離心萃取-紫外光度法快速測定茶飲料中的咖啡因

信建豪

摘要：建立以三氯甲烷為提取劑，以離心萃取為提取方法，以２７６ ｎｍ為檢測波長的茶飲料中咖啡因的檢測方法。結果表明，吸光度Ａ與咖啡因濃度Ｃ在５．３２４～１６．９４0 ｍｇ／Ｌ呈現良好的線性關系，相關系數為０．９９９ ５，回收率為９７．６％～９９．４％。該方法測定快速、準確度高，適用于茶飲料中咖啡因的測定。

關鍵詞：離心萃取；快速測定；咖啡因；茶飲料。

中圖分類號：Ｏ６５６．３３文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）04－0810-03

茶飲料是當今的流行飲料，也是現代人攝入咖啡因的一個重要途徑。咖啡因又名咖啡堿（化學名稱為１，３，７－三甲基－２，６二氧嘌呤），屬于生物堿，是決定茶滋味、顏色的主體成分［１］，也是茶飲料的重要品質指標。咖啡因不僅作用于大腦皮層，還能直接興奮延髓，引起陣發性驚厥和骨骼震顫，進而損害肝、胃、腎等重要內臟器官，誘發呼吸道炎癥、婦女乳腺瘤等疾病，甚至導致下一代智能低下，肢體畸形［２］，大量或長期攝取咖啡因有損人體的健康。建立茶飲料中的咖啡因的快速分析方法，對保障對于快速評價茶飲料質量具有重要意義。

目前測定飲料中咖啡因的方法有很多種，常用的方法主要有碘量法、重量法、比色法、紫外分光光度法、高效液相色譜法［３，４］、氣相色譜法、氣相－質譜聯用［５，６］、近紅外法［７］等。本研究通過建立離心萃取－紫外光度法測定茶飲料中的咖啡因，為快速準確評價茶飲料中的咖啡因提供了技術參考。

１材料與方法

１．１試劑與儀器

咖啡因標準品購于中國藥品生物制品檢定所，三種不同品牌茶飲料樣品購于當地華聯超市，其余試劑均為分析純，水為去離子水。

咖啡因儲備液：精密稱取咖啡因標準品１２．１ ｍｇ，以三氯甲烷定容于１００ ｍＬ干燥容量瓶中，備用。

ＫＱ－３００Ｖ超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司），ＴＬ８０－１型醫用離心機（姜堰市天力醫療器械有限公司）、ＴＵ１８１０型紫外－可見分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）、ＬＣ－２０ＡＴ高效液相色譜儀（日本島津株式會社）。

１．２方法

取茶飲料樣品１ ｍＬ，加入三氯甲烷１ ｍＬ，混勻后，于３ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心５ ｍｉｎ，取下清液，重復提取６次，合并下清液，并定容至２５ ｍＬ，測定２７６ ｎｍ吸光值。根據標準溶液制備的標準曲線，計算出茶飲料中咖啡因的含量。

２結果與討論

２．１萃取劑的選擇

比較研究了咖啡因在熱水、乙醇、丙酮、三氯甲烷作溶劑時的提取效果，結果表明，在三氯甲烷為溶劑時提取效果最佳，且萃取簡單，純凈。為避免茶飲料中其他成分對結果的干擾，選用三氯甲烷作為萃取劑。

２．２檢測波長的選擇

以三氯甲烷為空白，取１６．９４ ｍｇ／Ｌ的咖啡因標準溶液在２００～４００ ｎｍ波長范圍內進行掃描（見圖１），由圖１可知，咖啡因的三氯甲烷溶液在２７６ ｎｍ處有最大吸收，因此選擇２７６ ｎｍ為檢測波長。

２．３綠茶樣品萃取次數的選擇

取８支離心試管，準確加入１ ｍＬ綠茶樣液后，分別以三氯甲烷萃取３～１０次，每次１ ｍＬ，各萃取液的吸光度見圖２。由圖２可知，樣品經三氯甲烷萃取６次后，吸光度基本無變化，因此萃取次數選擇為６次。

２．４咖啡因標準曲線的繪制

準確量取咖啡因儲備液１．0、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５ ｍＬ分別用三氯甲烷定容至２５ ｍＬ，得到系列濃度的咖啡因標準溶液。以三氯甲烷作為空白對照，測定上述溶液的吸光度，結果如圖３所示。由圖３可知，吸光度（Ａ）與咖啡因濃度（Ｃ）在５．３２４～１６．９４０ ｍｇ／Ｌ呈現良好的線性關系，回歸曲線方程為：Ａ＝０．０３８ ７Ｃ＋０．０５２ ５，相關系數０．９９９ ６。

２．５干擾實驗

將待測溶液按照ＧＢ／Ｔ ５００９．１３９－２００３中高效液相色譜法來考查提取液中共存物質的干擾情況，選擇２７６ ｎｍ為檢測波長，色譜圖見圖４。由圖４可知，本法提取液中無明顯干擾峰，即樣品可不經凈化，在２７６ ｎｍ處直接進行測定。

２．６綠茶中咖啡因含量的測定

取不同品牌茶飲料樣品１ ｍＬ，按１．２步驟測定，并以高效液相色譜法作對照，結果見表１。

２．７回收率試驗

采用標準品加入法對３個樣品進行回收率實驗，結果見表２。由表２可知，回收率為９７．６％～９９．４％。

３小結

離心萃取作為前處理，有利于兩相間快速平衡，提高了分析速度。通過比較本法與高效液相色譜法分析結果，表明該方法處理簡單，快速，干擾較少，可用于快速測定茶飲料中的咖啡因。

參考文獻：

［１］ 于新蕊，曲軍． 茶葉的化學成分及藥理作用研究進展［Ｊ］． 中草藥，１９９５，２６，（４）：２１９－２２1．

［２］ ＳＭＩＴＨ Ａ， ＢＲＩＣＥ Ｃ， ＮＡＳＨ Ｊ， ｅｔ ａｌ． Ｃａｆｆｅｉｎｅ ａｎｄ ｃｅｎｔｒａｌ ｎｏｒａｄｒｅｎａｌｉｎｅ： ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｍｏｏｄ， ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ， ｅｙｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ［Ｊ］． Journal of Psychopharmacology，２００３，１７（３）：２８３－２９２．

［３］ ＧＢ／Ｔ ５００９．１３９－２００３，飲料中咖啡因的測定［ｓ］．

［４］ 盧立泓，陶建偉，蔡蒲，等． 微波萃取-高效液相色譜法測定茶葉中兒茶素和咖啡因［Ｊ］．理化檢驗－化學分冊，２００８，４４（５）：４４７－４４９．

［５］ 諸文浩． 氣相色譜法測定食品中的咖啡因［Ｊ］． 上海預防醫學，１９９５，7（6）：２６４－２６５．

［６］ 駱傳環，史曙光． 可樂飲料中咖啡因的ＧＣ－ＭＳ定量測定［Ｊ］．質譜學報，１９９７，１８（３）：４６－４９．

［７］ 蘆永軍，陳華才，呂進，等． 茶多酚中咖啡因的近紅外光譜分析［Ｊ］． 光譜學與光譜分析，２００５，２５（８）：１２４３－１２４５．