Determinación del contenido de cafeína en bebidas por cromatografía líquida

La cafeína es un alcaloide metilxantina natural ampliamente presente en materias primas como granos de café, hojas de té y granos de cacao.Sirve como aditivo funcional básico y compuesto de sabor característico en las bebidas disponibles en el mercadoEl consumo moderado de cafeína puede ejercer efectos fisiológicos tales como refrescar la mente y aliviar el cansancio.Sin embargoEl consumo excesivo y a largo plazo puede inducir fácilmente reacciones adversas, como palpitaciones, insomnio e hiperexcitabilidad nerviosa.niños, y las personas con enfermedades cardiovasculares tienen umbrales de tolerancia aún más bajos.Las normas de seguridad alimentaria de varios países han establecido límites reglamentarios claros para el contenido de cafeína en las bebidas.

En China, la norma nacional de seguridad alimentaria titulada "Determinación de cafeína en bebidas" (GB 5009.139-2014) sirve de base legal para la determinación cuantitativa de la cafeína en las matrices de bebidasCromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC), debido a su excelente resolución, su gran capacidad para resistir las interferencias de la matriz y su alta precisión cuantitativa.se ha convertido en el método preferido para el análisis de muestras de matriz compleja, incluidas diversas bebidas compuestas, bebidas que contienen leche y bebidas funcionales de hierbas.Este experimento se llevó a cabo de acuerdo con el método de cromatografía líquida de alto rendimiento especificado en la norma nacional GB 5009..139-2014, por el que se establece un protocolo de pretratamiento de muestras y de separación/detección cromatográfica líquida de muestras de bebidas,y realizar la identificación cualitativa y el análisis cuantitativo de la cafeína en diferentes tipos de bebidas.

Palabras clave: cromatografía líquida de alto rendimiento; cafeína; bebidas; determinación del contenido.

1Instrumentos y reactivos

1.1 Lista de configuración del sistema de cromatografía líquida

Cuadro 1. Lista de configuraciones de los instrumentos

1.2 Lista de reactivos y normas

Cuadro 2. Lista de reactivos y estándares

1.3 Materiales experimentales y equipos auxiliares

Limpiador ultrasónico;

un mezclador de vórtices;

0.45Mm membrana filtrante de fase acuosa microporosa.

2Método de experimento

2.1 Preparación de soluciones estándar

2.1.1 Solución de reserva estándar de cafeína (2,0 mg/ml): Pesar con precisión 20 mg de cafeína estándar de referencia (con la precisión más cercana de 0,1 mg) en un matraz volumétrico de 10 ml, disolver y completar hasta el volumen con metanol.Conservar en el refrigerador a 4 °C¿ Qué pasa?C. La vida útil es de 6 meses.

2.1.2 Solución intermedia estándar de cafeína (200MEn el caso de los productos de tratamiento con cafeína, se utilizará una solución de base de 5 ml de cafeína.1.1) en un frasco volumétrico de 50 ml, y completar hasta el volumen con agua.¿ Qué pasa?C. La vida útil es de 1 mes.

2.1.3 Soluciones de trabajo estándar de cafeína para la curva de calibración: transferir 0,5 ml, 1,0 ml, 2,0 ml, 5,0 ml y 10,0 ml de la solución intermedia estándar de cafeína (2.1.2) en frascos volumétricos separados de 10 ml, y se completan hasta el volumen con agua.0MG/mL, 20 por ciento.0MEn el caso de los pacientes con enfermedad renal aguda.0MG/mL, 100Mg/mL, y 200MPreparar inmediatamente antes del uso.

2.2 Tratamiento previo de las muestras

2.2.1 Bebidas del tipo cola

a) Desgasificación: sonicar la muestra con un limpiador ultrasónico a 40 °C.¿ Qué pasa?C para 5 minutos.

b) Purificación: se pesan 5 g de la muestra (con una precisión de 0,001 g), se transfieren a un matraz volumétrico de 5 ml,y se completa hasta el volumen con agua (asegurándose de que el contenido de cafeína en la solución de la muestra se encuentra dentro del rango de la curva de calibración). Mezclar bien. Añadir 0,5 g de óxido de magnesio, agitar bien y dejar reposar. Tomar el supernatante y filtrarlo a través de una membrana microporosa para su posterior análisis.

2.2.2 Productos de café y té líquidos que contienen leche

Se pesa 1 g de la muestra (con una precisión de 0,001 g), se transfiere a un matraz volumétrico de 10 ml,y completar hasta el volumen con solución de ácido tricloroacético (asegurándose de que el contenido de cafeína en la solución de la muestra se encuentra dentro del intervalo de la curva de calibración). mezclar bien y dejar reposar para la precipitación de proteínas. tomar el supernatante y filtrarlo a través de una membrana microporous para su posterior análisis.

2.3 Condiciones de los experimentos

2.3.1 Condiciones cromatográficas

Columna: C18, 4.6×250 mm, 5M- ¿ Qué?

Fase móvil: metanol/agua = 24/76 (v/v)

Cantidad de flujo: 1,0 ml/min

Temperatura de la columna: 25¿ Qué pasa?C. Las

longitud de onda de detección: 272 nm

Volumen de la inyección: 10M- ¿ Qué?

3Resultado del experimento.

3.1 En blanco

Figura 1. Cromatograma del disolvente en blanco

3.2 Alcance lineal

Figura 2. Resultados de linealidad del estándar de referencia para la cafeína

Cuadro 3. Intervalo de linealidad de la norma de referencia para la cafeína

3.3 Repetibilidad

Figura 3. Cromatogramas de repetibilidad del estándar de referencia de cafeína (n = 6)

Cuadro 4. Parámetros cromatográficos de repetibilidad para el estándar de referencia de cafeína (n = 6)

3.4 Muestra

Figura 4. Cromatograma de una muestra de bebida de cola de cierta marca

Cuadro 5. Resultados cromatográficos de una muestra de bebida de cola de cierta marca

Figura 5. Cromatograma de una muestra de una determinada marca de bebida de té con leche

Cuadro 6. Resultados cromatográficos para una muestra de una determinada marca de bebida de té con leche

3.5 Recuperación de los picos

Figura 6. Cromatograma de recuperación de picos para una muestra de bebida de cola de cierta marca (concentración de picos: 40M(g/mL)

Cuadro 7. Resultados cromatográficos para la recuperación de picos en una muestra de una determinada marca de bebida de cola (concentración de picos: 40M(g/mL)

Figura 7. Cromatograma de recuperación del aumento para una muestra de una determinada marca de bebida con té de leche (concentración de aumento: 40 μg/ml)

Cuadro 8. Resultados cromatográficos para la recuperación de picos en una muestra de una determinada marca de bebida de té con leche (concentración de picos: 40 μg/ml)

3.6 Límites de detección

Figura 8. Cromatograma para el límite de detección de una muestra de bebida de cola de cierta marca

Cuadro 9. Resultados cromatográficos para el límite de detección de una muestra de una determinada marca de bebida de cola

Figura 9. Cromatograma para el límite de detección de una muestra de una determinada marca de bebida de té con leche

Cuadro 10. Resultados cromatográficos para el límite de detección de una muestra de una determinada marca de bebida de té con leche

4Conclusión

Este experimento se llevó a cabo de acuerdo con GB 5009.139-2014 "Norma Nacional de Seguridad Alimentaria¿Qué quieres decir?Determinación de la cafeína en las bebidas", utilizando el sistema de cromatografía líquida Wayeal LC3500 equipado con un detector de matriz de diodos (DAD) para la determinación de la cafeína en las muestras de bebidas.Los datos experimentales demostraron que el pico objetivo presentaba una forma simétrica con altos números teóricos de placas.La curva de calibración para la serie de soluciones estándar en el rango de concentración de 10.0Mg/mL a 200 g/mL, pero no más de 200 g/mL.0MEl coefficiente de correlación lineal fue superior a 0.9999El método mostró una excelente repetibilidad, con valores de RSD para el tiempo de retención y el área de pico inferiores al 0,3%, lo que indica una buena precisión del instrumento.¿Qué quieres decir?Cola y té de leche¿Qué quieres decir?El contenido de cafeína se determinó en 95,051 mg/kg y 260,0456 mg/kg, respectivamente.pérdida de muestra insignificanteLos límites de detección (LOD) fueron de 0,0446 mg/kg para las bebidas tipo cola y 0,75 mg/kg para las bebidas a base de té que contienen leche.que refleje la alta sensibilidad y el bajo ruido de referencia del instrumento.