离心萃取-紫外光度法快速测定茶饮料中的咖啡因

信建豪

摘要：建立以三氯甲烷为提取剂，以离心萃取为提取方法，以２７６ ｎｍ为检测波长的茶饮料中咖啡因的检测方法。结果表明，吸光度Ａ与咖啡因浓度Ｃ在５．３２４～１６．９４0 ｍｇ／Ｌ呈现良好的线性关系，相关系数为０．９９９ ５，回收率为９７．６％～９９．４％。该方法测定快速、准确度高，适用于茶饮料中咖啡因的测定。

关键词：离心萃取；快速测定；咖啡因；茶饮料。

中图分类号：Ｏ６５６．３３文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）04－0810-03

茶饮料是当今的流行饮料，也是现代人摄入咖啡因的一个重要途径。咖啡因又名咖啡碱（化学名称为１，３，７－三甲基－２，６二氧嘌呤），属于生物碱，是决定茶滋味、颜色的主体成分［１］，也是茶饮料的重要品质指标。咖啡因不仅作用于大脑皮层，还能直接兴奋延髓，引起阵发性惊厥和骨骼震颤，进而损害肝、胃、肾等重要内脏器官，诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病，甚至导致下一代智能低下，肢体畸形［２］，大量或长期摄取咖啡因有损人体的健康。建立茶饮料中的咖啡因的快速分析方法，对保障对于快速评价茶饮料质量具有重要意义。

目前测定饮料中咖啡因的方法有很多种，常用的方法主要有碘量法、重量法、比色法、紫外分光光度法、高效液相色谱法［３，４］、气相色谱法、气相－质谱联用［５，６］、近红外法［７］等。本研究通过建立离心萃取－紫外光度法測定茶饮料中的咖啡因，为快速准确评价茶饮料中的咖啡因提供了技术参考。

１材料与方法

１．１试剂与仪器

咖啡因标准品购于中国药品生物制品检定所，三种不同品牌茶饮料样品购于当地华联超市，其余试剂均为分析纯，水为去离子水。

咖啡因储备液：精密称取咖啡因标准品１２．１ ｍｇ，以三氯甲烷定容于１００ ｍＬ干燥容量瓶中，备用。

ＫＱ－３００Ｖ超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司），ＴＬ８０－１型医用离心机（姜堰市天力医疗器械有限公司）、ＴＵ１８１０型紫外－可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）、ＬＣ－２０ＡＴ高效液相色谱仪（日本岛津株式会社）。

１．２方法

取茶饮料样品１ ｍＬ，加入三氯甲烷１ ｍＬ，混匀后，于３ ０００ ｒ／ｍｉｎ离心５ ｍｉｎ，取下清液，重复提取６次，合并下清液，并定容至２５ ｍＬ，测定２７６ ｎｍ吸光值。根据标准溶液制备的标准曲线，计算出茶饮料中咖啡因的含量。

２结果与讨论

２．１萃取剂的选择

比较研究了咖啡因在热水、乙醇、丙酮、三氯甲烷作溶剂时的提取效果，结果表明，在三氯甲烷为溶剂时提取效果最佳，且萃取简单，纯净。为避免茶饮料中其他成分对结果的干扰，选用三氯甲烷作为萃取剂。

２．２检测波长的选择

以三氯甲烷为空白，取１６．９４ ｍｇ／Ｌ的咖啡因标准溶液在２００～４００ ｎｍ波长范围内进行扫描（见图１），由图１可知，咖啡因的三氯甲烷溶液在２７６ ｎｍ处有最大吸收，因此选择２７６ ｎｍ为检测波长。

２．３绿茶样品萃取次数的选择

取８支离心试管，准确加入１ ｍＬ绿茶样液后，分别以三氯甲烷萃取３～１０次，每次１ ｍＬ，各萃取液的吸光度见图２。由图２可知，样品经三氯甲烷萃取６次后，吸光度基本无变化，因此萃取次数选择为６次。

２．４咖啡因标准曲线的绘制

准确量取咖啡因储备液１．0、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５ ｍＬ分别用三氯甲烷定容至２５ ｍＬ，得到系列浓度的咖啡因标准溶液。以三氯甲烷作为空白对照，测定上述溶液的吸光度，结果如图３所示。由图３可知，吸光度（Ａ）与咖啡因浓度（Ｃ）在５．３２４～１６．９４０ ｍｇ／Ｌ呈现良好的线性关系，回归曲线方程为：Ａ＝０．０３８ ７Ｃ＋０．０５２ ５，相关系数０．９９９ ６。

２．５干扰实验

将待测溶液按照ＧＢ／Ｔ ５００９．１３９－２００３中高效液相色谱法来考查提取液中共存物质的干扰情况，选择２７６ ｎｍ为检测波长，色谱图见图４。由图４可知，本法提取液中无明显干扰峰，即样品可不经净化，在２７６ ｎｍ处直接进行测定。

２．６绿茶中咖啡因含量的测定

取不同品牌茶饮料样品１ ｍＬ，按１．２步骤测定，并以高效液相色谱法作对照，结果见表１。

２．７回收率试验

采用标准品加入法对３个样品进行回收率实验，结果见表２。由表２可知，回收率为９７．６％～９９．４％。

３小结

离心萃取作为前处理，有利于两相间快速平衡，提高了分析速度。通过比较本法与高效液相色谱法分析结果，表明该方法处理简单，快速，干扰较少，可用于快速测定茶饮料中的咖啡因。

参考文献：

［１］ 于新蕊，曲军． 茶叶的化学成分及药理作用研究进展［Ｊ］． 中草药，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，饮料中咖啡因的测定［ｓ］．

［４］ 卢立泓，陶建伟，蔡蒲，等． 微波萃取-高效液相色谱法测定茶叶中儿茶素和咖啡因［Ｊ］．理化检验－化学分册，２００８，４４（５）：４４７－４４９．

［５］ 诸文浩． 气相色谱法测定食品中的咖啡因［Ｊ］． 上海预防医学，１９９５，7（6）：２６４－２６５．

［６］ 骆传环，史曙光． 可乐饮料中咖啡因的ＧＣ－ＭＳ定量测定［Ｊ］．质谱学报，１９９７，１８（３）：４６－４９．

［７］ 芦永军，陈华才，吕进，等． 茶多酚中咖啡因的近红外光谱分析［Ｊ］． 光谱学与光谱分析，２００５，２５（８）：１２４３－１２４５．