Development of a simple and affordable TLC-UV/Vis spectrophotometric method for the determination of branched-chain amino acids in dietary supplements

कल्पना कीजिए कि आप एक कैंडी स्टोर में हैं, लेकिन जेली बेयर्स के बजाय, वहां की अलमारियां उन पाउडर और गोलियों से भरी हैं जो आपकी मांसपेशियों को सुपरचार्ज करने का वादा करती हैं। ये ब्रांच्ड-चेन अमीनो एसिड (BCAA) सप्लीमेंट्स हैं, जो आपके शरीर के लिए तीन आवश्यक निर्माण खंडों का एक समूह हैं: ल्यूसीन (Leucine), आइसोल्यूसीन (Isoleucine), और वैलीन (Valine)।

इनमें से किसी को भी खरीदने वाले व्यक्ति के मन में बड़ा सवाल यह है: क्या बैग वास्तव में उसी चीज़ से भरा है जो उस पर लिखा है?

अर्जेंटीना के यूनिवर्सिटी ऑफ बेलग्रानो के शोधकर्ताओं की एक टीम ने जासूसी करने का फैसला किया। वे देखना चाहते थे कि क्या वे इन सप्लीमेंट्स की जांच एक ऐसे तरीके से कर सकते हैं जो सस्ता, सरल हो और जिसमें करोड़ों की मशीन की आवश्यकता न हो। उनके इस नए तरीके को अपने प्रोटीन पाउडर के लिए एक "किफायती झूठ पकड़ने वाले यंत्र" के रूप में सोचें।

दो-चरणीय जासूसी खेल

वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि इन सप्लीमेंट्स की जांच करना एक फ्रूट सलाद (फलों के सलाद) की जांच करने जैसा है। आप पूरे कटोरे का वजन कर सकते हैं यह देखने के लिए कि क्या इसमें सही कुल वजन है (कुल BCAA), लेकिन इससे यह पता नहीं चलता कि क्या किसी ने स्ट्रॉबेरी को हरे अंगूरों से बदल दिया है (ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन और वैलीन का गलत अनुपात)।

चरण 1: "कुल वजन" की जांच
सबसे पहले, उन्होंने एक सीधा दृष्टिकोण अपनाया। उन्होंने सप्लीमेंट पाउडर को निंहिड्रिन (ninhydrin) नामक एक विशेष बैंगनी रंग के साथ मिलाया। यह रंग अमीनो एसिड से बहुत प्यार करता है और अमीनो एसिड के संपर्क में आते ही गहरा नीला-बैंगनी रंग ले लेता है। मिश्रण के माध्यम से रोशनी प्रवाहित करके, वे सटीक रूप से माप सकते थे कि वहां कितना "अमीनो एसिड पदार्थ" मौजूद है।

• परिणाम: कुल अमीनो एसिड की मात्रा के लिए, यह तरीका बहुत अच्छा रहा। तीन अलग-अलग व्यावसायिक नमूनों (SD1, SD2, और SD3 के रूप में लेबल किए गए) के परिणाम लेबल के वादे के बहुत करीब आए। SD1 दावे का 96.0% था, SD2 103.1% था, और SD3 97.6% था। वे सभी 95-105% के "सुरक्षित क्षेत्र" के भीतर थे।

चरण 2: "फ्रूट सलाद" की छंटनी (TLC ट्रिक)
लेकिन रुकिए! केवल कुल वजन जानना ही काफी नहीं है। क्या होगा अगर बैग कहता है कि इसमें ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन और वैलीन का 2:1:1 मिश्रण है, लेकिन वास्तव में यह 90% ल्यूसीन और लगभग शून्य आइसोल्यूसीन है? यहीं से उनके तरीके का दूसरा भाग शुरू होता है।

उन्होंने थिन-लेयर क्रोमैटोग्राफी (TLC) नामक तकनीक का उपयोग किया। कल्पना कीजिए कि कागज की एक लंबी, पतली पट्टी (या इस मामले में, एक सिलिका जेल प्लेट) एक रेस ट्रैक की तरह काम करती है। जब आप अमीनो एसिड के मिश्रण को ट्रैक पर डालते हैं और एक विशेष तरल विलायक (solvent) को ऊपर की ओर बहने देते हैं, तो विभिन्न अमीनों की दौड़ने की गति अलग-अलग होती है।

• ल्यूसीन एक तेज़ धावक है।
• आइसोल्यूसीन एक मध्यम गति का धावक है।
• वैलीन एक धीमा धावक है।

एक बार जब वे उन्हें ट्रैक पर अलग-अलग धब्बों में विभाजित कर लेते हैं, तो वे प्रत्येक धब्बे को काट लेते हैं, सिलिका से अमीनो एसिड को धो लेते हैं, और उन्हें फिर से बैंगनी रंग के साथ मापते हैं।

प्लॉट ट्विस्ट: कुल मात्रा सही थी, लेकिन मिश्रण गलत था

कहानी यहाँ दिलचस्प हो जाती है। जबकि अमीनो एसिड की कुल मात्रा लेबल से मेल खाती थी, विशिष्ट मिश्रण हमेशा कंपनियों के दावों के अनुरूप नहीं था।

जब शोधकर्ताओं ने व्यक्तिगत धावकों को देखा:

• SD1: इसमें पर्याप्त ल्यूसीन था, लेकिन आइसोल्यूसीन इतना कम था कि उसे मापना कठिन था (डिटेक्शन लिमिट 4.44 µg/mL के करीब)।
• SD2: इसने लेबल दावे का 151.7% वैलीन मान दिखाया, जबकि ल्यूसीन 67.2% पर कम दिखाई दिया।
• SD3: इसने लेबल की तुलना में 188.9% आइसोल्यूसीन और 133.3% वैलीन दिखाया।

लेखक सावधानी बरतते हुए कहते हैं कि ये संख्याएं धोखाधड़ी का पूर्ण प्रमाण नहीं हैं। चूंकि कागज के धब्बों को काटकर उन्हें धोना थोड़ा अव्यवस्थित प्रक्रिया है, इसलिए संख्याओं में कुछ "उतार-चढ़ाव" की गुंजाइश है। पेपर स्पष्ट रूप से नोट करता है कि ये उच्च प्रतिशत पृथक्करण प्रक्रिया के दौरान आंशिक बैंड ओवरलैप (partial band overlap) को दर्शाते हैं, न कि अमीनो एसिड की वास्तविक अधिकता को। वे इन परिणामों को अर्ध-मात्रात्मक (semiquantitative) कहते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक मोटे अनुमान के लिए अच्छे हैं लेकिन कानूनी मुकदमे के लिए नहीं। हालांकि, तथ्य यह है कि अनुपात इतने अलग दिख रहे थे, यह सुझाव देता है कि बोतल के अंदर का "फ्रूट सलाद" शायद उस रेसिपी के अनुसार नहीं है जो डिब्बे पर छपी है।

यह तरीका क्या है (और क्या नहीं है)

शोधकर्ता बहुत स्पष्ट हैं कि उनका उपकरण क्या कर सकता है और क्या नहीं।

यह क्या है:
यह एक कम लागत वाला स्क्रीनिंग टूल है। यह उन लैब के लिए एकदम सही है जिनके पास HPLC या LC-MS/MS जैसी महंगी, शानदार मशीनें नहीं हैं (जिन्हें खरीदने और चलाने में बहुत पैसा खर्च होता है)। यह एक साधारण UV/Vis स्पेक्ट्रोफोटोमीटर (लाइट मीटर) और एक सिलिका प्लेट का उपयोग करता है। यह आपको बता सकता है कि कोई उत्पाद मोटे तौर पर सही सीमा में है या नहीं और क्या अमीनो एसिड का मिश्रण संदिग्ध लग रहा है।

यह क्या नहीं है:

• यह आधिकारिक कानूनी या चिकित्सा परीक्षणों में उपयोग की जाने वाली उच्च-स्तरीय, महंगी मशीनों का विकल्प नहीं है।
• यह यह सिद्ध नहीं करता कि कोई कंपनी जानबूझकर झूठ बोल रही है। अजीब संख्याएं केवल एक विनिर्माण त्रुटि या कागज काटने की विधि की सीमाओं के कारण भी हो सकती हैं।
• यह गुणवत्ता नियंत्रण की सभी समस्याओं को हल करने वाला कोई जादु적인 डंडा नहीं है। लेखक स्पष्ट रूप से कहते हैं कि यदि यह "बजट टेस्ट" कुछ अजीब पाता है, तो आपको पुष्टि के लिए इसे उच्च-तकनीकी लैब में भेजना ही होगा।

निष्कर्ष

पेपर निष्कर्ष निकालता है कि जबकि इन सप्लीमेंट्स में अमीनो एसिड की कुल मात्रा आम तौर पर ईमानदार थी, विशिष्ट रेसिपी (ल्यूसीन, आइसोल्यूसीन और वैलीन का अनुपात) अक्सर गलत थी।

उनका नया तरीका आपके सप्लीमेंट्स के लिए एक त्वरित, सस्ते "सूंघने वाले परीक्षण" (sniff test) जैसा है। यह आपको नोबेल पुरस्कार विजेता विश्लेषण नहीं देगा, लेकिन यह एक ऐसे उत्पाद को चिह्नित कर सकता है जो संदिग्ध दिखता है बिना बहुत अधिक खर्च किए। जैसा कि लेखकों ने कहा, यह उन प्रयोगशालाओं के लिए एक व्यावहारिक पहला कदम है जिन्हें बिना भारी खर्च के गुणवत्ता की जांच करने की आवश्यकता है, लेकिन यह केवल जांच की शुरुआत है, अंतिम फैसला नहीं।