logo

تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

2026-08-24

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة
تفاصيل القضية

الكافيين هو قليل الحمض الطبيعي الميثيلكسانتين الموجود على نطاق واسع في المواد الخام مثل حبوب القهوة وأوراق الشاي وفول الكاكاو.يعمل كمضاف وظيفي أساسي ومركب نكهة مميز في المشروبات المتاحة تجارياًيمكن أن يؤدي تناول الكافيين بشكل معتدل إلى تأثيرات فيزيولوجية مثل تنعش العقل وتخفيف التعب.مع ذلكويمكن أن يؤدي الاستهلاك المفرط والطويل الأمد إلى حدوث ردود فعل سلبية بسهولة، بما في ذلك النبضات القلبية والأرق والإثارة العصبية المفرطة.الأطفال، والأفراد الذين يعانون من أمراض القلب والأوعية الدموية لديهم عتبات أقل.وضعت معايير سلامة الأغذية في العديد من البلدان حدود تنظيمية واضحة لحجم الكافيين في المشروبات.

في الصين، المعيار الوطني لسلامة الأغذية بعنوان "تحديد الكافيين في المشروبات" (GB 5009.139-2014) بمثابة الأساس القانوني لتحديد الكمية الكافيين في مصابيح المشروباتالرسم البياني السائل عالية الأداء (HPLC) ، بسبب دقة ممتازة، والقدرة القوية على مقاومة تداخل المصفوفة، ودقة كمية عالية،أصبحت الطريقة المفضلة لتحليل عينات مصفوفة معقدة، بما في ذلك المشروبات المركبة المختلفة والمشروبات التي تحتوي على الحليب والمشروبات الوظيفية العشبية.تم إجراء هذه التجربة وفقًا لطريقة الكروماتوجرافية السائلة عالية الأداء المحددة في المعيار الوطني GB 5009.139-2014، الذي يضع بروتوكولًا لمعالجة العينات المسبقة وفصل الكروماتوجرافية السائلة / الكشف عن عينات المشروبات،وإنجاز تحديد النوعية والتحليل الكمي للكافيين في أنواع مختلفة من المشروبات.

الكلمات الرئيسية: الكروماتوجرافية السائلة عالية الأداء الكافيين المشروبات تحديد المحتوى

1أداة ومستجيبات

1.1 قائمة تكوينات نظام التلوين السائل

الجدول 1. قائمة تكوينات الأدوات

لا، لا، لا

الاسم

كمية

1

نظام LC3500 للكروماتوجرافي السائل

1

2

P3500B مضخة التدرج الثنائية عالية الضغط

1

3

CT3500 فرن العمود

1

4

AS3500 عينة ذاتية عالية الأداء

1

5

محطة بيانات الكروماتوجرافيا SmartLab CDS 2.0

1

6

C18 العمود، 5μm، 4.6 × 250 مم

1

1.2 قائمة المفاعلات والمعايير

الجدول 2 قائمة المواد المفاعلة والمعايير

لا، لا، لا

المفاعل أو المعيار المرجعي

درجة النقاء

1

الميثانول

الدرجة LC

2

مياه نقية للغاية

‬‬

3

أكسيد المغنيسيوم

درجة AR

4

حمض التريكلوروسيتيك

درجة AR

1.3 المواد التجريبية والمعدات المساعدة

منظف بالموجات فوق الصوتية

خلاط الدوران

0.45μm غشاء فلتر المرحلة المائية الميكروبورية.

2طريقة التجربة

2.1 إعداد الحلول القياسية

2.1.1 محلول الكافيين القياسي (2،0mg/mL): يزن بدقة 20mg من مقياس الكافيين المرجعي (إلى أقرب 0.1mg) في علبة حجمية 10mL ، يذوب ويُملأ بحجم مع الميثانول.تخزين في الثلاجة عند 4°ج. مدة الصلاحية هي 6 أشهر.

2.1.2 محلول متوسط قياسي من الكافيين (200μg/mL): تحويل بدقة 5.0mL من محلول القاعدة القياسية الكافيين (2.1.1) في قنينة حجميّة 50 مل، وتملأ بحيث يصل حجمها بالماء.°ج. مدة الصلاحية شهر واحد.

2.1.3 محلولات العمل القياسية للكافيين للوجهة المعايرة: نقل 0.5 مل، 1.0 مل، 2.0 مل، 5.0 مل، و 10.0 مل من محلول الكافيين المتوسط القياسية (2.1.2) إلى قارورات حجميّة منفصلة بـ 10 مل، وتملأ بحيث يصل حجمها بالماء.0μجرام/مليتر، 20.0μجرام/مليتر، 40.0μغرام/مليتر، 100μج/ميل، و 200μg/ ml على التوالي، استعد مباشرة قبل الاستخدام

2.2 المعالجة المسبقة للعينات

2.2.1 المشروبات من نوع الكولا

(أ) إزالة الغازات: الصوتية العينة باستخدام منظف بالموجات فوق الصوتية في 40°"سي" لمدة 5 دقائق

(ب) التطهير: يزن 5 غرام من العينة (مع دقة 0.001 غرام) ، ونقل إلى قنينة 5 مل.وتحقيق الحجم بالماء (ضمان أن محتوى الكافيين في محلول العينة يقع ضمن نطاق منحنى المعايرة). خلط جيداً. أضف 0.5 غرام من أكسيد المغنيسيوم ، هز جيداً ، واترك الوقوف. خذ المادة المرتفعة وقم بتصفيتها من خلال غشاء ميكروبوري للتحليل اللاحق.

2.2.2 منتجات القهوة والشاي السائلة التي تحتوي على الحليب

يزن 1 غرام من العينة (بدقة 0.001 غرام) ، ويتم نقلها إلى قارورة حجميّة من 10 مل.وتحقيق الحجم مع محلول حمض الثلاثي الخلوي (ضمان أن محتوى الكافيين في محلول العينة يقع ضمن نطاق منحنى المعايرة)خلط جيدًا ودعها تقف لترسب البروتين. خذ المادة المرتفعة وقم بتصفيتها من خلال غشاء ميكروبوري للتحليل اللاحق.

2.3 ظروف التجربة

2.3.1 الظروف الكروماتوغرافية

العمود: C18، 4.6×250ملم، 5μم

المرحلة المتحركة: الميثانول/الماء = 24/76 (v/v)

معدل التدفق: 1.0 مل/دقيقة

درجة حرارة العمود 25°ج

طول موجة الكشف: 272nm

حجم الحقن: 10μ(ل)

3نتيجة التجربة

3.1 فارغة

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 1، كروماتوجرام للمذيب الفارغ

3.2 النطاق الخطي

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 2. نتائج خطية لمعيار المرجعية الكافيين

الجدول 3. نطاق خطية لمعيار المرجعية الكافيين

تحليل

النطاق الخطي (μg/mL)

معامل الارتباط (R)

الكافيين

10 ¢200

1.00000

3.3 قابلية التكرار

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 3، كروماتوجرامات التكرار لمعيار المرجعية للكافيين (n = 6)

الجدول 4 - معايير الكروماتوجرافية للكرارية لمعيار المرجعية للكافيين (n = 6)

لا، لا، لا

اسم العينة

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

مساحة الذروة (mA·u)

1

الكافيين 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

المتوسط


7.174

2843.641

SD


0.014

1.831

RSD (%)


0.202

0.064

3.4 عينة

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 4. كروماتوجرام لعينة مشروب كولا من نوع معين

الجدول 5 نتائج الكروماتوجرافية لعينة معينة من العلامات التجارية للمشروبات الكولا

لا، لا، لا

الاسم المركب

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

ارتفاع القمة (mAU)

مساحة الذروة (mA·u)

لوحات نظرية

عامل التتبع

القرار

التركيز المحسوب

1

الذروة 1

2.508

2.976

14.722

5846

1.049

5.859

غيرها

2

القمة 2

3.300

20.292

113.287

9016

1.471

18.572

غيرها

3

الكافيين

7.225

240.207

2718.737

10379

1.120

غيرها

95.525μg/mL

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 5، كروماتوجرام لعينة مشروب الشاي الحليب من علامة تجارية معينة

الجدول 6. نتائج الكروماتوجرافية لعينة معينة من عصير الشاي الحليب

لا، لا، لا

الاسم المركب

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

ارتفاع القمة (mAU)

مساحة الذروة (mA·u)

لوحات نظرية

عامل التتبع

القرار

التركيز المحسوب

1

الذروة 1

2.550

25.229

153.304

4651

1.482

1.196

غيرها

2

القمة 2

2.767

4.739

28.484

2705

0.938

0.821

غيرها

3

الذروة 3

2.908

13.669

82.811

7711

1.241

3.072

غيرها

4

القمة 4

3.367

6.123

42.158

6584

0.847

2.789

غيرها

5

القمة 5

3.850

2.084

14.257

7269

1.038

14.487

غيرها

6

الكافيين

7.208

66.015

740.484

10377

1.094

2.255

26.171μg/mL

7

القمة 7

7.925

2.316

32.576

8076

0.950

غيرها

غيرها

3.5 استرداد الإرتفاع

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 6. كروماتوجرام استرداد الزائدة لعينة معينة من مشروبات الكولا (تركيز الزائدة: 40μغرام/مليتر)

الجدول 7. نتائج الكروماتوجرافية لاسترداد الزيادة في عينة معينة من العلامات التجارية للمشروبات الكولا (تركيز الزيادة: 40μغرام/مليتر)

لا، لا، لا

الاسم المركب

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

ارتفاع القمة (mAU)

مساحة الذروة (mA·u)

لوحات نظرية

عامل التتبع

القرار

التركيز المحسوب

تعافي متزايد

1

الذروة 1

3.300

20.854

157.799

8264

1.512

18.217

غيرها

‬‬

2

الكافيين

7.192

338.236

3802.534

10401

1.158

غيرها

133.521 ميكروغرام/مل

94.99%

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 7. كروماتوجرام استرداد التضخم لعينة معينة من عينة مشروبات الشاي الحليب (تركيز التضخم: 40 ميكروغرام / مل)

الجدول 8. نتائج الكروماتوجرافية لاسترداد الزائدة في عينة معينة من عصير الشاي الحليب (تركيز الزائدة: 40 ميكروغرام / مل)

لا، لا، لا

الاسم المركب

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

ارتفاع القمة (mAU)

مساحة الذروة (mA·u)

لوحات نظرية

عامل التتبع

القرار

التركيز المحسوب

تعافي متزايد

1

الذروة 1

3.367

6.042

39.762

6697

0.923

2.828

غيرها

‬‬

2

القمة 2

3.858

2.233

15.315

7099

1.038

14.375

غيرها

‬‬

3

الكافيين

7.217

163.054

1826.133

10323

1.108

2.301

64.232μg/mL

95.15%

4

القمة 4

7.967

2.388

35.059

7512

1.048

غيرها

غيرها

‬‬

3.6 حدود الكشف

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 8. الكروماتوجرام للحد من الكشف عن علامة تجارية معينة من عينة مشروبات الكولا

الجدول 9 - النتائج الكروماتوغرافية للحد من الكشف عن عينة مشروبات كولا من علامة معينة

لا، لا، لا

الاسم المركب

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

مساحة الذروة (mA·u)

ارتفاع القمة (mAU)

لوحات نظرية

عامل التتبع

نسبة الإشارة إلى الضوضاء

التركيز المحسوب

حدود الكشف (mg/kg)

1

الكافيين

7.150

0.044

0.687

5238

1.048

11.368

0.235μg/mL

0.0446

أحدث حالة شركة حول تحديد محتوى الكافيين في المشروبات عن طريق الكروماتوجرافية السائلة

الشكل 9. الكروماتوجرام للحد من الكشف عن علامة تجارية معينة من عينة مشروب الشاي الحليب

الجدول 10 نتائج الكروماتوجرافية للحد من الكشف عن علامة تجارية معينة من عينة مشروبات الشاي الحليب

لا، لا، لا

الاسم المركب

وقت الاحتفاظ (دقيقة)

ارتفاع القمة (mAU)

مساحة الذروة (mA·u)

لوحات نظرية

عامل التتبع

نسبة الإشارة إلى الضوضاء

التركيز المحسوب

حدود الكشف (mg/kg)

1

الكافيين

7.142

0.036

0.656

3758

0.948

9.241

0.234μg/mL

0.075

4الاستنتاج

تم إجراء هذه التجربة وفقًا لمعيار GB 5009.139-2014 "المعيار الوطني لسلامة الأغذية"‬‬تحديد الكافيين في المشروبات" باستخدام نظام الكروماتوجرافي السائل Wayeal LC3500 المجهز بمستشعر مجموعة الديودات (DAD) لتحديد الكافيين في عينات المشروبات.أظهرت البيانات التجريبية أن قمة الهدف أظهرت شكل متماثل مع أعداد عالية من اللوحات النظريةمنحنى المعايرة لسلسلة المحلول القياسي على نطاق تركيز 10.0μجرام/مليتر إلى 200.0μأظهرت جرام/ مل معامل الارتباط الخطي أكبر من 0.9999أظهرت الطريقة تكرار ممتاز، مع قيم RSD لكل من وقت الاحتفاظ ومساحة الذروة أقل من 0.3٪، مما يشير إلى دقة جيدة للمعدات.‬‬الكولا وشاي الحليب‬‬تم اختبارها. تم تحديد محتوى الكافيين فيها بـ 95.051mg/kg و 260.0456mg/kg على التوالي. كانت نسبة استرداد الزائدة أعلى من 94%، مما يشير إلى كفاءة استرداد عالية،خسارة عينة ضئيلة، وإجراءات معالجة مسبقة مستقرة وموثوقة. كانت حدود الكشف (LODs) 0.0446mg/kg للمشروبات من نوع الكولا و 0.75mg/kg للمشروبات القائمة على الشاي التي تحتوي على الحليب ،تعكس الحساسية العالية والضوضاء المنخفضة للخط الأساسي للجهاز.