超高效液相色譜測(cè)定飲料中咖啡因的含量

吳坤 李曉

(陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,陜西西安 710001)

超高效液相色譜測(cè)定飲料中咖啡因的含量

吳坤 李曉

(陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,陜西西安 710001)

建立了超高效液相色譜色譜測(cè)定各類飲料中咖啡因的含量測(cè)定,樣品前處理簡(jiǎn)單快捷,儀器在5min內(nèi)完成分離檢測(cè),方法檢出限0.5mg/L,回收率為94.5%～104.20%。方法分析時(shí)間短,靈敏度高且準(zhǔn)確可靠,大大提高了實(shí)驗(yàn)室的工作效率。

超高效液相色譜 飲料 咖啡因

咖啡因(Caffeine)又稱咖啡堿,屬黃嘌呤衍生物,化學(xué)名稱1,3,7-三甲基黃嘌呤,為白色無(wú)臭味苦的發(fā)亮針絲狀或粉末結(jié)晶。熔點(diǎn)為234-238℃,178℃升華,能溶于乙醚、丙酮、氯仿、水,微溶于石油醚。是從茶葉、咖啡果中提煉出來(lái)的一種生物堿,適度地使用有祛除疲勞、興奮神經(jīng)的作用,臨床上用于治療神經(jīng)衰弱和昏迷復(fù)蘇。小量的可以興奮中樞神經(jīng)無(wú)任何副作用。但是,大劑量或長(zhǎng)期使用也會(huì)對(duì)人體造成損害。有咖啡因成分的咖啡、茶、軟飲料及能量飲料十分暢銷(xiāo),因此,對(duì)飲料中咖啡因含量的測(cè)定讓我們?cè)诒鎰e產(chǎn)品的優(yōu)劣和對(duì)人體健康方面具有重要的意義。

現(xiàn)行的咖啡堿的測(cè)定方法有紫外分光光度計(jì)法,高效液相色譜法,凱式滴定法,碘量法,氣相法,薄層色譜法,以及紅外光譜法等。有的方法試劑毒性大,有的前處理比較繁瑣,以及考慮到產(chǎn)品種類多,數(shù)量大,應(yīng)用uplc法大大提高了工作的準(zhǔn)確性和高效性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與材料

甲醇:色譜純。亞鐵氰化鉀溶液:稱取106g亞鐵氰化鉀【K4Fe(CN)6.3H2O】加水至1000ml。乙酸鋅溶液:稱取220g乙酸鋅【Zn(CH3COO)2.2H2O】溶于少量水中,加入30ml冰乙酸,加水稀釋至1000ml。微孔濾膜:0.45um,水相。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

(1)咖啡因標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:準(zhǔn)確稱取0.1g咖啡因加水溶解并定容至100ml,此溶液每毫升相當(dāng)于含咖啡因1mg/ml。

(2)咖啡因標(biāo)準(zhǔn)使用液:準(zhǔn)確吸取不同體積咖啡因標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,將其稀釋成咖啡因含量分別為1ug/ml,10ug/ml,20ug/ml,50ug/ml,100ug/ml,200ug/ml的標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.3 儀器與設(shè)備

色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(Waters UPLC-TQD),超聲清洗器(上海江寧機(jī)械廠),漩渦混勻器(海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司),超純水機(jī)(成都超純科技有限公司),離心機(jī)(北京醫(yī)用離心機(jī)廠):0-6000r/min,天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司):分度值為0.01g和0.1mg。

1.4 樣品處理

(1)可樂(lè)型飲料與茶葉制成品中不含蛋白的飲料:試樣用超聲清洗器在40℃下超聲10min.取脫氣試樣10.0mi通過(guò)微孔膜過(guò)濾,濾液待上機(jī)分析。

(2)咖啡與茶葉制成品中含蛋白的飲料:取試樣10ml于50ml塑料離心管中,加入2ml亞鐵氰化鉀溶液,混勻,再加入2ml乙酸鋅溶液混勻,以沉淀蛋白,加水定容至刻度,4000r/min離心5min,取上清液,經(jīng)微孔濾膜過(guò)濾,濾液待上機(jī)分析。

表1

1.5 色譜分析條件

色譜柱:ACQUITY-UPLC BEH C181.7um,柱溫:40℃,流速0.3ml/min,檢測(cè)波長(zhǎng):286nm,進(jìn)樣量:5ul,流動(dòng)相為甲醇:水=10:90,到3min,甲醇由10%增加到90%,到4min,再變成甲醇:水=10:90,保持1min。

2 結(jié)果與討論

2.1 線性關(guān)系

咖啡因標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為1,10,20,50,100,200ug/ml,儀器對(duì)各點(diǎn)分別重復(fù)測(cè)定3次,取平均值,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線y=813.0746-720.2706,r=0.9999?？Х纫驖舛仍?～200mg/L內(nèi)存在良好的線性關(guān)系。

2.2 重現(xiàn)性和回收率

在同一樣品中添加濃度為20mg/L,50mg/L進(jìn)行回收率試驗(yàn),同一樣品重復(fù)進(jìn)行6份測(cè)定,觀察峰面積,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的重復(fù)性,結(jié)果得出回收率和RSD均在允許范圍之內(nèi)(如表1)。

3 結(jié)語(yǔ)

本方法通過(guò)優(yōu)化樣品預(yù)處理?xiàng)l件,超高效液相色譜法在5min內(nèi)完成分離,節(jié)省了分析時(shí)間和溶劑,大大提高了方法的靈敏度和準(zhǔn)確性,為此項(xiàng)檢驗(yàn)工作提高了效率。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),GB/T5009.139-2003,飲料中咖啡因的測(cè)定.

[2]華東理工大學(xué),成都科技大學(xué).分析化學(xué)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1995:324.

[3]李建武,余瑞元,袁明秀等.生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理和方法[M].北京:北京大學(xué)出版社,2004:53-56.

[4]唐靜,苗延霞.液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定[J].中國(guó)計(jì)量,2010(10).