The Quantification of Mogroside-V in Monk Fruit Sugar Using Ultra–High Performance Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry (UPLC–MS/MS)
Abstract
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคนิคโครมาโทกราฟฟีของเหลวสมรรถนะสูงพิเศษ-แมสสเปกโทรมิเตอร์แบบคู่ (UPLC–MS/MS) เพื่อวิเคราะห์ปริมาณสารโมโกรไซด์-5 ซึ่งเป็นสารให้ความหวานตามธรรมชาติที่พบในผลหล่อฮั้งก้วย โดยมุ่งให้ได้วิธีวิเคราะห์ที่มีความจำเพาะ แม่นยำ และให้ผลซ้ำที่เชื่อถือได้ตามแนวทาง AOAC (2019) ผลการพัฒนาวิธีพบว่าเมทานอลความเข้มข้นร้อยละ 20 เป็นตัวทำละลายที่เหมาะสมสำหรับเตรียมตัวอย่าง และระบบวัฏภาคเคลื่อนที่ที่เหมาะสมคือ น้ำผสมกรดฟอร์มิกต่อเมทานอลในอัตราส่วน 90:10 ส่งผลให้สารโมโกรไซด์-5 มีค่ารีเทนชันไทม์ (Retention Time) เท่ากับ 3.07 นาที ช่วงความเป็นเส้นตรงของสารมาตรฐานมีค่าสัมประสิทธิ์การกำหนด เท่ากับ 0.9999 และช่วงการใช้งานสำหรับตัวอย่างมีค่า R² เท่ากับ 0.9995 ขีดจำกัดในการตรวจพบ (LOD) เท่ากับ 10 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม และขีดจำกัดในการวัดปริมาณ (LOQ) เท่ากับ 30 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ความแม่นยำมีค่าการคืนกลับในช่วง 82.87–92.12% การวิเคราะห์ความเที่ยงแบบวันเดียวกันมีค่า %RSDr 1.45–5.60 ในขณะที่การวิเคราะห์ต่างวันมีค่า %RSDr 2.20–7.37 การประเมินความใช้ได้ของวิธีด้วยผลิตภัณฑ์น้ำตาลหล่อฮั้งก้วยจำนวน 10 ตัวอย่าง พบว่าผลการวิเคราะห์อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ดังนั้นวิธีวิเคราะห์ที่พัฒนาขึ้นจึงมีความน่าเชื่อถือ และสามารถใช้วิเคราะห์ปริมาณสารโมโกรไซด์-5 ในตัวอย่างน้ำตาลหล่อฮั้งก้วยได้
The objective of this research was to develop and apply Ultra–High Performance Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry (UPLC–MS/MS) for the quantitative analysis of mogroside-V, a natural sweetener found in monk fruit, in order to establish a specific, accurate, and reproducible analytical method in compliance with method validation guidelines. The analytical method was optimized for monk fruit sugar samples using 20% methanol as a suitable solvent, while the optimal mobile phase ratio for UPLC–MS/MS was 90:10 (formic acid solution to methanol). The retention time of mogroside-V was 3.07 minutes. Linearity testing demonstrated a coefficient of determination (R²) of 0.9999, while the working range for the samples showed an R² value of 0.9995. The Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantitation (LOQ) were determined to be 10 mg/kg and 30 mg/kg, respectively. Accuracy values, expressed as recovery percentages, ranged from 82.87% to 92.12%. Intra-day precision (%RSDr) ranged from 1.45% to 5.60%, while inter-day precision (%RSDr) ranged from 2.20% to 7.37%. Method applicability was further confirmed by analyzing ten commercially available monk fruit sugar samples, and the analytical results were found to be within acceptable criteria. The validation results of ten monk fruit sugar samples found that the analytical results met the acceptance criteria. Therefore, the developed UPLC–MS/MS method is reliable and suitable for the quantitative determination of mogroside-V in monk fruit sugar samples.
Keywords
[1] A. Sylvetsky, K. I. Rother, and R. Brown, “Artificial sweetener use among children: Epidemiology, recommendations, metabolic outcomes,. And future directions,” Clinical Biochemistry Pediatric Clinics of North America, vol. 58, no. 6, pp. 1467–1480, Oct. 2011, doi: 10.1016/j.pcl.2011.09.007.
[2] C. Liu, L. Dai, Y. Liu, D. Dou, Y. Sun, and L.Ma, “Pharmacological activities of mogrosides,” Future Medicinal Chemistry, vol. 10, no. 8, pp. 845–850, Feb. 2018, doi: 10.4155/fmc-2017-0255.
[3] United States Food and Drug Administration. (2017, Aug.). Determination of the Generally Recognized as Safe (GRAS) Status of Siraitia grosvenorii swingle (Luo Han Guo) fruit extract as a food ingredient, NutraSource, Inc, MD, USA, GRAS Notice (GRN) No. 706 with amendments. [Online]. Available: https://www.fda.gov/media/109982/download
[4] S. Bhusari, C. Rodriguez, S. M. Tarka Jr., D. Kwok, G. Pugh, J. Gujral, and D. Tonucci, “Comparative In vitro metabolism of purified mogrosides derived from monk fruit extracts,” Regulatory Toxicology and Pharmacology, vol. 120, Dec. 2020, Art. no. 104856, doi: 10.1016/j.yrtph.2020.104856.
[5] D. Martirosyan, T. Lampert and M. Lee, “A comprehensive review on the role of food bioactive compounds in functional food science,” Functional Food Science, vol. 3, no. 2, pp. 64–78, Mar. 2022, doi: 10. 31989/ffs.v2i3.906.
[6] P. N. Wahjudi, M. E. Patterson, S. Lim, J. K. Yee, C. S. Mao, and W. N. P. Lee, “Measurement of glucose and fructose in clinical samples using gas chromatography/mass,”Clinical Biochemistry, vol. 43, no. 1–2, pp. 198–207, Jan. 2010, doi: 10.1016/j.clinbiochem. 2009.08.028.
[7] X. Wu, H. Onitake, T. Haraguchi, Y. Tahara, R. Yatabe, M. Yoshida, T. Uchida, H. Ikezaki, and K. Toko, “Quantitative prediction of bitterness masking effect of high-potency sweeteners using taste sensor,” Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 235, pp. 11–17, Nov. 2016, doi: 10.1016/j.snb. 2016.05.009.
[8] C. Yin, L. Tian, J. Li, Y. Cao, X. Dong, Y. Zhang, and D. Qi, “Dynamic analysis of UPLC-MS/MS for sugar and organic acid components of pears with different flesh texture types during development,” Agronomy, vol. 14, no. 11, pp. 1–12, Oct. 2024, doi: 10.3390/agronomy14112494.
[9] B. Wang, Z. Yang, Z. Xin, G. Ma, Y. Qian, T. Xie, and I. Prakash. “Analysis of mogrosides in Siraitia grosvenorii Fruits at different stages of maturity,” Sage Journals, vol. 14, no. 9, pp. 1–5, Sep. 2019, doi: 10.11 77/1934578X19878621.
[10] N. Masumoto, K. Ishizuki, Y. Nishizaki, T. Ohtsuki, M. Kuroe, T. Yamazaki, M. Numata, H. Matsufuji, N. Sugimoto, and K. Sato, “Determination of mogroside V in Luohanguo extract for daily quality control operation using relative molar sensitivity to single–reference caffeine,” Chemical Pharmaceutical Bulletin, vol. 69, no. 1, pp. 18–25, 2021, doi: 10.1248/cpb.c20-00245.
[11] A. Muñoz-Labrador, S. Azcarate, R. Lebrón-Aguilar, J. E. Quintanilla-López, P. Galindo-Iranzo, S. Kolida, L. Methven, R. A. Rastall, F. J. Moreno, and O. Hernandez-Hernandez, “High-yield synthesis of transglycosylated mogrosides improves the flavor profile of monk fruit extract sweeteners,” Journal of Agricultural and Food Chemistry, vol. 69, no. 3, pp. 1011–1019, Jan. 2021, doi: 10.1021/ acs.jafc.0c07267.
[12] Z. Luo, H. Shi, K. Zhang, X. Qin, Y. Guo, and X. Ma, “Liquid chromatography with tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of multiple sweet mogrosides in the fruits of Siraitia grosvenorii and its marketed sweeteners,” Journal of Separation Science, vol. 39, no. 21, pp. 4124–4135, Sep. 2016, doi: 10.1002/jssc.201600563.
[13] A. de Villiers, F. Lestremau, R. Szucs, S. Gélébart, F. David, and P. Sandra, “Evaluation of ultra performance liquid chromatography: Part I. possibilities and limitations,” Journal of Chromatography A, vol. 1127, no. 1–2, pp. 60–69, Sep. 2006, doi: 10.1016/j.chroma.2006.05.071.
[14] Guidelines for Single Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary Supplements and Botanicals, AOAC Guidelines, 2002.
[15] Setting and Using Target Uncertainty in Chemical Measurement, Eurachem/CITAC Guide First edition, 2015.
[16] The Fitness for Purpose of Analytical Methods: A Laboratory Guide to Method Validation and Related Topics, Eurachem Guide Second Edition, 2014.
[17] F. Deng, X. Liang, L. Yang, Q. Liu, and H. Liu, “Analysis of mogroside V in Siraitia grosvenorii with micelle-mediated cloud-point extraction,” Phytochemical Analysis, vol. 24, no. 4, pp. 381–385, Jan. 2013, doi: 10.1002/ pca.2420.
[18] Guidelines for Single–Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary Supplements and Botanicals, AOAC Guidelines Appendix K, 2019.
[19] J. Guo, Z. Han, H. Li, W. Zong, Y. Zhao, J. Zhao, C. Yang, M. Zhu, Z. Zhang, X. Huang, and Y. Tang, “Investigation of targeted bioactive compounds in selected chinese herbal liquors by HPLC-ESI-MS/MS,” Applied Food Research, vol. 6, no. 1, pp. 1–9, Jan. 2026, doi: 10.1016j.afres.2026.101746.
[20] D. Hurum and J. Rohrer, “Mogroside V determination by HPLC with charged aerosol and UV detections,” Thermo Scientific, Sunnyvale, CA, USA, Application Note 184, pp. 1–5.
[21] P. L. Garcia, E. Buffoni, F. P. Gomes, and J. L. V. Quero, “Analytical method validation,” in Wide Spectra of Quality Control, Rijeka, Croatia: InTech, 2011, pp. 3–20.
DOI: 10.14416/j.kmutnb.2026.08.001
ISSN: 2985-2145
Email this article 
Hide
Show all