超临界流体萃取和气相色谱／质谱法测定中国茶中咖啡因含量

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1、超临界流体萃取和气相色谱／质谱法测定中国茶中咖啡因含量邱涤非肖晓瑶李东*（湖南大学化学化工系长沙410082）ꦣ湖南大学环境工程系长沙410082）提要运用超临界流体萃取方法和气相色谱／质谱法联用，成功地测定了三种中国茶叶中咖啡因的含量。方法简便，灵敏度高，测定速度快。平均回收率为98.1%。关键词气相色谱／质谱法，超临界流体萃取，咖啡因，中国茶按以上条件萃取4次，然后将收集器洗涤两次，1前言整个控制过程均在微机Windows下自动操作。萃取茶叶中咖啡因的含量是衡量茶叶质量的一个重出的样品收集起来后，在常温下用N2气吹干，再用要指标，人们

2、通过各种方法来测定[，2]。特别是色谱甲醇溶液配至2mL，放入约5℃的冰箱中备用。的使用，使得测定工作在灵敏度和速度上有了极大2.3咖啡因的测定的提高[3，4。然而咖啡因的萃取多停留在常规萃取。2.3.1色谱条件载气为He，流速36mL/min，进而常规萃取周期长，同时使用大量醚类或醇类试剂，样温度280，溶剂保留时间3min，起始温度150，给快速测定带来一定的困难，也给环境带来污染。我程升速率20/min，终点温度280。进样方式为不们采用超临界流体CO2萃取（supercriticalfluidex-分流进样（柱前开闭阀时间为0.7

3、5min。traction，简称SFE）和气相色谱-质谱联用，成功地2.3.2质谱条件极化电压70eV，质量范围50～测定了三种中国茶叶中咖啡因的含量。600，测量方式CI测量温度280，以扫描方式进行记录。2实验部分2.3.3测定用微量进样器吸取4L样品进样。标2.1仪器与试剂准曲线以咖啡因4个主要质谱（1941096755）峰丰超临界流体萃取仪（美国Hewlett-Packard公司度之和，按ChemstationWindows内）软件中所定HP7680A型），气相色谱-质谱仪（美国Hewlett-外标曲线法计算样品中的咖啡因含量。P

4、ackard公司5985型）；DB-5毛细管色谱柱（0.25m3结果与讨论i.d.25m。咖啡因：生化试剂，代号C-0750，美国Sigma化3.1萃取学公司；甲醇AR，英国Fisons公司；SFE担体：美3.1.1萃取率与萃取次数Hewlett-Packard国Hewlett-Packard公司；CO2：Instrument-grade，7680A型超临界流体萃取仪不能像常规萃取那样大英国BOC公司；标准溶液：咖啡因甲醇溶液，贮备溶量萃取。图1是3mg龙井茶的萃取率与萃取次数的关液为188g/mL；工作溶液：18.8g/mL，配好后，放

5、系图。由图1中可看出增加萃取次数能大大改善萃取入约5℃的冰箱内贮存备用。率，而4次萃取己基本保证了完全萃取。2.2咖啡因的提取3.1.2萃取率与加水量由于使用的超临界流体准确称取一定量（在13mg之间）磨碎的均匀CO2是非极性的，所以添加了调节剂来增加萃取体茶叶样品放入装有SFE担体的7.1mL萃取池中，加系的极性。但咖啡因在甲醇溶液中溶解性较差，即使水250mL，加甲醇200mL。萃取条件如下：流体压力用CO2+10CH3OH流动相，萃取率也并不理想，32915Pa，流体密度0.85g/mL，流体流速3.mL/而少量水的加入能大大改善萃

6、取率（见图2。然而加min萃取温度60，平衡时间0.5min萃取时间水量超过一定的限度后，反而不利于咖啡因的萃取。5.min，收集器温度80，调节剂为甲醇10%）ꦣ，洗本实验的加水量确定为250L。涤溶剂为甲醇。*通讯联系人本文收稿日期：1994年11月8日，修回日期：1995年3月18日3.2.2定量测定在上述色谱条件下，咖啡因的保留时间为5.35min，约7min完成一次色谱测试（见图5。以4个主要质谱碎片（1941096755）丰度之和，对咖啡因进样量作图，得外标曲线（图6，相关系数为0.998。3.2.3精密度和精确度试验我们对分

7、析方法的精密度进行了试验，结果表明重现性较好。茶叶中咖啡因测定标准偏差为.077，平均相对误差为2.31%。为了考察方法的可靠性，我们还直接加入一定量的标准咖啡因于样品中进行回收试验，回收率在91%107%之间，结果见表13种中国茶中咖啡因的测定结果见表2，与文献[5]相比，结果基本一致。3.2测定3.2.1定性测定采用保留时间为参考，通过标准质谱谱图（8个主要质谱峰与标准谱图进行比较）来定性咖啡因。计算机软件设有比较程序和标准谱图数据库，几秒钟即可进行定性（见图34。表1咖啡因回收实验表2样品中的咖啡因含测试结果due,1988;65:

8、9072BowerRS,AndersonAD,TitusRW.AnalChem,1950;22:10563RammaknshnaRS,DialM,PalamarkumburaSetal.Can