Quantitative Analysis of Various Carotenoids from Different Colored Paprika Using UPLC

This study aimed to simultaneously determine various carotenoids from different colored paprika using an ultra performance liquid chromatograph (UPLC) equipped with a HSS T3 column. Analysis was performed at 450 nm using gradient conditions with acetonitrile/methanol/methylene chloride (65/25/10) and distilled water. We improved the peak resolution and performed carotenoid analysis within 30 min. We qualitatively analyzed 11 carotenoids (neoxanthin, capsorubin, violaxanthin, capsanthin, zeaxanthin, lutein, ${\alpha}$-cryptoxanthin, ${\beta}$-cryptoxanthin, lycopene, ${\alpha}$-carotene, and ${\beta}$-carotene). For the validation of UPLC methods, we validated the precision and accuracy of capsanthin. Capsanthin showed good linearity ($R^2$=0.9998) in the concentration range of $1-200{\mu}g/mL$ with 2.4 and $7.2{\mu}g/mL$ of limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ), respectively. The relative standard deviation (RSD) for intra- and inter-day precision was less than 3.83%. Recovery was in the range of 91.86-99.87%. We quantitatively analyzed carotenoid contents from 8 different colored paprika (red, orange, yellow, and green). The most abundant carotenoids were capsanthin in red paprika, and zeaxanthin in orange, yellow, and green paprika.

UPLC를 이용한 색상별 파프리카 유래 카로티노이드의 정량적 평가

본 연구에서는 UPLC를 이용하여 11종 카로티노이드(neoxanthin, capsorubin, violaxanthin, capsanthin, zeaxanthin, lutein, ${\alpha}$-cryptoxanthin, ${\beta}$-cryptoxanthin, lycopene, ${\alpha}$-carotene, ${\beta}$-carotene)를 30분 내에 분석할 수 있는 방법을 확립하였으며, 이를 이용하여 다양한 색과 품종의 파프리카 내의 카로티노이드를 정량 분석하였다. 분석에는 HSS T3 컬럼과 acetonitrile:methanol:methylene chloride 혼합 용매와 증류수의 이동상을 이용하였으며, 개발한 조건 하에서 10종 카로티노이드를 잘 분리할 수 있었다. Capsanthin에 대한 검량선은 $1-200{\mu}g/mL$ 농도범위에서 상관계수($R^2$) 0.9998의 높은 직선성을 나타내었고 각각 2.4, $7.2{\mu}g/mL$의 검출한계와 정량 한계를 나타내었다. 일내 RSD값은 1.57-3.09%, 일간 RSD값은 1.98-3.83%를 나타냈으며, 회수율은 일내와 일간에서 각각 91.86-94.98, 98.10-99.87%의 값을 나타내어 분석에 적합함을 알 수 있었다. 이후 붉은색 파프리카 3종(레드마운틴, 바이런, 시로코), 주황색 파프리카 1종(오렌지프로), 노란색 파프리카 2종(피에스타, 볼란테), 녹색 파프리카 2종(레드마운틴, 바이런)의 카로티노이드 정량 분석을 실시하여 본 연구에서 제시한 카로티노이드의 분석 조건이 다양한 색상의 파프리카를 동시에 분석할 수 있는 방법임을 확인하였다. 본 연구에서의 분석 조건을 이용하여 파프리카 이외에도 다양한 카로티노이드 함유 식품의 정량 분석을 보다 정확하고 신속하게 수행할 수 있을 것으로 판단된다.