Bringing LC/MS to the Wellness Aisle: Quantitation of Water SolubleVitamins in Over-the-Counter Supplements

Význam tématu

Suplementy s vitaminy jsou široce dostupné v různých formách (tablety, kapsle, gummy, prášky, nápoje) a jejich kvalitní kvantifikace je zásadní pro zajištění shody s deklarovanými hodnotami, bezpečnosti spotřebitele a pro kontrolu výroby. Tradiční analytické přístupy (spektrofotometrie, mikrobiologické testy, LC-UV) často selhávají v komplexních matricích kvůli nízké selektivitě, citlivosti nebo nízkému throughputu. Publikovaná práce demonstruje přenos metodiky LC/MS z triple-quadrupole na dostupnější single-quadrupole přístroj, s cílem provést simultánní, citlivé a robustní stanovení vodou rozpustných vitaminů v OTC produktech.

Cíle a přehled studie / článku

Autoři (Patrick M. Batoon, Russell Burge, Agilent Technologies) prezentují poster (ASMS 2026, WP 336) popisující metodu pro simultánní identifikaci a kvantifikaci více vodou rozpustných vitaminů v populárním doplňku (Emergen-C Turmeric & Ginger – gumy a nápojový prášek). Hlavní cíle byly: konsolidovat více analýz do jednoho běhu, dosáhnout citlivosti a selektivity s použitím single-quadrupole MS, ověřit linearitu i na úrovních LOD/LOQ a potvrdit shodu naměřených hodnot s deklarovanými údaji na obalu.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika (adaptováno z dřívějšího LC/TQ protokolu) – klíčové kroky přípravy vzorku:

• Rozpuštění doporučené dávky výrobku ve zvoleném objemu (příklady: 6 oz ~177.4 mL pro nápoj), příprava filtrovaných i nefiltrovaných vzorků pro test robustness.
• Extrahční rozpouštědlo: voda obsahující 0,1 % H3PO4, 5 % acetonitrilu, 0,5 % EDTA a 0,5 % vitaminu C (vitamin C slouží jako antioxidant, aby zabránil degradaci analytů).
• Protřepání 20 min, doplnění do objemu, odebrání alikvot, zahřátí extraktu na 90–95 °C po 25 min pro uvolnění riboflavinu-5-fosfátu (B2), ochlazení, centrifugace 13 000 rpm 5 min.
• Ředění supernatantu podle potřeby, příprava post-spiked vzorků pro kontrolu recovery a následná injekce do LC/MS v pozitivním módu SIM.

Použitá instrumentace (samostatná sekce):

• Agilent 1290 Infinity III LC stack: Prime Pump, Multisampler, UV-DAD.
• Agilent Pro iQ single quadrupole LC/MS s MultiMode ionizačním zdrojem kombinujícím ESI+ a APCI.
• Analytický režim: SIM (Selected Ion Monitoring) v kladném módu.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila simultánní detekci všech sledovaných vodou rozpustných vitaminů v jednom běhu, čímž klesla potřeba vícenásobných separátních testů. Klíčová zjištění:

• Citlivost a limity: experimentálně stanovené LOD se pohybovaly v řádu zhruba 0.1 až 2.8 ppb v závislosti na konkrétním vitaminu; LOQ přibližně v rozmezí 0.3 až 4 ppb. Tyto nízké úrovně dovolily kvantifikaci i při nízkých koncentracích v matrici.
• Lineárnost: kalibrační křivky vykazovaly lineární odezvu až v oblasti LOD/LOQ s koeficientem determinace R2 ≈ 0.99, což indikuje dobrou kvantitativní výkonnost i v blízkosti limitů metody.
• Robustnost: srovnání filtrovaných a nefiltrovaných vzorků ukázalo konzistentní plochy píků a výsledky kvantifikace se statisticky shodovaly (příklady %RSD kolem 3–5 % pro opakovaná měření), což svědčí o robustnosti extrakčního postupu a analytiky.
• Praktická konzistence: všechny analyzované vitaminy v testovaném produktu odpovídaly deklarovaným hodnotám na etiketě.

Autoři uvedli jako příklad rozsah kalibrace pro niacin (vitamin B3) od desítek ppb až do stovek tisíc ppb, což demonstruje široký dynamický rozsah možné kvantifikace.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda přináší několik praktických výhod pro kontrolu kvality v průmyslu doplňků stravy a v laboratorních tocích:

• Konsolidace více jednotlivých assay do jedné LC/MS analýzy zvyšuje průchodnost, snižuje čas a náklady na analýzy.
• Single-quadrupole MS s MultiMode ionizací nabízí vhodný kompromis mezi nákladovostí a analytickým výkonem, dostatečný pro rutinní QC aplikace u vodou rozpustných vitaminů.
• Vysoká citlivost a selektivita SIM režimu umožňují kvantifikaci i v komplexních matricích (gumy, práškové nápoje) bez nutnosti rozsáhlých separačních kroků.
• Protokol je relativně jednoduchý a reproducibilní (ochrana analyzátů antioxidanty, termická uvolňovací fáze pro B2), což usnadňuje zavádění do rutinních laboratoří.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné směry dalšího rozvoje a aplikace metody:

• Rozšíření panelu analyzovaných látek o tuky rozpustné vitaminy a další mikroživiny včetně adaptace extrakčních protokolů.
• Implementace vysoce výkonných režimů (např. HRMS) pro nepřímé potvrzení struktur a lepší řešení případných izobarických interferencí.
• Automatizace přípravy vzorků a datové zpracování pro zvýšení throughputu v komerčních laboratořích.
• Standardizace postupu pro regulační účely a širší přijetí v průmyslových kontrolních protokolech, případně porovnání single-quadrupole vs. triple-quadrupole v rámci mezilaboratorních studií.

Závěr

Prezentovaná metoda ukazuje, že moderní single-quadrupole LC/MS s MultiMode ionizací může poskytovat dostatečnou citlivost, selektivitu a linearitu pro simultánní kvantifikaci vodou rozpustných vitaminů v komplexních OTC matricích. Postup zjednodušuje analytické workflow, zvyšuje efektivitu a snižuje náklady při zachování požadovaných analytických parametrů a shody s deklarovanými hodnotami výrobku.

Reference

1. Agilent Technologies. Simultaneous Detection and Quantitation of 14 Water-Soluble Vitamins in Supplement by LC/MS/MS Triple-Quadrupole. Agilent Technologies, 2026.
2. Poster: Patrick M. Batoon, Russell Burge. Bringing LC/MS to the Wellness Aisle: Quantitation of Water Soluble Vitamins in Over-the-Counter Supplements. ASMS 2026, WP 336.