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        HPLC-DAD-CAD法同時測定功能性飲料中?;撬岷涂Х纫蚝?/h1>
        2016-08-11 11:22:36宋玉梅朱桃玉陳智勇
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年17期
        關(guān)鍵詞:檢測

        陳 超,宋玉梅,梁 慧,朱桃玉,陳智勇*

        (1.中國廣州分析測試中心,廣東廣州 510070;2.廣東省測試分析研究所,廣東省分析測試技術(shù)公共實驗室,廣東廣州 510070;3.賽默飛世爾科技(中國)有限公司,廣東廣州 510030)

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        HPLC-DAD-CAD法同時測定功能性飲料中?;撬岷涂Х纫蚝?/p>

        陳 超1,宋玉梅2,梁 慧2,朱桃玉3,陳智勇1*

        (1.中國廣州分析測試中心,廣東廣州 510070;2.廣東省測試分析研究所,廣東省分析測試技術(shù)公共實驗室,廣東廣州 510070;3.賽默飛世爾科技(中國)有限公司,廣東廣州 510030)

        [目的]無需衍生化樣品,建立同時快速測定功能性飲料中牛磺酸和咖啡因含量的分析方法。[方法]采用高效液相色譜-二極管陣列檢測器-電霧式檢測器(HPLC-DAD-CAD)法,Poroshell120Hillic色譜柱(3.0mm×150mm,2.7μm),乙腈和水不同比例梯度洗脫,流速0.5mL/min,咖啡因的檢測波長273nm,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。功能性飲料經(jīng)超聲處理,用水稀釋后,過濾膜,直接上機測定。[結(jié)果]試驗表明,通過1次進(jìn)樣,同時測定了功能性飲料中牛磺酸和咖啡因的含量,且線性關(guān)系良好(r=0.998 4和0.999 9),平均回收率為86.5%~104.4%,RSD值為0.4%~4.0%,牛磺酸和咖啡因的檢出限分別為28.0ng和3.5ng。[結(jié)論] 該方法簡便、快速、靈敏,適用于功能性飲料中?;撬岷涂Х纫虻暮繙y定。

        高效液相色譜-二極管陣列檢測器-電霧式檢測器聯(lián)用法;?;撬?;咖啡因;功能性飲料

        ?;撬崾且环N具有廣泛生理功能的含硫β-氨基酸,化學(xué)名為2-氨基乙基氨基酸,最早由牛的膽汁分離出來。Hayes等發(fā)現(xiàn),貓缺乏?;撬釙?dǎo)致視網(wǎng)膜老化或失明[1],此后牛磺酸的營養(yǎng)價值才受到人們的重視。研究發(fā)現(xiàn),?;撬峋哂薪笛荹2]、抗纖維化效應(yīng)[3]、降低細(xì)胞內(nèi)的鈣水平[4]、預(yù)防高血壓[5]等廣泛的生物調(diào)節(jié)作用。我國于1993年批準(zhǔn)?;撬嵩谌橹破?、嬰幼兒食品及谷類制品、強化飲料中使用[6]。目前有關(guān)?;撬岷繙y定的方法一般采用酸堿滴定法、氣相色譜法、氨基酸自動分析法、高效液相色譜法、薄層色譜法等[7],其中高效液相色譜法應(yīng)用最廣泛。國標(biāo)中采用的是高效液相色譜法和薄層色譜法,由于?;撬岜旧韼缀鯖]有紫外吸收,因此采用高效液相色譜法需要將其用衍生劑衍生后檢測,而這2種方法的操作過程都較為繁瑣,費時費力,容易影響測定的靈敏度、準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

        目前,功能性飲料已成為人們?nèi)粘I钪醒a充能量和抵抗疲勞的必需品之一,而大多數(shù)功能性飲料中都會添加一定量的?;撬?,有些還會添加咖啡因。不管是?;撬徇€是咖啡因,如果長期或大劑量攝入都會對人體造成一定的危害,因此,建立一種快捷、準(zhǔn)確并同時檢測功能性飲料中?;撬岷涂Х纫虻亩糠椒ň哂兄匾饬x。電霧式檢測器(CAD)屬于質(zhì)量型檢測器,能檢測到大部分非揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機物,其檢測原理是液相洗脫液經(jīng)氮氣霧化后,較大的液滴經(jīng)廢液管流出,較小的溶質(zhì)液滴在室溫下干燥后形成溶質(zhì)顆粒,并與帶正電荷的氮氣顆粒反向碰撞而帶上正電,在氣流和電場的作用下,遷移率較大、顆粒粒度較小的氮氣顆粒的電荷被中和,而遷移率小的帶電顆粒把它們的電荷轉(zhuǎn)移給一個顆粒收集器,從而產(chǎn)生信號電流,該檢測信號與溶質(zhì)質(zhì)量成正比關(guān)系。與蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD)相比,CAD的動態(tài)范圍更寬,精密度更高,適用于梯度洗脫[8]。到目前為止,僅有少數(shù)文獻(xiàn)報道了同時檢測功能性飲料中?;撬岷涂Х纫虻姆椒╗9],采用的是高效毛細(xì)管電泳-紫外-非接觸式電導(dǎo)檢測法,該方法中?;撬岷涂Х纫虻臋z出限分別為24.0和4.0mg/L。筆者建立了一種高效液相色譜-二極管陣列檢測器-電霧式檢測器(HPLC-DAD-CAD)聯(lián)用直接同時測定功能飲料中?;撬岷涂Х纫蚝康姆椒?,樣品無需衍生化,方法簡單快速、靈敏準(zhǔn)確。

        1 材料與方法

        1.1材料

        1.1.1原料及主要試劑。樣品a、b、c為功能型飲料,購自當(dāng)?shù)爻?;?;撬釋φ掌?含量99.4%,中廣測);咖啡因?qū)φ掌?濃度為500μg/mL,農(nóng)業(yè)部);乙腈(色譜純);所用水為Millipore純水。

        1.1.2主要儀器。UltiMate3000型高效液相色譜(配二極管陣列檢測器和電霧式檢測器,ThermoFisherScientific公司);Millipore超純水器(明澈-D24UV);MS105DU分析天平(MettlerToledo);KQ-500E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

        1.2方法

        1.2.1色譜條件。色譜柱:Poroshell120Hillic(3.0mm×150mm,2.7μm);柱溫:30 ℃;流速:0.5mL/min;流動相為乙腈和水;進(jìn)樣量:1μL;檢測波長:273nm;CoronaUltraCAD檢測器,霧化氣為氮氣(純度99.0%以上),霧化室溫度30 ℃,霧化氣壓241.3kPa,采樣頻率10Hz,過濾模式設(shè)為3。梯度洗脫,洗脫程序見表1。

        1.2.2對照品溶液配制。準(zhǔn)確稱取?;撬釋φ掌?5.00mg,用水溶解并定容至50mL容量瓶中,搖勻,得到濃度為1 090μg/mL的?;撬釋φ掌啡芤?。咖啡因?qū)φ掌繁旧頌樗芤?,無需重新配置。準(zhǔn)確稱取牛磺酸對照品5.50mg于5mL容量瓶中,并加入2.5mL咖啡因?qū)φ掌啡芤?,用水定容至刻度,搖勻,即得混合對照品加標(biāo)液,其中?;撬岷涂Х纫驖舛确謩e為1 090和250μg/mL。

        1.2.3供試品溶液的配制。將樣品a、b、c放在超聲波清洗器中超聲30min,冷卻至室溫后,分別量取20、25、5mL于3個100mL容量瓶中,加水定容至刻度,搖勻,得到供試品溶液a、b、c,通過0.45μm濾膜過濾后,待測。

        1.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。取3個10mL容量瓶和2個5mL容量瓶,分別加入牛磺酸對照品溶液0.1、0.5、1.0、1.0、2.0mL和咖啡因?qū)φ掌啡芤?.1、0.5、1.0、1.0、2.5mL,加水定容至刻度,搖勻,即得混合對照品溶液,其中?;撬釢舛确謩e為10.9、54.5、109.0、218.0、436.0μg/mL,咖啡因濃度分別為5.0、25.0、50.0、100.0、250.0μg/mL,現(xiàn)配現(xiàn)用。

        1.2.5樣品測定及精密度試驗。按照前述色譜條件測定“1.2.3”項配制的樣品a、b、c待測液,同一樣品連續(xù)進(jìn)樣6次,6次結(jié)果的平均值做為樣品的測定結(jié)果。

        1.2.6加標(biāo)回收率試驗。按照“1.2.3”項中方法超聲處理樣品c后,從中分別精密量取15份樣品于15個10mL容量瓶中,每份0.2mL,分為高、中、低濃度3組,每組5份,按高、中、低濃度分別加入混合對照品加標(biāo)液2.0、1.0、0.4mL,加水定容至刻度,搖勻,通過0.45μm濾膜過濾后,按照前述色譜條件測定牛磺酸和咖啡因的加標(biāo)回收率。

        2 結(jié)果與分析

        2.1儀器條件優(yōu)化對不同的色譜柱進(jìn)行了預(yù)試驗,包括ZorbaxSB-Aq(4.6mm×150mm,5μm),ZorbaxNH2(4.6mm×150mm,5μm),PursuitXRsC18(4.6mm×250mm,5μm)和Poroshell120Hillic(3.0mm×150mm,2.7μm)。結(jié)果表明,Poroshell120Hillic(3.0mm×150mm,2.7μm)分離功能性飲料中?;撬岷涂Х纫蜃詈?,縮短了檢測時間,而且檢測結(jié)果最穩(wěn)定。

        2.2混合對照品及樣品的高效液相色譜圖圖1為混合對照品2個通道的色譜圖,1號峰咖啡因保留時間為2.453min,2號峰?;撬岜A魰r間為10.993min。圖2為樣品a、b、c2個通道的色譜圖。

        注:1號峰為咖啡因,2號峰為牛磺酸。Note: Peak 1 was caffeine;and peak 2 was taurine.圖1 混合對照品的HPLC測定圖譜Fig.1 HPLC of mixed reference substances

        注:1號峰為咖啡因,2號峰為?;撬?。Note: Peak 1 was caffeine;and peak 2 was taurine.圖2 樣品a、b、c的HPLC測定圖譜Fig.2 HPLC of samples a,b and c

        2.3線性范圍按照前述色譜條件測定“1.2.4”項下配制的不同濃度的混合對照品溶液,分別以?;撬岷涂Х纫虻臐舛萖(μg/mL)為橫坐標(biāo),峰面積Y為縱坐標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程。由于咖啡因在DAD通道的檢出限更低,因此,咖啡因的測定采用DAD通道的數(shù)據(jù),牛磺酸的測定采用CAD通道的數(shù)據(jù)。各回歸方程呈良好的線性關(guān)系,數(shù)據(jù)見表2。

        2.4加標(biāo)回收率按照前述色譜條件測定“1.2.6”項下配制的樣品c加標(biāo)后的溶液,分別計算?;撬岷涂Х纫蚧厥章?。試驗結(jié)果表明,咖啡因的加標(biāo)平均回收率為86.5%~104.4%,RSD值為0.8%~4.0%;?;撬岬募訕?biāo)平均回收率為89.0%~95.0%,RSD值為0.4%~0.8%。數(shù)據(jù)結(jié)果見表3。

        表2 對照品的回歸方程

        表3 加標(biāo)回收率測定結(jié)果

        2.5檢出限由工作站分析得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線中最高濃度混合對照品溶液的信噪比S/N來計算檢出限(LOD),公式為LOD = 3Q/S/N,其中Q為進(jìn)樣量。計算得牛磺酸的LOD為28.0ng,咖啡因的LOD為3.5ng。

        2.6樣品測定及精密度試驗結(jié)果按照前述色譜條件測定“1.2.3”項配制的樣品a、b、c待測液,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線采用外標(biāo)法定量,結(jié)果見表4,樣品a中?;撬岷涂Х纫虻腞SD分別為0.4%和1.1%,表明精密度結(jié)果良好。

        3 結(jié)論

        該試驗建立了一種適用于功能性飲料中牛磺酸和咖啡因同時檢測的方法,即高效液相色譜-二極管陣列檢測器-電霧式檢測器聯(lián)用檢測技術(shù),此法避免了樣品復(fù)雜的前處理所導(dǎo)致的重復(fù)性和準(zhǔn)確性偏低的因素,可以對樣品進(jìn)行直接測定。采用Poroshell120Hillic(3.0mm×150mm,2.7μm)色譜柱,使用傳統(tǒng)的反向流動相,大大節(jié)省了檢測時間,有效

        表4 實際樣品測定結(jié)果

        地將牛磺酸與其他極性較大且與其相接近的成分分開,保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確。試驗結(jié)果表明,通過1次進(jìn)樣,同時測定了功能性飲料中?;撬岷涂Х纫虻暮浚骄厥章试?6.5%~104.4%,RSD值為0.4%~4.0%,?;撬岷涂Х纫虻臋z出限分別為28.0和3.5ng。該方法操作簡便快速,測定結(jié)果靈敏準(zhǔn)確,為功能性飲料重要指標(biāo)的質(zhì)量控制提供了試驗基礎(chǔ)。

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        SimultaneousDeterminationofTaurineandCaffeineinFunctionalDrinksbyHPLC-DAD-CAD

        CHENChao1,SONGYu-mei2,LIANGHui2,CHENZhi-Yong1*etal

        (1.ChinaNationalAnalyticalCenter,Guangzhou,Guangdong510070; 2.GuangdongProvincialPublicLaboratoryofAnalysisandTestingTechnology,GuangdongInstituteofAnalysis,Guangzhou,Guangdong510070)

        [Objective]Toestablishtherapidmethodforsimultaneousdeterminationoftaurineandcaffeineinfunctionaldrinkswithoutderivatizationsamples. [Method]Thehigh-performanceliquidchromatographycoupledwithdiodearrayandchargedaerosoldetector(HPLC-DAD-CAD)wasconductedonPoroshell120Hilliccolumn(3.0mm× 150mm, 2.7μm)withgradientelution.Themobilephasewasacetonitrileandwater,theflowratewas0.5mL/min,thedetectionwavelengthofcaffeinewas273nm.Astandardcurvewasestablished.Functionaldrinksweredilutedwithwaterafterultrasonictreatment.Afterthemembranefiltration,theyweretesteddirectlyonthemachine. [Result]Thetaurineandcaffeineinfunctionaldrinksweresimultaneouslydetectedbyasingleinjection,showinggoodlinearrelationship(r = 0.998 4and0.999 9).Theaveragerecoverywas86.5% - 104.4%, RSDwasfrom0.4%to4.0%.Thelimitsofdetectionoftaurineandcaffeinewere28.0and3.5ng,respectively. [Conclusion]TheHPLC-DAD-CADmethodissimple,rapidandsensitive,whichcanbeappliedtotesttaurineandcaffeineinfunctionaldrinks.

        HPLC-DAD-CAD;Taurine;Caffeine;Content;Functionaldrinks

        陳超(1988- ),女,湖北荊州人,碩士,從事對照品和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制研究。*通訊作者,副研究員,博士,從事藥物雜質(zhì)分析與合成的相關(guān)研究。

        2016-05-06

        TS275.4

        A

        0517-6611(2016)17-114-03

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