HPLC法测定10种香型凤凰单丛茶咖啡因的含量

2021-09-26刘志聪林丽丽

安徽农学通报 2021年17期

刘志聪　林丽丽

摘要：目的：建立HPLC法测定10种潮州凤凰茶叶中咖啡因的含量。方法：以Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18为分析柱，样品进样体积为10?L。流动相A为0.2%的乙腈溶液，流动相B为55%甲醇，流速为1ml/min，柱温箱为30℃，紫外检测器检测波长272nm。结果：在所选条件下，样品中咖啡因与其它组分分离良好。在咖啡因浓度为0.02～0.16mg/mL范围内与峰面积有良好的线性关系，相关线性系数达到0.99999，加标回收率97.75%～99.83%之间，平均回收率为98.65%，RSD=0.8177%。10种凤凰单丛茶咖啡因含量在20.50-31.00mg/g之间。结论：该方法快速准确，可用于茶叶中咖啡因含量的测定。

关键词：高效液相色谱;凤凰单丛茶;咖啡因

中图分类号 S571.1 文献标识码 A文章编号 1007-7731（2021）17-0159-04

The Content Determination of Caffeine in Ten Kinds of Fenghuang Dancong Tea by HPLC

LIU Zhicong et al.

（School of Life sciences and Food Engineering， HanshanNormoal Universiy ，ChouZhou 521000， China）

Abstract：AIM： To establish an HPLC method for the content determination of caffeine in ten kinds of Fenghuang tea from Chaozhou. METHODS： We taked Agilent ZORBAXEclipse XDB-C18 as analytical column， the inject volume was 10μL， and taked 0.2% acetonitrile solution as the mobile phase A and 55% methanol solution as the mobile phase B， flow rate was 1ml/min， the column temperature was 30℃，and the detection wavelength was 272nm.Under the selected conditions. RESULTS： The caffeine got an ideal separation with other compounds. The peak time of caffeine has a good liner relation with the peak area of caffeine when the concentration of caffeine range of 0.02 to 0.16mg/mL， and the relevant linear coefficient reached 0.99999（n= 5）. In addition， the adding standard recoveries were 97.75%～99.83%， the average recoveries were 98.65%， and RSD=0.8177% .The caffeine content of ten kinds of Fenghuang Dancong tea ranged from 20.50 to 31.00mg/g.CONCLUSION： This method was quick and accurate. Therefor it was suitable for the determination of caffeine in tea.

Key words：HPLC;Fenghuang Dancong tea;Caffeine

鳳凰茶产于广东省潮州市凤凰山区，属于乌龙茶类，是全国六大茶类之一，具有生津止渴，减肥美容，防癌症，抗衰老，降血脂等多种功能。凤凰茶叶中含有多种生物碱，主要以咖啡因为主，咖啡因是一种弱碱性生物碱，在强光和高温下稳定性较差，脂溶性强，可溶于沸水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯，易溶于二氯甲烷[1]。少量的咖啡因可以使身心处于一种兴奋状态，刺激机体的中枢神经系统，诱发肾上腺素释放入血，增高机体血糖水平，使注意力集中[2]。因为咖啡因能促进新陈代谢，影响神经、心脏和肾脏的功能，所以是一种重要的医药原料，但是，过量的咖啡因会使人精神疲倦、身体发颤、难以入睡、刺激胃黏膜[2]，因此不适合神经衰弱者、孕妇、老人、儿童饮用。

目前测定咖啡因含量的方法很多，如薄层色谱法，紫外分光光度法和高效液相色谱法等。而薄层色谱法的分离效果直接影响测定结果的准确度，测定结果误差较大。紫外分光光度法中，样品的前处理过程复杂，杂质干扰严重，测定结果往往偏高[3]。高效液相色谱法则具有分离度与准确度高，操作简便易行等特点[3-7]。

凤凰单丛按香型可分成10多个类型，分别为黄桅香，芝兰香，桂花香，蜜兰香，玉兰香，姜花香，杏仁香，茉莉香，肉桂香，夜来香，奇兰香等[8]。在国内外，对潮州凤凰茶咖啡因含量的研究鲜有报道[9、10]，而对于不同香型之间咖啡因含量的差异还未见有报道，了解其咖啡因含量的差异性，可以为给人们根据身体的实际需要选择购买不同香型茶叶时提供咖啡因含量数据参考。本试验采用高效液相色谱法，对10种香型凤凰茶叶中咖啡因的含量进行准确定量，比较研究了其中的差异性。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂安捷伦1200高效液相色谱仪;KQ5200超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）;万分之一电子分析天平（（型号：FA2004，上海精密科学仪器公司）;离心机（型号：湘仪L420，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）;电热恒温水浴锅（型号：HHS-11-4，上海博迅实业有限公司医疗设备厂）;0.45?m微孔滤膜;咖啡因标准品（Cas：58-08-2）;双蒸水;色谱纯乙腈和甲醇等。

1.2 试验材料 10种试验材料为市售产于广东省潮州市潮安区凤凰镇凤凰山成茶，经韩山师范学院生命科学与食品工程学院凤凰单丛茶种质评价与资源利用重点实验室品评鉴定为春单枞（鸭屎香），春水仙，黄枝香，蜜兰香，群体香，乌叶，杏仁香，玉兰，芝兰香，八仙。

1.3 测定方法

1.3.1 色谱条件色谱柱为Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18柱（4，6×250mm，5?m）;流动相A为0.2%的乙腈溶液，流动相B为55%甲醇，等梯度洗脱;流速为1mL/min;柱温：30℃;紫外检测器检测波长272nm;分析采集时间：10min;进样量：10?L。

1.3.2 溶液的配制

1.3.2.1 标准品溶液的配制准确移取浓度为0.16mg/mL的咖啡因标准品母液，以超纯水作为稀释液，配制浓度分别为0.02mg/mL，0.04mg/mL，0.08mg/mL等一系列标准工作液，于4℃冰箱下保存备用。

1.3.2.2 待测样品溶液的制备称取10种茶叶样品各0.50g，研磨后置于100mL锥形瓶中，分部加入50mL 90℃的热水，在90℃的水浴中振荡，继续浸提10min后，离心10min（转速：4000r/min），取10mL上层清液于500mL容量瓶中，用超纯水释至刻度，则得到10种凤凰茶叶的水提液，将各香型茶叶的水提液过0.45?m微孔滤膜待测[5]。

2 结果与分析

2.1 目标组分的定性按“2.1”项色谱条件，分别对标准品溶液和10种香型凤凰茶的样品提取液进行分析测定，上样量为10?L。标准品在保留时间3.198min处出峰，峰形基线分离，高斯对称，峰形较好。以保留时间定性，样品液测定同样在保留时间3.198min出峰，定性为咖啡因的色谱峰，基线分离，峰形较好，满足定量的要求，试验结果色谱图见图1～11。

2.2 方法学考察

2.2.1 线性关系考察将“2.2.1” 配制好的咖啡因系列标准工作液按“2.1”项色谱分析条件进样分析，进样量：10?L。以峰面积为纵坐标，标准溶液的浓度为横坐标，进行线性回归，其结果见图12。从图12可知，在咖啡因浓度为0.02～0.16mg/mL范围内与峰面积有良好的线性关系，样品液测定浓度均在校正曲线所取浓度点之间，线性回归方程为Y=40137.0262X+12.191818，相关系数为r2=0.99999。

2.2.2 精密度试验在“2.1”项色谱分析测定条件下，对质量浓度为0.16mg/mL的咖啡因标准工作液连续进样分析6次，分别记录其保留时间和峰面积，结果见表1。从表1可知，在选定色谱条件下，精密度良好，能达到仪器分析检测的要求。

2.2.3 重复性试验准确称取八仙茶叶样品，按“2.2.2”项下方法平行制备6份样品溶液，按“2.1”项色谱条件分析测定，测得咖啡因的含量分别为0.0423，0.0417，0.0418，0.0425，0.0418，0.0419，RSD为0.7678%，表明同批样品经多次测定，重现性良好。

2.2.4 加标回收试验取经过测定，咖啡因含量为0.0419mg/mL的八仙茶叶样品溶液6份，各1mL，一份作为本底值，另外5份分别准确加入1mL 0.016 mg/mL咖啡因标准品，按照“2.1”项色谱条件测定含量，结果显示该方法具有较高的准确度，结果表2。由表2可知，咖啡因的加标回收率在97.75%～99.83%之间，平均回收率为98.65%，RSD=0.8177%，说明本测定方法准确可靠。

2.3 样品含量测定精密称取10种茶叶样品各0.50g，按“2.2.2”项法制备各种茶叶的咖啡因样品提取液各3份，在“2.1”项色谱条件下测定，记录峰面积，用外标法定量每一种茶叶的咖啡因含量，结果见图13。由图13可知，各种凤凰单丛茶咖啡因含量存在差异性，杏仁香中咖啡因的含量最高，而群体香含量为最低，各种茶叶之间咖啡因含量由高到底为：杏仁香>春单枞（鸭屎香）>黄枝香>春水仙>乌叶>玉兰>芝兰香>蜜兰香>八仙>群体香。

注：与群体香比较，（*）p<0.05and（**）p<0.01。

3 讨论

3.1 检测波长的选择咖啡因检测最大吸收波长在文献中多报道为270nm[11]，272nm[12]和274nm[4]，因此以这3个波长作为试验波长选择，实验结果表明，当其它色谱检测条件相同的情况下，对濃度为0.16mg/mL标准品进行检测分析，结果表明在波长272nm下咖啡因的响应因子要比波长在270nm和274nm下大，考虑到灵敏度的因素[13]，故选择272nm作为咖啡因的检测的最大吸收波长。

3.2 流动相的优化对于流动相的优化，本试验以参考文献报道水∶甲醇（65∶35）[1]、甲醇∶乙腈∶0.1%甲酸（20∶10∶70）[3]及甲醇∶水（5.5∶4.5）为流动相[11]作为参考，配制流动相所使用的试剂及比例进行流动相条件的优化，结果表明当以0.2%的乙腈溶液为流动相A，以55%甲醇为流动相B时，保留时间适当，峰形较好，咖啡因与其它组分分离良好（R>1.5）。因此以0.2%的乙腈溶液和55%甲醇分别作为咖啡因检测的流动相A和流动相B。

4 结论

本试验建立了HPLC法测定了10种香型潮州凤凰茶样品中咖啡因的含量，结果表明，各种香型凤凰茶之间存在咖啡因含量的差异，其测定结果范围在20.50～31.00mg/g之间，其中杏仁香中咖啡因的含量最高，而群体香含量为最低。用此方法能准确测定潮州凤凰茶中咖啡因的含量，方法灵敏度高，线性良好，准确度高，稳定性及重复性好，能准确的测定不同香型凤凰茶的咖啡因含量品质。

基金项目：广东省粤东药食资源功能物质与治未病研究重点实验室（2021B1212040015）。

作者简介：刘志聪（1983—），男，广东兴宁人，硕士研究生，从事天然活性产物的研究。收稿日期：2021-06-10

参考文献

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