高效液相色譜-二極管陣列檢測飲料中咖啡因的含量

徐 虹， 刁咸斌，李紅梅，周 露

(江蘇省寶應縣有機食品質量監督檢驗中心，江蘇 寶應 225800)

1 引言

咖啡因[1～3]屬于一種黃嘌呤生物堿化合物，能夠起到中樞神經系統興奮作用從而消除疲勞，其廣泛存在于咖啡、茶、軟飲料中，國家標準GB/T 21733-2008[4]規定飲料中咖啡因含量不低于20mg/kg，所以含有咖啡因的飲料在市面上很受歡迎。二極管陣列檢測器(Diode array detector, DAD)能夠做咖啡因的全波長掃描光譜，從而確定咖啡因的最大吸收波長，比紫外檢測器用途廣泛。本文采用液相色譜-二極管陣列檢測飲料中咖啡因的含量并做了相關研究。

2 材料與方法

2.1 材料和儀器

咖啡因標準品(農業部環境保護科研檢測所)；飲料盲樣(由大連中食國實提供)；甲醇(美國默克公司)； Waters e2695液相色譜-二極管陣列檢測器(2998PDA)， 美國Waters公司；水為超純水，其他試劑均為分析純。

2.2 實驗方法

2.2.1 色譜條件選擇

色譜柱：上海安譜 Athrna C18柱(100A，150 mm×4.6 mm,5 μm)；流動相：甲醇∶水=30∶70；進樣量10 μL；流速1.0 mL/min。

2.2.2 標準溶液配制

準確稱取咖啡因固體標準品10 mg，用水溶解后定容為1 mg/mL。準確移取上述溶液并且用水稀釋定容為10 μg/mL，20 μg/mL，50 μg/mL，100 μg/mL，200 μg/mL標準溶液。

2.2.3 樣品制備

準確稱取5 g飲料盲樣，用水稀釋定容到10 mL，過0.45 μm微孔濾膜待測。

3 結果與討論

3.1 流動相選擇

本文采取了甲醇+水=30∶70，甲醇+水=24∶76，甲醇+水=20∶80，逐步降低甲醇比例，發現甲醇比例達到30%分離度較好，能夠達到實驗要求。

3.2 檢測波長的選擇

Waters e2695二極管陣列檢測器進行全波長掃描(190～400 nm)，譜圖如圖1，咖啡因的最大吸收波長為272 nm。

3.3 線性關系的考察

吸取咖啡因標準溶液10 μL，高效液相色譜外標法檢測，標準曲線圖如圖2。縱坐標為峰面積，橫坐標為

圖1 咖啡因全波長掃描

圖2 標準曲線

濃度(μg/mL)，回歸方程為：y=3.25e+004x-2.11e+004，R2=0.999983。咖啡因濃度范圍為10～200 μg/mL。

3.4 精密度試驗

咖啡因標準品連續6次進樣實驗結果顯示如表1，精密度實驗相對標準偏差為1.32%，本實驗測定咖啡因精密度良好，具有良好的準確度。

表1 精密度結果

3.5 重復性實驗

取飲料盲樣樣品，重復測定6次，記錄色譜圖，測定結果見表2，相對標準偏差為1.65%，本實驗重復性良好。

表2 重復性實驗

3.6 回收率實驗

精密稱取樣品6次，準確加入一定量的咖啡因，按照2.2.3樣品制備樣品溶液，液相色譜外標法定量。由表3中可知回收率在98.48%～101.2%之間，平均回收率為99.61%，表明高效液相色譜-二極管陣列檢測飲料中咖啡因含量具有良好的準確性。

表3 回收率實驗

3.7 樣品測定

用電子天平準確稱取6個平行樣品，按1.3.3方法制備樣品溶液，液相色譜-二極管陣列檢測器外標法測定咖啡因含量，見表4，樣品中平均含量為92.140 mg/mL，相對標準偏差為1.05%。咖啡因標準品及樣品的色譜圖見圖3、圖4，咖啡因標準品出峰時間在6.22 min左右。

圖3 咖啡因標準譜

圖4 樣品譜

4 結論

本實驗做的是大連中食國實飲料中咖啡因的能力驗證檢測分析，通過二極管陣列檢測器全波長掃描檢測咖啡因最大吸收峰，用液相色譜外標檢測方法檢測飲料中的咖啡因，能夠有效避免其他物質干擾，定量分析準確。