Specific Features of the Determination of Xanthophyll Esters under Reversed-Phase HPLC Conditions

V. I. Deineka; Дейнека В. И.; T. G. Burzhinskaya; Буржинская Т. Г.; I. P. Blinova; Блинова И. П.; L. A. Deineka; Дейнека Л. А.

doi:10.31857/S0044450223060026

Specific Features of the Determination of Xanthophyll Esters under Reversed-Phase HPLC Conditions

Authors: Deineka V.I.¹, Burzhinskaya T.G.¹, Blinova I.P.¹, Deineka L.A.¹
Affiliations:
1. Institute of Pharmacy, Chemistry and Biology, Belgorod State National Research University
Issue: Vol 78, No 6 (2023)
Pages: 520-527
Section: ORIGINAL ARTICLES
Submitted: 31.01.2025
URL: https://rjsvd.com/0044-4502/article/view/650135
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044450223060026
EDN: https://elibrary.ru/DWNAHX
ID: 650135

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Specific features of chromatographic determination of xanthophyll esters are studied using an example of marigold flower lutein diesters under reversed-phase HPLC conditions. The developed two-column method made it possible to establish that, in samples with a low solubility of carotenoids in the used solvent and on a chromatography column in using a mobile phase with a low solubility of carotenoids, the precipitation of diesters is possible, which detrimentally affects the accuracy of the chromatographic determination. A critical factor in this case isì temperature: the storage of samples (solutions) in a refrigerator is not always advisable, because freezing of the main components is possible. It was shown that the use of a mobile phase containing from 0 to 10 vol % acetonitrile in acetone at a temperature not lower than 20°C is acceptable for the separation of all-trans-lutein diesters from cis-derivatives of lutein and zeaxanthin derivatives on “monomeric” C18-phases.

Keywords

xanthophyll esters, reversed-phase HPLC, effect of sample solvent composition, effect of mobile phase composition, effect of temperature, two-column method, accuracy of chromatographic determination

References

Mariutti L.R.B., Mercadante A.Z. Carotenoid esters analysis and occurrence: What do we know so far? // Arch. Biochem. Biophys. 2018. V. 648. P. 36.
Mercadante A.Z., Rodrigues D.B., Petry F.C., Mariutti L.R.B. Carotenoid esters in foods – A review and practical directions on analysis and occurrence // Food Res. Int. 2017. V. 99. P. 830.
Sarkar C.R., Bhagawati B., Das L., Goswami B.C. An efficient condition of saponification of lutein ester from marigold flower // Ann. Biol. Res. 2012. V. 3. P. 1461.
Abdala A.F., Gallardo A.P., Olvera L.G., Silva E.M.E. Hydrolysis of carotenoid esters from Tagetes erecta by the action of lipases from Yarrowia lipolytica // Bioresour. Bioprocess. 2017. V. 4. 5.
Raut S., Thaneshwari T. Commercial application of lutein: Marigold flower pigment // Eco. Env. Cons. 2022. V. 28 (October Suppl. Issue). P. S315.
Piccaglia R., Marotti M., Grandi S. Lutein and lutein ester content in different types of Tagetes patula and T. erecta // Industr. Crops Prod. 1998. V. 8. P. 45.
Tsao R., Yang R., Young J.C., Zhu H., Manolis T. Separation of geometric isomers of native lutein diesters in marigold (Tagetes erecta L.) by high-performance liquid chromatography–mass spectrometry // J. Chromatogr. A. 2004. V. 1045. P. 65.
Sowbhagya H.B., Sampathu S.R., Krishnamurthy N. natural colorant from marigold – Chemistry and technology // Food Rev. Int. 2004. V. 20. P. 33-50.
Jiang X.-Y., Chen L.-S., Zhou C.-S. Lutein and lutein esters in marigold flowers by high performance chromatography // J. Cent. South Univ. Technol. 2005. V. 12. P. 306.
Hayashi T., Oka H., Ito Y., Goto T., Ozeki N., Itakura Y., Matsumoto H., Ohno H., Yoshida K., Miyazawa T., Nagase H. An HPLC method for the analysis of marigold color in food using lutein as an indicator // J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2005. V. 27. P. 335.
Vechpanich J., Shotipruk A. Recovery of free lutein from Tagetes erecta: determination of suitable saponification and crystallization conditions // Sep. Sci. Technol. 2010. V. 46. P. 265.
Лапшова М.С., Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Блинова И.П., Третьяков М.Ю. Идентификация ксантофиллов в экстракте лепестков цветков бархатцев // Журн. аналит. химии. 2013. Т. 68. № 11. С. 1130.
Yung. J.C., Abdel-Aal E.-S.M., Rabalski I., Blackwell B.A. Identification of synthetic regioisomeric lutein esters and their quantification in a commercial lutein supplement // J. Agric. Food Chem. 2007. V. 55. P. 4965.
Дейнека В.И., Лапшова М.С., Захаренко Е.В., Дейнека Л.А. Особенности разделения двух классов эфиров высших насыщенных жирных кислот на “полимерной” обращенной фазе // Журн. физ. химии. 2013. Т. 87. № 11. С. 1943.
Epler K.S., Sander L.C., Ziegler R.G., Wise S.A., Craft N.E. Evaluation of reversed-phase liquid chromatographic columns for recovery and selectivity of selected carotenoids // J. Chromatogr. 1992. V. 595. P. 89.
Craft N.E., Soares J.H., Jr. Relative solubility, stability, and absorptivity of lutein and β-carotene in organic solvents // J. Agric. Food Chem. 1992. V. 40. P. 431.
Mrowicka M., Mrowicki J., Kucharska E., Majsterek I. Lutein and zeaxanthin and their roles in age-related macular degeneration – Neurodegenerative disease // Nutrients. 2022. V. 14. Article 827
Туртыгин А.В., Дейнека В.И., Дейнека Л.А. Определение состава триацилглицеринов в маслах семян граната методами обращенно-фазовой ВЭЖХ и спектрофотометрии // Журн. аналит. химии. 2013. Т. 68. № 6. С. 619.
Дейнека В.И., Буржинская Т.Г., Дейнека Л.А. Проблемы идентификации ксантофиллов лепестков Lilium pumilum L. при применении метода обращенно-фазовой ВЭЖХ со спектрофотометрическим и масс-спектрометрическим детектированием // Аналитика и контроль. 2019. № 4. С. 501.
Дейнека В.И., Сидоров А.Н., Дейнека Л.А., Тыняная И.И. Пробоподготовка при ВЭЖХ определении антоцианов и бетацианинов. Эффект растворителя образца // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. Вып. 3. С. 384.
Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Сидоров А.Н., Костенко М.О., Блинова И.П. Оценка растворимости антоцианов с использованием насадок для твердофазной экстракции // Журн. физ. химии. 2016. Т. 90. № 4. С. 622.
Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Сидоров А.Н., Саенко И.И., Костенко О.М. Оценка свойств сорбентов концентрирующих патронов для твердофазной очистки: роль “галерейных” пор // Сорбционные и хроматографические процессы. 2016. Т. 16. Вып. 5. С. 624.
Weller P., Breithaupt D.E. Identification and quantification of zeaxanthin esters in plants using liquid chromatography-mass spectrometry // J. Agric. Food Chem. 2003. V. 51. P. 7044.
Дейнека В.И., Дейнека Л.А. Инкрементный подход в анализе каротиноидов методом ОФ ВЭЖХ. Разделение диэфиров ксантофиллов // Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6. Вып. 3. С. 366.