opakován dvakrát, supernatanty sloučeny na 40 ml a ředěny 100× etanolem
• Finální vzorek po odstředění při 15 000 rpm po dobu 10 minut

Chromatografické podmínky:

• Kolona Kinetex XB-C18 (100×3,0 mm, 1,7 μm), teplota 40 °C
• Mobilní fáze A metanol, B etanol
• Gradient B 15 % (0–7 min) až 100 % (7,01–12 min), návrat na 15 % do 14 min
• Průtok 0,5 ml/min, injekční objem 5 μl

MRM tranzice pro každou složku optimalizovány dle retenční doby a kolizního napětí.

Hlavní výsledky a diskuse

Kvantifikační rozsahy 0,1–1 000 ng/ml s relativní opakovatelností obvykle pod 10 %. Kalibrační křivky vykazují lineární odezvu v celém rozsahu. Izomery α- a β-karotenu byly úspěšně rozděleny a kvantifikovány jednotlivě. Recovery testy v dvou typech zeleninových džusů ukázaly hodnoty mezi 96 a 113 % pro α-karoten a 69 až 112 % pro β-karoten, což indikuje minimální útlum iontů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé simultánní stanovení široké škály tukem rozpustných vitamínů bez nutnosti kroků alkalické hydrolýzy. Umožňuje efektivní sledování nutričního obsahu nápojů a může být implementována v komerčních i výzkumných laboratořích pro QA/QC analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšíření na různé potravinářské a biologické matrice, automatizace přípravných kroků a integrace do online monitorovacích systémů. Vývoj metod pro izobarické a izotopově značené interní standardy pro zvýšení přesnosti a robustnosti měření.

Závěr

Vyvinutá LC-MS/MS metoda poskytuje vysokou citlivost, široký kvantifikační rozsah a spolehlivou separaci izomerů α- a β-karotenu. Ukázala vynikající opakovatelnost a recoveries v testovaných vzorcích zeleninových džusů, což potvrzuje její vhodnost pro rutinní analýzu tukem rozpustných vitamínů.

Reference

1. Ministry of Health Labour and Welfare Dietary Reference Intakes for Japanese 2020