邵金良，楊東順，樊建麟，劉興勇，杜麗娟，王 麗，劉宏程,*，汪祿祥,*（.云南省農(nóng)業(yè)科學院質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所，云南 昆明　650223；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（昆明），云南 昆明　650223）

?

高效液相色譜-紫外雙波長同時測定咖啡及咖啡制品中10種化合物含量

邵金良1,2，楊東順1，樊建麟1，劉興勇1，杜麗娟1，王 麗1，劉宏程1,2,*，汪祿祥1,*
（1.云南省農(nóng)業(yè)科學院質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所，云南 昆明650223；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室（昆明），云南 昆明650223）

摘 要：建立高效液相色譜-紫外雙波長測定咖啡及咖啡制品中葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩?、咖啡因、綠原酸、4-咖啡酰奎寧酸、1,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡?？鼘幩帷?,4-二咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡酰奎寧酸、4,5-二咖啡?？鼘幩岷康姆椒?。樣品用甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V）作為提取溶劑經(jīng)超聲波提取，過聚四氟乙烯濾膜后在Shiseido CAPCELL PAK MGⅡC18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5.0 μm）上，以甲醇-0.10%磷酸溶液為流動相進行梯度洗脫，選擇254 nm和320 nm雙波長進行目標化合物的檢測。10種化合物在0.10～100.0 mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（r）不小于0.999，檢出限為0.05～0.10 mg/kg，定量限為0.16～0.28 mg/kg。在20、40、100 mg/kg添加量的加標回收率為80.00%～113.8%，相對標準偏差在3.63%～9.10%之間。該方法操作簡單、重復(fù)性和穩(wěn)定性好，適合咖啡及咖啡制品中10種化合物同時測定及定量分析。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜；紫外雙波長；咖啡及咖啡制品；多酚類化合物；生物堿類化合物

引文格式：

邵金良, 楊東順, 樊建麟, 等. 高效液相色譜-紫外雙波長同時測定咖啡及咖啡制品中10種化合物含量[J]. 食品科學, 2016, 37(12): 128-133. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612022. http://www.spkx.net.cn

SHAO Jinliang, YANG Dongshun, FAN Jianlin, et al. Simultaneous determination of 10 polyphenolic and alkaloidal components in coffee and coffee-based products by HPLC-double wavelength UV detection[J]. Food Science, 2016, 37(12): 128-133. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612022. http://www.spkx.net.cn

咖啡（Coffea spp.）是茜草科（Rubiaceae）、咖啡屬（Coffea）常綠灌木或小喬木[1]，與茶葉、可可并稱為世界3大飲料，咖啡具有獨特醇厚的香味，含大量的活性成分而具有減肥、提神醒腦、利尿、抗氧化等保健功效，被越來越多的消費者所喜愛[2]。綠原酸（咖啡酸與奎尼酸形成的酯）、咖啡因和胡蘆巴堿是咖啡中獨特的次生代謝產(chǎn)物[3]?？Х戎邪l(fā)現(xiàn)存在多種綠原酸的同分異構(gòu)體，具有抗氧化、抗腫瘤、保肝利膽、清除自由基等功效[4-5]?？Х群锌Х纫蚝秃J巴堿[6]，咖啡因是一種黃嘌呤生物堿化合物，又稱為1,3,7-三甲基黃嘌呤，對心腦血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、腫瘤化療的生化調(diào)節(jié)、神經(jīng)官能癥和偏頭痛等有一些積極作用[7-8]，是咖啡中較為重要的風味物質(zhì)[9]。葫蘆巴堿（3-碳酸-N-甲基吡啶）為尼克酸甲基化的產(chǎn)物，是植物體內(nèi)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸和煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸代謝或轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的，具有降血糖、抗腫瘤等作用，其含量與咖啡品種、生長環(huán)境和加工工藝有關(guān)[10-11]。生咖啡豆在焙炒加熱過程中，綠原酸、葫蘆巴堿、多糖、脂肪和蛋白質(zhì)等發(fā)生不同程度的美拉德、Strecker降解、焦糖化等化學反應(yīng)，生成吡嗪類、呋喃類、吡咯類、吡喃類和吡啶類化合物，還有大量的醛類、酮類、酚類、酯類、醇類化合物，這些復(fù)雜的化合物形成咖啡的特征風味[12-14]。

關(guān)于葫蘆巴堿、綠原酸和咖啡因等化合物的分析國內(nèi)外均有報道，檢測方法主要有高效液相色譜法[15-17]、毛細管電泳-電化學檢測法[18-19]、高效液相色譜-質(zhì)譜法[20-22]和分光光度法[23]等。但是采用高效液相色譜法同時測定咖啡及其咖啡制品中葫蘆巴堿、綠原酸和咖啡因含量的研究報道比較少。云南具有緯度低、海拔高、晝夜溫差大等獨特優(yōu)勢，特別適合咖啡的生長，其種植的咖啡具有口味層次多樣化的優(yōu)點，是全國最大的咖啡生產(chǎn)和出口基地[24-27]。受氣候和土壤等環(huán)境因素的影響，不同產(chǎn)地咖啡其葫蘆巴堿、咖啡因和綠原酸含量有一定的差異性。本實驗采用高效液相色譜-紫外雙波長同時測定咖啡及咖啡制品中葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩帷⒖Х纫?、綠原酸、4-咖啡酰奎寧酸、1,3-二咖啡酰奎寧酸、1,5-二咖啡酰奎寧酸、3,4-二咖啡酰奎寧酸、3,5-二咖啡酰奎寧酸、4,5-二咖啡酰奎寧酸的含量，方法可為評價咖啡及其相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

速溶咖啡粉購于本地超市；生咖啡豆和烘焙咖啡豆粉碎后過60 目篩，備用。

葫蘆巴堿、5-咖啡酰奎寧酸、咖啡因、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩帷?,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡?？鼘幩?、3,4-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩釋φ掌罚ń?jīng)高效液相色譜峰面積歸一化法測定，純度質(zhì)量分數(shù)大于98%）成都曼思特生物科技有限公司；甲醇、乙腈（色譜級）德國Merck公司；Millipore-Q超純水。

e2695-2489高效液相色譜儀（在線脫氣機、四元泵、自動進樣器、柱溫箱、2489紫外檢測器）、Empower 3色譜數(shù)據(jù)工作站美國Waters公司；JJ200電子分析天平江蘇省常熟市雙杰測試儀器廠；KQ500-E型超聲清洗器江蘇昆山市超聲儀器有限公司。

1.2方法

1.2.1高效液相色譜條件

色譜柱為Shiseido CAPCELL PAK MGⅡC18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5.0 μm）；進樣量10.0 μL；柱溫35.0 ℃；葫蘆巴堿和咖啡因的檢測波長為254 nm，5-咖啡?？鼘幩?、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩?、1,3-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩帷?,4-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩?、4,5-二咖啡?？鼘幩釞z測波長為320 nm；流動相A為甲醇，流動相B為0.10%磷酸溶液；流速1.00 mL/min；梯度洗脫程序為：0～20 min，12%～30% A，20～50.0 min，20%～50% A，50～55 min，50%～12% A。樣品過聚四氟乙烯濾膜后再進樣。

1.2.2對照品溶液的配制

分別準確稱取葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩?、咖啡因、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩?、1,3-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩帷?,4-二咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡?？鼘幩?、4,5-二咖啡?？鼘幩岬膶φ掌?0 mg，用甲醇溶解并定容至10 mL容量瓶中，搖勻，得到單一對照品溶液，然后分別量取上述對照品溶液1 mL于10 mL容量瓶中并用甲醇定容，得到綠原酸、5-咖啡?？鼘幩帷?-咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡?？鼘幩帷?,4-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩?、1,3-二咖啡酰奎寧酸和1,5-二咖啡?？鼘幩豳|(zhì)量濃度分別為100 mg/L的混合對照品溶液，4 ℃儲存，備用。

1.2.3樣品前處理

1.2.3.1浸泡過夜

稱取0.50 g咖啡樣品，置于250 mL具塞錐形瓶中，加入50 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V），室溫條件下浸泡24 h后，過0.45 μm濾膜，待測。

1.2.3.2振蕩提取

稱取0.50 g咖啡樣品，置于250 mL具塞錐形瓶中，加入20 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V），室溫條件下振蕩提取30 min，靜置，將上清液轉(zhuǎn)入25 mL容量瓶中，樣品殘渣再用20 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V），提取1 次，合并2 次提取液，用甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V）定容至25 mL，過0.45 μm濾膜，待測。

1.2.3.3熱浸提

稱取0.50 g咖啡樣品，置于250 mL具塞錐形瓶中，加入20 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V），80 ℃水浴加熱提取30 min，靜置，將上清液轉(zhuǎn)入25 mL容量瓶中，樣品殘渣再用20 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V），提取1 次，合并2 次提取液，冷卻后用甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V）定容至25 mL，過0.45 μm濾膜，待測。

1.2.3.4超聲波提取

稱取0.50 g咖啡樣品，置于250 mL具塞錐形瓶中，加入20 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V），室溫條件下超聲（功率200 W、頻率40 kHz）提取10 min，靜置，轉(zhuǎn)移定容于50 mL容量瓶中；繼續(xù)加入20 mL甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V）到250 mL具塞錐形瓶中，室溫條件下超聲（功率200 W、頻率40 kHz）提取10 min，靜置，合并濾液到25 mL容量瓶中，定容，過0.45 μm濾膜，待測。

2　結(jié)果與分析

2.1提取條件優(yōu)化

葫蘆巴堿和咖啡因易溶于水，但綠原酸及其7種同分異構(gòu)體在水中的溶解度比較小。用流動相作為提取溶劑不僅提取完全，而且干擾組分少，溶劑干擾小。因此，本實驗選擇用流動相作提取溶劑。采用經(jīng)過日內(nèi)和日間穩(wěn)定性測試得到10種成分固定參考值的焙炒咖啡粉為試樣，分別按照1.2.3節(jié)所述4種處理方法提取10種成分并測定其含量，分別計算其提取率。圖1表明：4種提取方式對10種成分的平均提取率超聲波提?。?5.59%）＞熱浸提（78.87%）＞振蕩提?。?0.56%）＞浸泡過夜（47.22%）。超聲波提取具有快速簡單、能耗低、提取完全等優(yōu)點；綠原酸在酸性介質(zhì)（pH 2.0～4.0）中的穩(wěn)定性較好，但在較高溫度條件下會加速其分子中酯鍵的水解[28]，為保證綠原酸在提取過程中不被破壞且提取完全，本實驗采用2 次超聲波間歇提取作為10種待測化合物的提取方法。目前測定咖啡中的咖啡因和葫蘆巴堿含量，一般加入輕質(zhì)氧化鎂[29]、磺基水楊酸或者醋酸鋅＋亞鐵氰化鉀作為蛋白沉淀劑。實驗發(fā)現(xiàn)，加入蛋白沉淀劑后，對葫蘆巴堿和咖啡因含量影響較小，但對綠原酸及其同分異構(gòu)體含量影響比較大，可能綠原酸不溶于水，蛋白沉淀劑在沉淀蛋白質(zhì)過程中，包裹了綠原酸周圍的水不溶性顆粒，形成了帶電大分子膠體，吸附了綠原酸及其7種同分異構(gòu)體。所以本實驗直接采用甲醇-0.10%磷酸溶液（50∶50，V/V）作為提取溶劑，經(jīng)0.45 μm水相濾膜過濾后直接上機測定。

圖1　不同提取方法的比較Fig. 1　Comparison of different extraction methods

2.2流動相的優(yōu)化

葫蘆巴堿為極性的水溶性酸，在反相C18柱上有弱的保留。為了提高葫蘆巴堿在反相C18柱上的保留，需要在流動相中添加酸、緩沖鹽或者離子對試劑[11]。綠原酸的同分異構(gòu)體含多個酚羥基，溶液呈酸性，堿性條件易被氧化，流動相中添加適當?shù)乃嵝猿煞?，不僅能防止拖尾改善峰形，還能抑制其水解和氧化褐變。目前測定綠原酸、咖啡因和葫蘆巴堿的流動相有乙腈-磷酸溶液、乙腈-甲酸溶液、甲醇-冰乙酸溶液和甲醇-磷酸溶液等。結(jié)果表明：1）采用乙腈-磷酸溶液和乙腈-甲酸溶液作為流動相，流動相中乙腈的比例對8種綠原酸同分異構(gòu)體的保留行為影響很大，無論怎么調(diào)整乙腈比例，很難實現(xiàn)1,5-二咖啡?？鼘幩岷?,4-二咖啡?？鼘幩岱蛛x；2）采用甲醇-冰乙酸溶液作為流動相，葫蘆巴堿、5-咖啡酰奎寧酸、咖啡因、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩?、1,3-二咖啡?？鼘幩?種化合物分離效果良好，但是1,5-二咖啡?？鼘幩?、3,4-二咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡?？鼘幩岷?,5-二咖啡酰奎寧酸保留時間延長，分離效果不好，峰形差；3）采用甲醇-磷酸溶液作為流動相，10種化合物對磷酸選擇性良好，該色譜條件下，目標化合物與其他雜峰分離度良好；4）進一步比較甲醇-0.10%磷酸溶液、甲醇-0.20%磷酸溶液和甲醇-0.30%磷酸溶液對10種化合物色譜分離行為的影響，結(jié)果表明，改變流動相的pH值對葫蘆巴堿、咖啡因和綠原酸8種同分異構(gòu)體的保留時間影響較小，綜合考慮各被測成分的分離效果及色譜峰峰形，最終確定甲醇-0.10%磷酸溶液結(jié)合梯度洗脫程序，能保證10種待測化合物的完全分離，基線比較平滑，10種化合物混合標準溶液和速溶咖啡空白樣品的色譜圖見圖2。

圖2　標準品（A）和速溶咖啡空白樣品（B）高效液相色譜圖Fig. 2　HPLC chromatograms of standards (A) and blank instant coffee (B)

2.3檢測波長的選擇

通過配制一定質(zhì)量濃度的標準溶液，確定葫蘆巴堿和咖啡因的最大吸收波長為254 nm，5-咖啡酰奎寧酸、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩帷?,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡酰奎寧酸、3,4-二咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡?？鼘幩岷?,5-二咖啡?？鼘幩岬淖畲笪詹ㄩL320 nm。由于綠原酸的8種同分異構(gòu)體與葫蘆巴堿和咖啡因的最大吸收波長相差比較大，在波長320 nm處，低質(zhì)量濃度的葫蘆巴堿和咖啡因紫外吸收很低，故采用紫外雙波長同時檢測模式進行分析測定。因分析的10種化合物中，綠原酸的同分異構(gòu)體居多，選擇320 nm作為測定的第1檢測波長，5-咖啡?？鼘幩?、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩帷?,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡?？鼘幩?、3,4-二咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡?？鼘幩岷?,5-二咖啡酰奎寧酸也具有較大的吸收，檢測靈敏度足以達到分析要求。以葫蘆巴堿和咖啡因的最大吸收波長254 nm作為第2檢測波長對葫蘆巴堿和咖啡因進行檢測。紫外雙波長檢測技術(shù)保證各組分的含量差別和檢測靈敏度，實現(xiàn)同一色譜條件下不同性質(zhì)化合物的同時測定和準確定量。

2.4線性范圍、檢出限和定量限測定結(jié)果

用流動相配制葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩帷⒖Х纫?、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩?、1,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡?？鼘幩帷?,4-二咖啡?？鼘幩帷?,5-二咖啡?？鼘幩?、4,5-二咖啡?？鼘幩豳|(zhì)量濃度均為0.05、0.10、0.50、1.0、2.0、5.0 mg/L和10.0 mg/L的混合標準溶液。在優(yōu)化后的測定條件下進行測定，分別以峰目標化合物的峰面積（y）對目標化合物的質(zhì)量濃度（x）做工作曲線，葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩帷⒖Х纫?、綠原酸、4-咖啡酰奎寧酸、1,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡?？鼘幩?、3,4-二咖啡酰奎寧酸、3,5-二咖啡?？鼘幩?、4,5-二咖啡?？鼘幩嵩?.05～10.0 mg/L范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，滿足測定的要求。方法的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限見表1。10種化合物在0.10～100.0 mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性，相關(guān)系數(shù)（r）≥0.999，檢出限為0.05～0.10 mg/kg，定量限為0.16～0.28 mg/kg。

表1　線性范圍、線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)Table 1 Linear ranges, linear regression equations and correlation coefficients for 10 compounds

2.5回收率與精密度實驗結(jié)果

表2　方法的回收率和精密度（n=5）Table 2 Recovery and precision (RSD) of the method (n=5)

對已知10種成分含量的速溶咖啡粉樣品進行低、中、高3種不同質(zhì)量分數(shù)（20、40 mg/kg和100 mg/kg）的加標回收實驗，每個添加水平做5 組平行實驗。表2結(jié)果表明，10種化合物的回收率為80.00%～113.8%，相對標準偏差為3.63%～9.10%。

2.6樣品測定結(jié)果

對收集的3 份咖啡及咖啡制品樣品，分別測定葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩帷⒖Х纫颉⒕G原酸、4-咖啡酰奎寧酸、1,3-二咖啡酰奎寧酸、1,5-二咖啡?？鼘幩帷?,4-二咖啡?？鼘幩?、3,5-二咖啡?？鼘幩?、4,5-二咖啡酰奎寧酸10種化合物的含量，結(jié)果見表3。結(jié)果表明，咖啡及咖啡制品中均能檢測出10種化合物，生咖啡豆中的10種化合物含量高于焙炒咖啡豆，速溶咖啡粉的含量最低；速溶咖啡粉和焙炒咖啡豆中咖啡因含量較高，生咖啡豆中綠原酸含量較高，咖啡因含量次之。

表3　咖啡及咖啡制品中10種成分的質(zhì)量分數(shù)Table 3 Contents of 10 components in coffee and processed coffee products

3　結(jié) 論

建立了生咖啡豆、焙炒咖啡豆、速溶咖啡粉等咖啡及咖啡制品中葫蘆巴堿、5-咖啡?？鼘幩?、咖啡因、綠原酸、4-咖啡?？鼘幩帷?,3-二咖啡?？鼘幩?、1,5-二咖啡酰奎寧酸、3,4-二咖啡酰奎寧酸、3,5-二咖啡酰奎寧酸、4,5-二咖啡?？鼘幩?0種化合物高效液相色譜-紫外雙波長測定方法。在保證各化合物充分分離前提條件下，為縮短分析時間，在Shiseido CAPCELL PAK MGⅡC18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5.0 μm）上，以甲醇-0.10%磷酸溶液為流動相進行梯度洗脫，選擇254 nm 和320 nm雙波長進行目標化合物的檢測。10種化合物在0.10～100.0 mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（r）≥0.999，檢出限為0.05～0.10 mg/kg，定量限為0.16～0.28 mg/kg。在20、40、100 mg/kg添加量的加標回收率為80.00%～113.8%，相對標準偏差在3.63%～9.10%之間。采用一次提取和色譜分離雙波長進行10種不同性質(zhì)化合物含量的測定，咖啡及咖啡制品中均能檢測出10種化合物，生咖啡豆中的10種化合物含量高于焙炒咖啡豆，速溶咖啡粉的含量最低；速溶咖啡粉和焙炒咖啡豆中咖啡因含量較高，生咖啡豆中綠原酸含量較高，咖啡因含量次之。本方法具有操作簡便、靈敏度高、選擇性好、試劑用量少等優(yōu)點。

參考文獻：

[1] AKIYAMA M, MURAKAMI K, HIRANO Y, et al. Characterization of headspace aroma compounds of freshly brewed arabica coffees and studies on a characteristic aroma compound of ethiopian coffee[J]. Journal of Food Science, 2008, 73(5): 335-346. DOI:10.1111/j.1750-3841.2008.00752.x.

[2] PRIFTIS A, STAGOS D, KONSTANTINOPOULOS K, et al. Comparison of antioxidant activity between green and roasted coffee beans using molecular methods[J]. Molecular Medicine Reports, 2015, 12: 7293-7302. DOI:10.3892/mmr.2015.4377.

[3] KOSHIRO Y, JACKSON M C, KATAHIRA R, et al. Biosynthesis of chlorogenic acids in growing and ripening fruits of coffea arabica and coffee canephora plants[J]. Z Naturforsch C, 2007, 62c: 731-742. DOI:10.1515/znc-2007-9-1017.

[4] 蔡榮華, 張曉芳, 杜精精, 等. 超高效液相色譜-紫外檢測法同時測定綠咖啡豆提取物中的綠原酸和咖啡因含量[J]. 中國食品添加劑, 2014(2): 225-228. DOI:10.3969/j.issn.1006-2513.2014.02.034.

[5] WANG Zhihua, LI Xiaoliang, ZHEN Saijing, et al. The important role of quinic acid in the formation of phenolic compounds from pyrolysis of chlorogenic acid[J]. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2013, 114(3): 1231-1238. DOI:10.1007/s10973-013-3142-z.

[6] 張曉霞, 韋萬興, 王小芬, 等. 綠咖啡豆的抗氧化活性研究[J]. 食品科技, 2014, 39(8): 220-225. DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2014.08.049.

[7] 楊剴舟, 翟曉娜, 杜秉健, 等. 咖啡中功能性成分分離檢測技術(shù)及安全性評價[J]. 食品科學, 2014, 35(3): 243-252. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201403049.

[8] RYBAK M E, PAO C I, PFEIFFER C M. Determination of urine caffeine and its metabolites by use of high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry: estimating dietary caffeine exposure and metabolic phenotyping in population studies[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014, 406(3): 771-784. DOI:10.1007/s00216-013-7506-9.

[9] 呂文佳, 劉云, 楊剴舟, 等. 咖啡主要烘焙風味物質(zhì)的形成及變化規(guī)律[J]. 食品工業(yè)科技, 2015, 36(3): 394-400. DOI:10.13386/ j.issn1002-0306.2015.03.077.

[10] ASHIHARA H, LUDWIG I A, KATAHIRA R, et al. Trigonelline and related nicotinic acid metabolites: occurrence, biosynthesis, taxonomic considerations, and their roles in planta and in human health[J]. Phytochemistry Reviews, 2015, 14(5): 765-798. DOI:10.1007/s11101-014-9375-z.

[11] 劉宏程, 黎其萬, 邵金良, 等. 超聲波萃取-高效液相色譜測定咖啡粉和速溶咖啡中的葫蘆巴堿[J]. 色譜, 2012, 29(11): 1103-1106. DOI:10.3724/SP.J.1123.2011.01103.

[12] 呂文佳, 翟曉娜, 楊剴舟, 等. 不同烘焙強度對云南咖啡主要揮發(fā)香氣成分的影響[J]. 食品科學技術(shù)學報, 2015, 33(3): 13-21. DOI:10.3969/j.issn.2095-6002.2015.03.004.

[13] 周斌, 任洪濤. 烘焙時間對云南小?？Х葥]發(fā)性成分影響的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2015, 35(1): 236-244. DOI:10.13982/ j.mfst.1673-9078.2015.1.041.

[14] 胡榮鎖, 初眾, 谷風林, 等. 海南主要地域生咖啡豆揮發(fā)性化學成分對比研究[J]. 光譜學與光譜分析, 2013, 33(2): 548-553. DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2013)02-0548-06.

[15] 彭貴龍, 周光明, 秦紅英, 等. HPLC法同時測定24種花中的5種活性成分含量[J]. 分析試驗室, 2014, 33(6): 646-650. DOI:10.13595/ j.cnki.issn1000-0720.2014.0151.

[16] 董麗麗, 李敏, 于玲, 等. 擬反相色譜法測定兒童巧克力食品中的咖啡因含量[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2013, 29(7): 1730-1733; 1729. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2013.07.020.

[17] 王偉, 季曉暉, 李秀峰, 等. HPLC法同時測定茶葉中多酚-咖啡因和維生素C[J]. 分析試驗室, 2014, 33(12): 1443-1446. DOI:10.13595/ j.cnki.issn1000-0720.2014.0335.

[18] 張?zhí)m, 劉遠環(huán), 何聿, 等. 毛細管電泳-電化學檢測法用于中藥石韋中綠原酸和槲皮素的同時測定[J]. 分析測試技術(shù)與儀器, 2015, 11(1): 22-27. DOI:10.3969/j.issn.1006-3757.2005.01.006.

[19] 陳立新, 江帆, 黨麗敏, 等. 茶葉和飲料中咖啡因的快速電化學測定[J].食品科學, 2014, 35(20): 220-223. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201420044.

[20] 張盼偉, 趙高峰, 周懷東, 等. 超聲波萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜同時測沉積物中10種PPCPs化合物[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測, 2014, 30(1): 138-143. DOI:10.3969/j.issn.1002-6002.2014.01.028.

[21] 梁慧, 朱偉健, 袁智泉, 等. 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對癍痧涼茶中18種活性成分的定量分析[J]. 分析測試學報, 2015, 34(5): 558-563. DOI:10.3969/j.issn.1004-4957.2015.05.010.

[22] ALARCóN-FLORES M I, ROMERO-GONZáLEZ R, VIDAL J L M, et al. Determination of phenolic compounds in Artichoke, Garlic and Spinach by ultra-high-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry[J]. Food Analytical Methods, 2014, 7(10): 2095-2106. DOI:10.1007/s12161-014-9852-4.

[23] 高海榮, 陳秀麗, 楊玉珍, 等. 超聲萃取-紫外分光法快速測定茶葉中咖啡因[J]. 食品研究與開發(fā), 2015, 36(1): 73-76. DOI:10.3969/ j.issn.1005-6521.2015.08.020.

[24] 李文偉. 云南咖啡產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)提升對策[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技, 2009, 32(4): 19-22. DOI:10.3969/j.issn.1672-450X.2009.04.007.

[25] 黃家雄, 呂玉蘭, 程金煥, 等. 不同海拔對小粒種咖啡品質(zhì)影響的研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學, 2012, 32(8): 4-7. DOI:10.3969/ j.issn.1009-2196.2012.08.002.

[26] 李錦紅, 周華, 張洪波, 等. 緯度對云南咖啡質(zhì)量的影響研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學, 2011, 31(10): 101-104. DOI:10.3969/ j.issn.1009-2196.2011.10.024.

[27] 楊旸, 左艷秀, 畢曉菲. 云南小?？Х仁a蔽栽培模式優(yōu)勢及措施[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè), 2015(2): 37-38; 23. DOI:10.3969/ j.issn.1673-0658.2015.02.011.

[28] 董麗, 孫祥德, 李琴. 高效液相色譜雙波長檢測法測定維C銀翹片中4種組分的含量[J]. 色譜, 2010, 28(2): 204-208.

[29] 胡雙芳, 衛(wèi)亞西, 邢精精, 等. 咖啡豆的化學組分差異與感官品質(zhì)的相關(guān)性分析[J]. 食品工業(yè)科技, 2013, 34(24): 125-129; 134. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.24.057.

Simultaneous Determination of 10 Polyphenolic and Alkaloidal Components in Coffee and Coffee-Based Products by HPLC-Double Wavelength UV Detection

SHAO Jinliang1,2, YANG Dongshun1, FAN Jianlin1, LIU Xingyong1, DU Lijuan1, WANG Li1, LIU Hongcheng1,2,*, WANG Luxiang1,*
(1. Institute of Agriculture Quality Standards and Testing Technique, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming650223, China; 2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products (Kunming), Ministry of Agriculture, Kunming650223, China)

Abstract:The aim of this study was to establish a method for the simultaneous determination of polyphenolic compounds including neochlorogenic acid, chlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, cynarin, 1,5-dicaffeoylquinic acid, isochlorogenic acid B, isochlorogenic acid A, isochlorogenic acid C and alkaloidal compounds including caffeine and trigonelline in coffee and coffee-based products. These 10 components were extracted ultrasonically with 0.10% phosphoric acid solutionmethanol (50:50, V/V) and then analyzed by high performance eliquid chromatography (HPLC) at 254 nm and 320 nm. The chromatographic separation was performed on a Shiseido CAPCELL PAK MGⅡC18（4.6 mm × 250 mm, 5.0 μm） by using 0.10% phosphoric acid solution-methanol as the mobile phase. The average recoveries of the 10 analytes in spiked samples ranged from 80.00% to 113.8%, with relative standard deviations (RSDs) of 3.63%–9.10%. The calibration curves for these analytes were linear in the range of 0.10–100.0 mg/L with correlation coefficients of more than 0.999. The limits of detection (LODs) varied from 0.05 to 1.0 mg/kg and the limits of quantitation (LOQ) ranged from 0.16 to 0.28 mg/kg for 10 polyphenolic and alkaloidal components. The method showed good repeatability, accuracy and stability and enabled the accurate quantification of 10 polyphenolic and alkaloidal components in coffee and coffee-based products.

Key words:HPLC; double UV wavelengths; coffee and coffee-based products; polyphenolic compounds; alkaloidal compounds

收稿日期：2015-09-08

基金項目：農(nóng)業(yè)部2014年農(nóng)業(yè)行業(yè)標準制定和修訂項目；云南省科技惠民專項（農(nóng)業(yè)）重點項目（2014RA054）；云南省科技創(chuàng)新平臺建設(shè)計劃（公共科技服務(wù)）項目（2014DA001）；云南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食品安全省創(chuàng)新團隊計劃項目（2015HC025）

作者簡介：邵金良（1979—），男，副研究員，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與分析檢測。E-mail：shaojinliang@126.com

*通信作者：劉宏程（1975—），男，研究員，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與風險評估。E-mail：liuorg@163.com汪祿祥（1966—），男，研究員，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與品質(zhì)評價。E-mail：wangluxiang@sina.com.cn

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612022

中圖分類號：TS207.3

文獻標志碼：A

文章編號：1002-6630（2016）12-0128-06