飲料中のカフェイン含有量を液体染色体検査によって決定する
2026-08-24
カフェインは天然のメチルキサンチンアルカロイドで,コーヒー豆,茶葉,カカオ豆などの原材料に広く含まれています.商用飲料のコア機能添加物と特徴的な味の化合物として使用カフェイン の 適度 な 摂取 は,心 を 爽快 し て 疲労 を 軽減 する よう な 生理 的 な 効果 を 与える こと が でき ます.しかし過剰で長期間の消費は,心臓の鼓動,不眠,神経の過興奮性などの副作用を容易に引き起こす可能性があります.さらに,妊娠中の女性などの敏感な集団では,子供心血管疾患の患者には,さらに低い耐受性限界があります.様々な国の食品安全基準は,飲料中のカフェイン含有量に関する明確な規制制限を確立しています.
中国では"飲料中のカフェインの決定" (GB 5009.飲料マトリックスにおけるカフェインの定量決定の法定基準として使用される.高性能液体染色体 (HPLC) は,優れた解像度,マトリックス干渉に強い抵抗力,高定量精度により,複合マトリックスサンプルを分析するための選択方法になりました混合飲料,ミルクを含む飲み物,植物性機能飲料を含む.この実験は,国家標準GB 5009に規定された高性能液体染色体検査方法に従って実施された..139-2014 飲料サンプルのサンプル予処理と液体染色体分離/検出プロトコルの確立異なる種類の飲料におけるカフェインの定性識別と定量分析を完了する.
キーワード: 高性能液体染色体; カフェイン; 飲料; 含有量決定
1道具と反応剤
1.1 液体染色体系構成リスト
表 1 計器配置リスト
|
違う 違う |
名前 |
Qty |
|
1 |
LC3500液体染色体検査システム |
1 |
|
2 |
P3500B 二重高圧グラディアントポンプ |
1 |
|
3 |
CT3500 コラムオーブン |
1 |
|
4 |
AS3500 超高性能オートサンプラー |
1 |
|
5 |
スマートラボ CDS 2.0 染色体データステーション |
1 |
|
6 |
C18 コラム,5μm,4.6 × 250 mm |
1 |
1.2 反応物質と基準リスト
表 2 反応物質と基準のリスト
|
違う 違う |
反応剤または基準基準 |
純度度 |
|
1 |
メタノール |
LCグレード |
|
2 |
超純粋な水 |
ほら |
|
3 |
マグネシウム酸化物 |
ARグレード |
|
4 |
トリクロオエセト酸 |
ARグレード |
1.3 実験用材料と補助機器
超音波クリーナー
渦巻きミキサー
0.45μm 微孔状の水性相フィルター膜
2実験方法
2.1 標準溶液の準備
2.1.1 カフェイン標準ストック溶液 (2.0mg/mL): 20mgのカフェイン基準を (最も近い0.1mg) 10mLの体積計球に正確に重量化し,溶かしてメタノールで体積まで補う.冷蔵庫に保存する°C 保存期間は6ヶ月です
2.1.2 カフェイン標準中間溶液 (200μカフェイン標準ストック溶液の5.0mLを正確に転送する (2.1.1) 50mlの体積計球に詰め込み,水で体積まで補う.冷蔵庫で4°Cに保存する.°C 保存期間は1ヶ月です
2.1.3 カフェイン標準作業溶液 カリブレーション曲線: カフェイン標準中間溶液の0.5 ml,1.0 mL,2.0 mL,5.0 mL,10.0 mLを転送する (2.1.2) 10 ml の別々の体積計球に詰め,水で体積まで満たす.この標準シリーズの結果の濃度は10である.0μ20g/mL0μg/mL,40でした0μg/mL 100μ200g/mL,およびμ使用直前に準備する.
2.2 サンプル予備処理
2.2.1 コラ類の飲料
(a) 脱ガス: 40 °C で超音波クリーナーを使用してサンプルをソニック化°Cは5分
(b) 浄化:サンプルを5g (精度0.001gまで) を重量化し,5mLの体積計球に移します.水で体積まで補う (試料溶液のカフェイン含有量が校正曲線範囲内にあることを確認する). よく混ぜて,0. 5gのマグネシウムオキシードを加え,よく揺れて,立ち止めてください.上層剤を取り,微孔膜を通ってフィルタリングして,後で分析します.
2.2.2 牛乳を含む液体コーヒー・紅茶製品
試料の1gを重量化して (精度0.001gまで) 10mlの体積計球に移動します.そして,三塩酸溶液で体積まで補う (試料溶液のカフェイン含有量が校正曲線範囲内にあることを確保する)精密に混ぜて,タンパク質の降水を待機させ,上層物質を取り出し,微孔膜を通過し,後の分析のためにフィルタリングします.
2.3 実験条件
2.3.1 クロマトグラフィー条件
コラム:C18,46×250mm,5μm
移動相:メタノール/水 = 24/76 (v/v)
流量: 1.0 mL/min
コラム温度: 25°C について
検出波長: 272nm
インジェクション容量: 10μL について
3実験の結果
3.1 空っぽ

図1. 空白溶剤の染色体
3.2 線形範囲

カフェイン基準基準の線形性結果
表 3. カフェイン基準基準の線形性範囲
|
アナライト |
線形範囲 (μg/mL) |
関連系数 (R) |
|
カフェイン |
10 円200 |
1.00000 |
3.3 繰り返し可能性

カフェイン基準基準の重複性染色体図 (n = 6)
表4 カフェイン基準基準の重複性染色体パラメータ (n = 6)
|
違う 違う |
サンプル名 |
保存時間 (分) |
ピークエリア (mAU) |
|
1 |
カフェイン 100μg/ml |
7.192 |
2842.304 |
|
2 |
7.167 |
2843.223 |
|
|
3 |
7.158 |
2846.331 |
|
|
4 |
7.167 |
2841.149 |
|
|
5 |
7.167 |
2844.688 |
|
|
6 |
7.192 |
2844.154 |
|
|
平均 |
7.174 |
2843.641 |
|
|
SD |
0.014 |
1.831 |
|
|
RSD (%) |
0.202 |
0.064 |
3.4 サンプル

図 4. 特定のブランドのコラ飲料サンプルの染色体図
表5. 特定のブランドのコラ飲料サンプルに関する染色体検査結果
|
違う 違う |
複合名 |
保存時間 (分) |
頂上高度 (mAU) |
ピークエリア (mAU) |
理論的プレート |
尾行因子 |
決議 |
計算された濃度 |
|
1 |
ピーク1 |
2.508 |
2.976 |
14.722 |
5846 |
1.049 |
5.859 |
ノー |
|
2 |
ピーク2 |
3.300 |
20.292 |
113.287 |
9016 |
1.471 |
18.572 |
ノー |
|
3 |
カフェイン |
7.225 |
240.207 |
2718.737 |
10379 |
1.120 |
ノー |
95.525μg/mL |

図5. 特定のブランドのミルクティー飲料サンプルの染色体図
表 6. 特定のブランドのミルク・ティー・ドリンクサンプルに関する染色体検査結果
|
違う 違う |
複合名 |
保存時間 (分) |
頂上高度 (mAU) |
ピークエリア (mAU) |
理論的プレート |
尾行因子 |
決議 |
計算された濃度 |
|
1 |
ピーク1 |
2.550 |
25.229 |
153.304 |
4651 |
1.482 |
1.196 |
ノー |
|
2 |
ピーク2 |
2.767 |
4.739 |
28.484 |
2705 |
0.938 |
0.821 |
ノー |
|
3 |
ピーク3 |
2.908 |
13.669 |
82.811 |
7711 |
1.241 |
3.072 |
ノー |
|
4 |
ピーク4 |
3.367 |
6.123 |
42.158 |
6584 |
0.847 |
2.789 |
ノー |
|
5 |
ピーク5 |
3.850 |
2.084 |
14.257 |
7269 |
1.038 |
14.487 |
ノー |
|
6 |
カフェイン |
7.208 |
66.015 |
740.484 |
10377 |
1.094 |
2.255 |
26.171μg/mL |
|
7 |
ピーク7 |
7.925 |
2.316 |
32.576 |
8076 |
0.950 |
ノー |
ノー |
3.5 スピッキング復元

図 6. 特定のブランドのコラ飲料サンプル (スパイキング濃度: 40) のスパイキング回復の染色図μ(g/mL)
表 7. 特定のブランドのコラ飲料サンプルにおけるスピッキング回復の染色体測定結果 (スピッキング濃度: 40μ(g/mL)
|
違う 違う |
複合名 |
保存時間 (分) |
頂上高度 (mAU) |
ピークエリア (mAU) |
理論的プレート |
尾行因子 |
決議 |
計算された濃度 |
回復が急増する |
|
1 |
ピーク1 |
3.300 |
20.854 |
157.799 |
8264 |
1.512 |
18.217 |
ノー |
ほら |
|
2 |
カフェイン |
7.192 |
338.236 |
3802.534 |
10401 |
1.158 |
ノー |
133.521 μg/mL |
94.99% |

図7. 特定のブランドのミルクティー飲料サンプル (スパイキング濃度: 40μg/mL) のスパイキング回復の染色図
表8. 特定のブランドのミルクティー飲料サンプルにおけるスピッキング回復の染色体学結果 (スピッキング濃度: 40μg/mL)
|
違う 違う |
複合名 |
保存時間 (分) |
頂上高度 (mAU) |
ピークエリア (mAU) |
理論的プレート |
尾行因子 |
決議 |
計算された濃度 |
回復が急増する |
|
1 |
ピーク1 |
3.367 |
6.042 |
39.762 |
6697 |
0.923 |
2.828 |
ノー |
ほら |
|
2 |
ピーク2 |
3.858 |
2.233 |
15.315 |
7099 |
1.038 |
14.375 |
ノー |
ほら |
|
3 |
カフェイン |
7.217 |
163.054 |
1826.133 |
10323 |
1.108 |
2.301 |
64.232μg/mL |
95.15% |
|
4 |
ピーク4 |
7.967 |
2.388 |
35.059 |
7512 |
1.048 |
ノー |
ノー |
ほら |
3.6 検出限界

図8. 特定のブランドのコラ飲料サンプルの検出限界の染色体図
表9 特定のブランドのコラ飲料サンプルの検出限界に関する染色体検査結果
|
違う 違う |
複合名 |
保存時間 (分) |
ピークエリア (mAU) |
頂上高度 (mAU) |
理論的プレート |
尾行因子 |
信号とノイズ比 |
計算された濃度 |
検出限界 (mg/kg) |
|
1 |
カフェイン |
7.150 |
0.044 |
0.687 |
5238 |
1.048 |
11.368 |
0.235μg/mL |
0.0446 |

図9. 特定のブランドのミルクティー飲料サンプルの検出限界の染色体図
表 10. 特定のブランドのミルクティー飲料サンプルの検出限界に関する染色体検査結果
|
違う 違う |
複合名 |
保存時間 (分) |
頂上高度 (mAU) |
ピークエリア (mAU) |
理論的プレート |
尾行因子 |
信号とノイズ比 |
計算された濃度 |
検出限界 (mg/kg) |
|
1 |
カフェイン |
7.142 |
0.036 |
0.656 |
3758 |
0.948 |
9.241 |
0.234μg/mL |
0.075 |
4結論
この実験は,GB 5009.139-2014 "国家食品安全基準"に従って実施されました.ほら飲料サンプルにおけるカフェインの測定のために,ダイオード配列検出器 (DAD) を装備したWayeal LC3500液体染色体系を使用する.実験データは,目標ピークは,高い理論プレート数を持つ対称な形を示したことを示した標準溶液系列における10の濃度範囲における校正曲線0μg/mLから200まで0μ線形相関係数が0以上であった.9999この方法は,保持時間とピークエリアの両方のRSD値が0.3%未満で,優れた計測精度を示した.この分析では,2つの飲料マトリックスが,ほらコラとミルクティーほらカフェイン含有量はそれぞれ95.051mg/kgと260.0456mg/kgと決定されました. 増殖回復率は94%を超えました.これは高い回復効率を示しています.微小なサンプル損失コラ類の飲み物では0.0446mg/kg,ミルクを含む茶ベースの飲み物では0.75mg/kgでした.計器の高感度と低基調ノイズを反映する.