Nghiên Cứu Quy Trình Định Lượng Vitamin C Trong Viên Sủi Bọt Đa Thành Phần Bằng Phương Pháp HPLC

Vitamin C đóng vai trò thiết yếu trong nhiều quá trình sinh hóa của cơ thể, bao gồm tổng hợp collagen, tăng cường hệ miễn dịch và chống oxy hóa. Cơ thể không tự tổng hợp được Vitamin C, mà phải bổ sung từ thực phẩm hoặc các chế phẩm bổ sung. Theo nghiên cứu [18], Vitamin C là một hợp chất hữu cơ tan trong nước và tham gia vào nhiều quá trình sinh học quan trọng của cơ thể. Việc đảm bảo đủ lượng Vitamin C là rất quan trọng để duy trì sức khỏe và phòng ngừa bệnh tật.

HPLC là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ, cho phép phân tách, định tính và định lượng các thành phần trong một hỗn hợp phức tạp. Phương pháp này sử dụng một cột sắc ký với pha tĩnh và pha động để phân tách các chất dựa trên ái lực khác nhau của chúng với hai pha này. Detector UV thường được sử dụng trong HPLC để phát hiện Vitamin C dựa trên khả năng hấp thụ tia cực tím của nó. HPLC cung cấp độ nhạy, độ chính xác và khả năng phân tách cao hơn so với các phương pháp truyền thống, phù hợp với việc phân tích các sản phẩm đa thành phần.

Matrix Effect là một vấn đề phổ biến trong phân tích bằng HPLC, đặc biệt là với các mẫu phức tạp như viên sủi bọt đa thành phần. Các thành phần khác trong nền mẫu có thể ảnh hưởng đến quá trình ion hóa hoặc phân tách của Vitamin C, dẫn đến sai lệch trong kết quả định lượng. Việc sử dụng chuẩn nội, phương pháp thêm chuẩn hoặc các kỹ thuật chuẩn bị mẫu thích hợp có thể giúp giảm thiểu ảnh hưởng của Matrix Effect.

Ascorbic Acid là một chất chống oxy hóa mạnh, nhưng đồng thời cũng rất dễ bị oxy hóa trong điều kiện nhất định. Oxy, ánh sáng, nhiệt độ và pH có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của Vitamin C. Việc sử dụng chất chống oxy hóa, bảo quản mẫu trong điều kiện lạnh và tránh ánh sáng trực tiếp có thể giúp duy trì độ ổn định của Vitamin C trong quá trình phân tích. Theo nghiên cứu [20], Vitamin C dễ bị phân hủy nên việc định lượng để xác định hàm lượng Vitamin C là cần thiết để đảm bảo tác dụng của viên sủi cũng như sức khỏe của người sử dụng.

Việc phân tách Vitamin C khỏi các thành phần khác trong viên sủi bọt đa thành phần đòi hỏi phải tối ưu hóa các điều kiện sắc ký. Sự hiện diện của tá dược, chất tạo màu và các vitamin khác có thể gây ra sự chồng lấp đỉnh hoặc ảnh hưởng đến khả năng phát hiện Vitamin C. Lựa chọn pha tĩnh và pha động thích hợp, điều chỉnh pH và sử dụng gradient elution có thể giúp cải thiện độ phân giải và độ nhạy của phương pháp.

Chuẩn bị mẫu là bước quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả định lượng. Viên sủi bọt cần được hòa tan hoàn toàn trong dung môi thích hợp, thường là nước hoặc dung dịch đệm. Mẫu sau khi hòa tan cần được lọc qua màng lọc có kích thước lỗ nhỏ (ví dụ 0.45 μm) để loại bỏ các hạt rắn lơ lửng, tránh gây tắc cột HPLC và ảnh hưởng đến độ chính xác. Điều chỉnh pH của dung dịch mẫu về khoảng pH thích hợp có thể giúp tăng độ ổn định của Vitamin C và cải thiện khả năng phân tách.

Tối ưu hóa điều kiện HPLC bao gồm lựa chọn pha tĩnh, pha động, tốc độ dòng, nhiệt độ cột và bước sóng phát hiện. Pha tĩnh thường là cột C18 pha đảo. Pha động có thể là hỗn hợp của dung dịch đệm (ví dụ phosphate buffer) và dung môi hữu cơ (ví dụ methanol hoặc acetonitrile). Điều chỉnh pH của pha động có thể ảnh hưởng đáng kể đến khả năng phân tách và thời gian lưu của Vitamin C. Bước sóng phát hiện thường được chọn ở khoảng 240-270 nm, nơi Vitamin C có khả năng hấp thụ tia cực tím mạnh.

Đường chuẩn được xây dựng bằng cách phân tích một loạt các dung dịch chuẩn Vitamin C có nồng độ đã biết. Ít nhất năm nồng độ chuẩn khác nhau được khuyến nghị để đảm bảo tính tuyến tính của đường chuẩn. Diện tích peak của Vitamin C được đo và vẽ đồ thị so với nồng độ tương ứng. Hệ số tương quan (R2) của đường chuẩn phải lớn hơn 0.99 để đảm bảo độ tin cậy của phương pháp. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) cũng cần được xác định để đánh giá độ nhạy của phương pháp.

Độ chính xác đánh giá mức độ gần nhau của các kết quả đo lặp lại trên cùng một mẫu. Độ lặp lại được đánh giá bằng cách phân tích một mẫu chuẩn nhiều lần (thường là 6 lần) bởi cùng một người phân tích, sử dụng cùng một thiết bị trong cùng một ngày. Độ tái lập được đánh giá bằng cách phân tích cùng một mẫu chuẩn bởi nhiều người phân tích, sử dụng các thiết bị khác nhau hoặc trong các ngày khác nhau. Độ lệch chuẩn tương đối (RSD) thường được sử dụng để biểu thị độ chính xác, với giá trị RSD nhỏ hơn 2% thường được chấp nhận.

Độ đúng (Recovery) đánh giá khả năng thu hồi chất phân tích từ mẫu. Độ đúng được xác định bằng cách thêm một lượng đã biết của Vitamin C chuẩn vào mẫu thử (spike mẫu) và sau đó định lượng hàm lượng Vitamin C tổng cộng. Recovery được tính bằng tỷ lệ phần trăm giữa lượng Vitamin C thu được so với lượng Vitamin C đã thêm vào. Giá trị Recovery nằm trong khoảng 95-105% thường được chấp nhận.

Tính tuyến tính của đường chuẩn đánh giá khả năng kết quả đo tỷ lệ thuận với nồng độ chất phân tích trong một khoảng nồng độ nhất định. Khoảng tuyến tính là khoảng nồng độ mà đường chuẩn thể hiện tính tuyến tính tốt. Tính tuyến tính được đánh giá bằng hệ số tương quan (R2) của đường chuẩn, với giá trị R2 lớn hơn 0.99 thường được chấp nhận. Khoảng tuyến tính phải đủ rộng để bao phủ phạm vi nồng độ dự kiến của Vitamin C trong mẫu thử.

Sau khi thẩm định, quy trình HPLC đã được sử dụng để định lượng Vitamin C trong các sản phẩm viên sủi bọt có sẵn trên thị trường. Các mẫu được chuẩn bị và phân tích theo quy trình đã được thiết lập. Hàm lượng Vitamin C được xác định từ đường chuẩn và so sánh với hàm lượng ghi trên nhãn sản phẩm. Kết quả cho thấy sự tương đồng giữa hàm lượng đo được và hàm lượng công bố, chứng tỏ tính chính xác của phương pháp.

Để đánh giá ưu điểm của phương pháp HPLC, kết quả định lượng thu được được so sánh với kết quả thu được từ phương pháp chuẩn độ thể tích truyền thống. So sánh cho thấy phương pháp HPLC có độ chính xác và độ nhạy cao hơn, đặc biệt trong các mẫu đa thành phần. Ngoài ra, phương pháp HPLC có thể phân tách Vitamin C khỏi các thành phần khác trong mẫu, trong khi phương pháp chuẩn độ thể tích có thể bị ảnh hưởng bởi các chất gây nhiễu.

Phương pháp HPLC mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp truyền thống, bao gồm độ chính xác cao, khả năng phân tách tốt và độ nhạy cao. Tuy nhiên, phương pháp HPLC cũng có một số nhược điểm, bao gồm chi phí thiết bị và bảo trì cao, yêu cầu kỹ năng vận hành chuyên môn và thời gian phân tích có thể kéo dài hơn so với một số phương pháp khác.

Trong tương lai, nghiên cứu có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp HPLC cải tiến để tăng độ nhạy và độ chọn lọc. Ví dụ, sử dụng cột sắc ký có kích thước hạt nhỏ hơn hoặc sử dụng các detector có độ nhạy cao hơn có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của phương pháp. Ngoài ra, nghiên cứu có thể tập trung vào việc phát triển các phương pháp chuẩn bị mẫu đơn giản và nhanh chóng hơn để giảm thời gian phân tích và chi phí.