Rapid detection of illegal adulterants in dietary supplements with Raman

Význam tématu

Analýza doplňků stravy pro nelegální příměsi je klíčová pro ochranu veřejného zdraví. Doplňky jsou ve většině zemí klasifikovány jako potraviny, proto podléhají méně přísnému testování než léčiva. SERS nabízí citlivou, rychlou a přenosnou strategii pro detekci nežádoucích farmaceutických látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat využití surface-enhanced Raman scattering (SERS) pro rychlý screening a identifikaci nelegálních adulterantů v doplňcích stravy. Studie zahrnuje modelové testy 23 farmaceutických látek a praktickou aplikaci na komerční medové produkty s neoznačeným sildenafil a tadalafil.

Použitá metodika

Vzorky byly extrahovány do etanolu nebo vodného roztoku NaOH, doplněného NaCl a isopropylalkoholem. Po odstředění se supernatant nanesl na P-SERS proužek, vysušil a analyzoval přenosným Ramanovým spektrometrem MISA. Měření trvá do 10 sekund a vyhodnocení probíhá pomocí Hit Quality Index (HQI).

Použitá instrumentace

• Metrohm Instant SERS Analyzer (MISA) s Orbital-Raster-Scan technologií
• P-SERS papírové proužky se stříbrnými či zlatými nanopartikulemi
• Stříbrné a zlaté nanopartikulární roztoky pro SERS

Hlavní výsledky a diskuse

• Ze 23 testovaných farmaceutik 11 vykázalo silný SERS signál (LOI od 0,1 do 5 % hmotnostních), včetně acetidalafilu, sildenafilu, vardenafilu a dalších.
• V 18 komerčních vzorcích suplementů prokázala metoda spolehlivou detekci sulfanilových analogů při minimálních koncentracích 0,1 %.
• V reálných medových doplňcích tzv. hot honey byla potvrzena přítomnost sildenafil (20–50 mg/15 g) a tadalafil (20–50 mg/10–15 g). Zlaté nanopartikulární roztoky poskytly pro tadalafil lepší SERS signál než P-SERS substráty.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlý, citlivý a nákladově efektivní on-site screening doplňků stravy bez nutnosti nákladného laboratorního vybavení a odborného personálu. Nízká citlivost techniky vůči excipientům zajišťuje minimální mezimatricové rušení.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření referenčních knihoven a nasazení strojového učení pro automatizované vyhodnocování spekter
• Další miniaturizace přístrojů a integrace s mobilními platformami pro terénní kontrolu
• Vývoj multiplexních SERS testů pro simultánní detekci více než jedné látky

Závěr

SERS na přenosných přístrojích jako MISA představuje efektivní a rychlý nástroj pro detekci nelegálních adulterantů v doplňcích stravy. Díky vysoké citlivosti a snadné obsluze může výrazně podporovat kontrolní praktiky úřadů i výrobců.

Reference

• Rizzo S.; Weesepoel Y.; Erasmus S.; Sinkeldam J.; Piccinelli A.L.; van Ruth S. A Multi-Analyte Screening Method for the Rapid Detection of Illicit Adulterants in Dietary Supplements Using a Portable SERS Analyzer. Heliyon 2023, 9(8), e18509.
• U.S. Food & Drug Administration. Tainted Honey-based Products with Hidden Active Drug Ingredients. 2025.