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HPLC测定小粒种咖啡不同部位咖啡因含量-论文

2023-06-09 来源:伴沃教育
食品硪究与开发 检测分析 DOI:10.3969 ̄.issn.1005-6521.2013.06.024 Food Research And Development 2013年3月 第34卷第6期 85 HPL C测定小粒种咖啡 不同部位咖啡因含量 韩洪波 .一,杨春琳 ,李敏杰lI (1.攀枝花学院生物与化学工程学院,四川攀枝花617000;2.攀枝花市干热河谷特色生物资源工程技 术中心,四川攀枝花617000) 摘要:利用RP—HPLC测定小粒种咖啡不同部位(咖啡豆种仁、果皮和茎叶)中咖啡因含量。色谱柱:AgilentEclips XDB—C18(Sun,4.6mmxl50mm);流动相:甲醇一水(30:70,体积比);流速:1 nlL/min;检测波长:280 nm;柱温为30℃; 咖啡因标准曲线方程为:Y=l1.566 2X+2.982 7,R =l。咖啡因在16 mL~80 txg/mL范围内具有良好的线性关系。测 定出攀枝花本地引种的小粒种咖啡豆中咖啡因含量为15 56 g/kg,果皮中含量为13.62 g/kg,茎叶中的含量为21.19 。精密度实验结果为咖啡豆种仁、果皮和茎叶中含量的RSD分别为1.01%、1.11%、1.59%;重复性实验结果为咖啡 豆种仁、果皮和茎叶中咖啡因含量的RSD分别为0.69%、1.79%、1-38%;均小于2%,达到含量测定要求。咖啡豆种 仁、果皮和茎叶中咖啡因回收率分别在95.6%~108.4%,94%~103.4%,96.5%~102.6%。 关键词:RP-HPLC;咖啡豆种仁;咖啡豆果皮;咖啡茎叶;咖啡因 The Caffeine Content Determination in Diferent Parts of Arabica Coffee by HPLC HAN Hong—bo ,YANG Chun-lin ,LI Min-jie ’ (1.Biology&Chemistry Engineering College of Panzhihua University,Panzhihua 617000,Sichuan,China; 2.The Engineering Center of Characteristic Biological Resources of Panzhihua Dry—hot valley.Panzhihua 617000,Sichuan,China) Abstract:RP—HPLC determination of different parts of the arabica COflee(coffee seed kernel,peel,stems and leaves)in the caffeine content.Column:Agilent Eclips XDB-C18(Sun,4.6 mm x150 mm);mobile phase: methanol-water(30#0,VⅣ);flowrate:lmL/min;detectionwavelength:280Bin;columntemperaturewas30℃; Caffeine standard curve equation:Y=I 1.566 2X+2.982 7,R2=1.Caffeine in 16 g./lnL一80 p ̄g/mL range with good linearity.Determination of the local introduction of the Arabica Coffee Panzhihua caffeine content of cof_fee beans 15.56 g g,peel content 13.62 gCkg,stems and leaves of the content of 21.19 g/kg.Precision results for the coffee seeds,peel,stems and leaves content ofthe RSD were 1.01%,1.11%,1-59%;Repeatability results or fthe coffee seeds,peel,stemsandleaves,respectively,incaffeinecontentofRSD0.69%,1.79%,1.38%;werelessthan2%, achieve assayrequirement ̄Coffee seeds,peel,stemsandleavesofcaffeinerecoverieswere95.6%一108.4%,94%一 103.4%.96.5%-102.6%. Key words:RP-HPLC;coffee seed kernel;coffee pericarp;coffee stems and leaves;caffeine 咖啡因(caffeine)又称咖啡碱,别名茶素,属生物 碱类化合物,化学名为1,3,7一三甲基一2,6一二氧嘌呤, 基金项目:《优质小粒种咖啡蓝山及墨西哥1 1等引种示范》攀枝花市 常见的有水合咖啡因和无水咖啡因两种,无水咖啡因 分子式为c H 。N40:(其分子量为194.19),结构式见 图1。 科技项目(项目计划编号:2008CY—S一4) 水合咖啡因为白色有丝光的柔韧性长针状结晶 体,无臭,味苦,长期露置于空气中有风化性,加热到 100℃时失去结晶水,并有升华现象,加热到120℃时 作者简介:韩洪波(1981一),男(汉),讲师,硕士,研究方向:天然产物 分离分析。 韩洪波,等:HPLC ̄¥4定小粒种咖啡不同部位咖啡因含量 检测分析 86 1.2标准溶液与样品液的配制 O { N 1.2.1标准溶液的配制 用电子分析天平精确称取咖啡因标准品40 mg, 将其移入50 mL的容量瓶中,并用蒸馏水定容,即配得 /> 咖啡因标准品母液(8oo ̄g,/mL)。再用移液管精确移取 1、2、3、4、5 mL的母液,分别移人50 mL的容量瓶中, 并用蒸馏水定容,即得到浓度为16、32、48、64、 80 Ixg/mL的标准品溶液。 图1咖啡因的化学结构式 Fig.1 Chemical structures of caffeine 1.2.2样品稀释液的配制 将咖啡豆分为咖啡豆果皮和种仁两部分,而咖啡 茎叶将其剪成小块,处理好的样品材料放入恒温干燥 显著升华。无水咖啡因为白色粉末,熔点为235 c《=~ 238 ,是弱碱性物质,易溶于热水、氯仿、冷乙醇和丙 酮,难溶于乙醚和苯,升华温度为178 cc~179 oC。近些 箱中,55 cc条件下,烘干,再将种仁、果皮以及茎叶粉 碎,过0.45 mm的分样筛。分别精确称取样品1.0 g于 50 mL的锥形瓶中,加入0.5 g氧化镁,再加入30 mL 蒸馏水,在沸水浴中浸提20 min,每隔5分钟振荡一 次,然后立即进行减压过滤,滤液冷却至室温后移入 50 mL的容量瓶中,并用蒸馏水定容,稀释l0倍后 待测。 1-3色谱条件 色谱柱:Agilent Eclips XDB—C18(Sun,4.6 mmX 150 mm);流动相:甲醇一水(30:70,体积比);流速: 1 mL/min;检测波长:280 nm;柱温为30℃。 1.4标准曲线的绘制 取配制的标品溶液,按浓度梯度,由低到高,依次 取1O 标品溶液进柱测定。 1.5样品液的测定 年研究表明,咖啡因对神经系统、心脑血管系统、消化 系统、肿瘤化疗的生化调节、神经官能症和偏头痛等 均有一些积极作用 。 目前测定咖啡因的方法较多,如薄层色谱法、碘 量法、高效液相色谱法、重量法、分子印迹毛细管整体 柱液相色谱法和紫外分光光度法等[5-6/。采用反相高效 液相色谱法测定攀枝花本地引种的小粒种咖啡不同 部位咖啡因的含量,具有快速、准确、处理简便的特点。 1材料与方法 1.1材料、试剂与仪器 咖啡:采自攀枝花市干热河谷特色生物资源种植 基地;咖啡因标准品(纯度大于99.9%):国药集团上 海化学试剂公司;CH,OH(AR)、氧化镁(AR):成都市 科龙试剂化工厂;JYL一350A九阳理料机:九阳股份有 分别对咖啡豆种仁、果皮和茎叶样品液进行测 定,每种做6个平行样,每个平行样测定6次。记录色 谱图,计算其含量。 1.6咖啡因含量计算方法 样品中咖啡因含量以1 kg干物质所含的克数表 限公司;安捷伦1200高效液相色谱仪:安捷伦科技有 限公司;FA2104S电子分析天平:上海恒平科学仪器有 限公司;DL一1电子万用炉:北京市光明医疗仪器厂; SHZ—D(Il1)循环水真空泵:天津华鑫仪器厂。 咖啡因含量( = 示,具体计算公式如下: 体积V(mL)×10 ×10-3 式中:C为样品溶液或稀释液浓度,可由咖啡因标 准曲线计算,设咖啡因标准曲线方程为:Y=AX+B,样 品稀释液浓度C=(Y-B)/A;a为稀释倍数,10;V为50 mL; A由称量数据知。 埴 鲨 2结果与分析 2.1标准曲线的绘制 以峰面积积分值y为纵坐标,标准溶液浓度 标品浓度/(I.Lg/mL) 图2咖啡因标准曲线 Fig.2 Standard curve of caffeine X(Ixg/mL)为横坐标绘制标准曲线,计算回归方程,咖 啡因标准曲线见图2。 检测分析 韩洪波,等:HPLC ̄ 定小粒种咖啡不同部位咖啡因含量 其线性回归方程为:Y=I1.566 2X+2.982 7,R =l。 结果表明,咖啡因在16 ̄g/mL~80 I ̄g/mL范围内具有 良好的线性关系。 2.2精密度与重复性实验 取其中一个咖啡豆种仁样品液,精确吸取10 , 重复进样6次,咖啡因含量的RSD为1.01%,种仁精 密度试验结果见表1。 表l咖啡豆种仁精密度试验结果 Table 1 The precision results of coffee seed kernel 取6个平行咖啡种仁样品液,对每组样品液重复 进样6次,并计算出该组咖啡因含量平均值,结果如 下。咖啡因含量的RSD为0.69%,种仁重复性实验结 果见表2。 表2咖啡豆种仁重复性实验结果 Table 2 The repeatability test results of coffee seed kernel 取其中一个咖啡豆果皮样品液,精确吸取10 L, 重复进样6次,测含量,咖啡因含量的RSD为1.11%, 果皮精密度试验结果见表3。 表3咖啡豆果皮精密度试验结果 Table 3 Precision results of coffe pericarp 取6个平行咖啡种仁样品液,对每组样品稀释液 重复进样6次,并计算出该组咖啡因含量平均值,结果 7 如下。咖啡因含量的RSD为1.79%,果皮重复性实验 结果见表4。 表4咖啡豆果皮重复性实验结果 Table 4 Repeatability test results of coffee pericarp 取其中一个咖啡茎叶样品液,精确吸取l0 ,重 复进样6次,测含量,咖啡因含量的RSD为1.59%,茎 叶精密度实验结果见表5。 表5咖啡茎叶精密度实验结果 Table 5 The precision results of coffee stems and leaves 取6个平行咖啡种仁样品液,对每组样品稀释液 重复进样6次,并计算出该组咖啡因含量平均值,结果 如下。咖啡因含量的RSD为1.38%,茎叶精密度实验 结果见表6。 表6咖啡茎叶精密度实验结果 Table 6 The repeatability test resulst of coffe stems and leaves 2.3回收率实验 精密称取1.0 g样品,按照上述方法处理,分别精 确加入相应的咖啡因标准品的溶液,测定该方法的回 收率。咖啡豆种仁、果皮和茎叶中咖啡因回收率分别 在95.6%~108.4%,94%一103.4%,96.5%~102.6%。 3结论 攀枝花本地引种的小粒种咖啡豆中咖啡因含量 韩洪波,等:HPLC ̄4定小粒种咖啡不同部位咖啡因含量 为15.56 g/kg,果皮中含量为13.62 g/kg,茎叶中的含量 参考文献: 检测分析 为21.19 g/ks。精密度实验咖啡豆种仁、果皮和茎叶中 含量的RSD分别为1.01%、1.11%、1.59%;重复性实 验咖啡豆种仁、果皮和茎叶中咖啡因含量的RSD分别 为0.69%、1.79%、1.38%;均小于2%,达到含量测定 【l】赵灵芝,苏兴文,银巍,等.咖啡因对苯妥英诱导的小脑颗粒神经 元凋亡的保护作用及机制 .中国药理学通报,2004,20(12): 1370-1374 [2]贾桂燕.咖啡降血糖活性的研究【D】.吉林:吉林农业大学,2005:9— 12 要求。咖啡豆种仁、果皮和茎叶中咖啡因回收率分别 在95.6%~108.4%,94%一103.4%,96.5%一102.6%,说 [3]丁发银,马海红.长期大量吸食咖啡因对消化性溃疡常规治疗影 响的观察[J].长治医学院学报,1999,13(4):261 明样品处理方法合理。参考其他咖啡中咖啡因含量测 定文献显示,阿拉比卡种咖啡豆的咖啡因含量在15 g/ks [4]范镜林,杨劲松,李鼎,等.皮下埋植式动脉介入联合咖啡因治疗 恶性骨肿瘤14例分析[J】_中国肿瘤I晦床与康复,2005,12(3): 263—264 左右,与本文测定数据相当。本研究采用HPLC法测定 小粒种咖啡中不同部位咖啡因含量实验数据准确 可靠。 【5]5 徐学笛.高效液相色谱法测定咖啡因含量的研究与探讨【JJ.科技 成果纵横,2008(2):60—61 [6】成洪达,邢占芬,李彤,等.温度对高效液相色谱分离选择性的影 响fJ].福建分析测试,2009,18(1):16—19 茎的生长时间比较长,所以茎叶混合物含量比豆 和果皮含量高。大规模的咖啡种植中,我们可以考虑 将茎叶和咖啡豆加工中剩下果皮等材料商业化提纯 咖啡因。 [7]黄和,程学梅,叶英.GB/T 19182—2003/ISO 10095:1992咖啡一咖啡 因含量的测定一高效液相色谱法[s].北京:国家质量监督检验检 疫总局,2003 收稿日期:2012—06—31 (上接第84页) 2.7稳定性实验 芦丁、槲皮素和异鼠李素的加样平均回收率分别 为99.34%,99.82%和98.90%,RSD分别为1.42%, 2-27%和2.44%。 取同一供试品,分别在1、2、3、4、5 h进样,结果芦 丁、槲皮素和异鼠李素峰面积的RSD分别为1.82%、 2.36%、2.53%。说明供试品溶液在5 h内稳定。 2.8重复性实验 取骏枣样品3份,按2.3供试品溶液制备,测得芦 3结论 本实验采用HPLC法测定骏枣果肉中芦丁、槲皮 丁、槲皮素和异鼠李素含量平均值分别为205.6 g,g, 8.7 I ̄g/g,171.0 I-tg/g。芦丁、槲皮素和异鼠李素峰面积 的RSD分别为2.24%,1.44%和2.48%。 2.9加样回收率实验 素和异鼠李素的含量,实验结果表明:骏枣中芦丁、槲 皮素和异鼠李素含量分别为205.6、8.7、171.0 Ixg/g,平 均回收率分别为99.34%、99.82%、98.90%。该法具有 回收率高、重现性好等特点,结果准确,适于骏枣果肉 中芦丁、槲皮素和异鼠李素含量的测定。 参考文献: [1]LI J,FAN L,DING s,et a1.Nutritional composition of ifve cuhivars of Chinese jujube[J].Food Chem,2007,103:454-460 [2] SAN B,Y1LDIRIM AN.Phenolic,alphatocopherol,beta-carotene 精密量取已知含量样品液3份,准确加入一定量 的对照品溶液,按2.1色谱条件测定,计算加样回收 率,结果见表2。 表2芦丁、槲皮素和异鼠李素的加样回收率 Table 2 Recovery rate ofRutin,Quercetin and Isorhamnetin standard content and fatty acid composition of four promising jujube(Ziziphus jujuba Miller)selections【J].Journal of food composition and analysis,2010, 23:706—710 【3]黄锁义,覃成箭,余美科,等.益母草黄酮的提取及鉴别【J].时珍 国医国药,2005,16(5):398—399 f41李红,郅洁,马彦梅,等.沙枣黄酮的提取及其抗氧化作用的研究 【J】.时珍国医国药,2010,21(1):35—36 【5 杜瑞芳,51王雨梅,刘卫东,等.高效液相色谱法同时测定沙枣中槲 皮素和异鼠李素的含量【J】.时珍国医国药,2008,19(4):831-832 [6]刘娟,杨艳丽.HPLC法测定沙棘不同部位槲皮素和异鼠李素的 含量fJ1'辽宁中医药大学学报,2010,12(@16—17 收稿日期:2012—06—18 

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