機能性食品・化粧品における脂肪酸の同定と検証

このアプリケーションノートでは、化粧品や機能性食品（ニュートラシューティカルズ）に含まれる脂肪酸と同様の脂肪酸を、メトローム社のインスタントラマン分析装置 Mira P を用いて同定および検証する方法について説明します。機能性食品（ニュートラシューティカルズ）とは、基本的な栄養価に加えて、さらなる健康効果をもたらすと謳う食品由来の製品です。個人の健康産業が自然派ホメオパシー療法へと移行するにつれ、ビタミンEの供給源でありながらLDL（「悪玉」）コレステロールを増加させないオイルなど、食事にビタミンや脂肪酸を補給することの利点を訴える新製品が数多く登場しています。機能性食品には、FDA（米国食品医薬品局）の規制を受けているものと、そうでないものがあります。いずれにせよ、製造業者にとって、自社製品が社内および社外の規制を満たすことは重要です。成分の同一性と純度の判定は製品の品質確保に不可欠であり、製造工程開始前に成分を検査することで、コストのかかる時間的遅延や標準以下の製品品質を防ぐことができます。

操作手順（OP: Operating Procedure）の作成

MiraCalソフトウェアにおいて、「Operating Procedures」タブを選択し、新しい操作手順（OP）として「Fatty Acids」を作成します。パラメータは、レーザー出力を5、平均回数を1、自動積分時間に設定します。作成したOPを用いて各サンプルのスペクトルを取得し、各サンプルには注意深く名称を付けてください。その後、取得したデータをMiraCalソフトウェアのデータベースと同期させます。

脂肪酸ライブラリの作成および性能確認

「Fatty Acid」OPを使用して保存されたサンプルから、脂肪酸ライブラリを作成することができます。「Libraries」タブを選択し、新しいライブラリに「Fatty Acid Library」という名称を付けて作成します。先に収集したサンプルをこの「Fatty Acid Library」に追加し、ライブラリを保存してください。

次に、「Library Testing」という名称の新しい操作手順書（OP）を作成し、パラメータはレーザー出力5、平均回数1、自動積分時間に設定します。「Evaluations」タブを選択し、「Identification（識別）」のチェックボックスを有効にして、「Fatty Acid Library」を選択します。「Library Testing」OPを保存し、システムと同期させてください。

これにより、システムはサンプルを「Fatty Acid Library」と照合するために使用できるようになります。各脂肪酸サンプルのマッチスコアの一例は、表1に示されています。

p値を用いた脂肪酸トレーニングセットの作成および検証

前の作業で作成した「脂肪酸」OPを選択し、各脂肪酸サンプルの約20個のスペクトルを収集します。完了したら、機器をMiraCalソフトウェアに接続し、データをデータベースに同期します。次のステップは、各サンプルのトレーニングセットを作成することです。ソフトウェアの[トレーニングセット]タブを選択し、サンプル名をトレーニングセット名として入力し、前のステップで収集した約20個のスペクトルを追加することで、各材料の新しいトレーニングセットを作成します。5つのトレーニングセットがすべて作成され保存されたら、次のステップは、各トレーニングセットに対応する新しいOPを作成することです。5つのOPはすべて、自動積分、レーザーパワー5、平均1に設定された同じ取得パラメータを持ちます。OPの[評価]タブで、各OPの[検証]ボックスをオンにし、[トレーニングセット]ボタンを押して対応するトレーニングセットを追加します。 これが完了したら、各OPを保存し、ソフトウェアデータベースを同期して、OPをシステムに追加します。各サンプルのスペクトルを各OPに対して測定します。合否結果は表2に記録されています。

同定は、スペクトルに大きな違いがあるサンプルを特定する際に有用であり、一方で検証は、スペクトル特性が類似しているサンプルを調べる際に有効です。未知のサンプルに対しては、相関解析を用いて既知の材料のライブラリから該当するものを検索し、未知物の同定を試みます。サンプルの真正性を確認する必要がある場合は、p値による検証が最適です。検証の「合格」および「不合格」の結果は、サンプルの同定に対してより確実な確認を提供します。一方、同定の場合は、非常に類似したサンプル間で高い一致度が得られる可能性があるため、その解釈には注意が必要です。