Chromatogram of monosaccharides and sugar alcohols - Effect of temperature

Význam tématu

Analýza sacharidů a cukerných alkoholů je klíčová v potravinářském, farmaceutickém i biotechnologickém průmyslu. Přesné stanovení monosacharidů, disacharidů a oligosacharidů pomáhá kontrolovat kvalitu výrobků, sledovat fermentační procesy i ověřovat čistotu surovin.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované aplikace je ukázat výkonnost kolony Shim-pack SUR-Na v režimech vyloučení velikosti (size exclusion) a výměny ligandů na bázi sodíku (sodium-based ligand exchange) při separaci různých skupin sacharidů. Studie porovnává účinek teploty (50–80 °C) na rozlišení více komplexních směsí sacharidů a cukerných alkoholů.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika je založena na kapalinové chromatografii s izokratickou elucí vodou jako mobilní fází. Pro separaci se používá sloup Shim-pack SUR-Na (250×7,8 mm, 8 μm) doplněný guard kolonkou stejného typu. Rozpouštědlem je ultrapure voda, průtok 0,6 mL/min, objem injekce 20 μL. Teplota kolony se během měření nastavuje na 50, 60, 70 a 80 °C. Detekce probíhá pomocí Refractive Index Detectoru (RID) na chromatografu Nexera lite.

Hlavní výsledky a diskuse

Vliv zvýšení teploty se projevuje kratší retenční dobou a zlepšeným rozlišením. Ve čtyřech testovaných směsích (A–E) bylo efektivně odděleno řadu oligosacharidů (např. raffinóza, maltotrióza), monosacharidů (glukóza, galaktóza, fruktóza, rhamnóza), pentóz (xylose, arabinóza), hexózových alkoholů (sorbitol, mannitol) i glycerolu. Nejvyšší rozlišení bylo dosaženo při 80 °C, avšak i nižší teploty umožnily spolehlivou kvantifikaci jednotlivých složek.

Přínosy a praktické využití metody

• Univerzální separace širokého spektra sacharidů a alkoholů na jedné koloně.
• Jednoduchá příprava mobilní fáze (voda) bez organických rozpouštědel.
• Vysoká reprodukovatelnost a přesnost díky stabilní teplotní kontrole.
• Vhodnost pro rutinní laboratorní analýzy i výzkumné aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření použití iontově-výměnných a ligand-exchange kolon pro rychlé screenování fermentačních produktů. Dalšími směry jsou kombinace s hmotnostní spektrometrií pro zlepšenou selektivitu a rozvoj automatizovaných vysokopropustných (high-throughput) analytických platforem.

Závěr

Shim-pack SUR-Na v kombinaci s jednoduchou vodní mobilní fází a přesnou teplotní regulací nabízí spolehlivou a univerzální metodu pro separaci sacharidů a cukerných alkoholů. Optimalizace teploty umožňuje přizpůsobit analýzu složitosti vzorku a požadované citlivosti.

Reference

• Shimadzu Corporation. Application Note ERAS-1000-0553, First Edition: Feb. 2024.