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1、1/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量实验实验102 102 高效液相色谱法测定饮料中高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量咖啡因的含量102.1 102.1 实验目的实验目的 (1) (1) 掌握用高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的方掌握用高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的方法。法。 (2) (2) 掌握采用高效液相色谱法进行定性及定量分析掌握采用高效液相色谱法进行定性及定量分析的基本方法。的基本方法。 2/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术
2、术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量102.2 102.2 实验原理实验原理咖啡因又称咖啡碱，属黄嘌呤衍生物，化学名称为咖啡因又称咖啡碱，属黄嘌呤衍生物，化学名称为l,3,7-l,3,7-三甲基黄嘌呤，是由茶叶或咖啡中提取而得的一三甲基黄嘌呤，是由茶叶或咖啡中提取而得的一种生物碱。它能兴奋大脑皮层，使人精神兴奋。咖啡中种生物碱。它能兴奋大脑皮层，使人精神兴奋。咖啡中含咖啡因约为含咖啡因约为l.2%l.2%1.8%1.8%，茶叶中约为，茶叶中约为2.0%2.0%4.7%4.7%。可。可乐饮料、乐饮料、APCAPC药片均含咖啡因。其分子式为药片均含咖啡因。其分
3、子式为C C8 8H H1010O O2 2N N4 4, ,结结构式为：构式为： 3/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量 定量测定咖啡因的传统分析方法是采用萃取分光光定量测定咖啡因的传统分析方法是采用萃取分光光度法。用反相高效液相色谱法将饮料中的咖啡因与其他度法。用反相高效液相色谱法将饮料中的咖啡因与其他组分（如：单丁酸、咖啡酸、蔗糖等）分离后，将已配组分（如：单丁酸、咖啡酸、蔗糖等）分离后，将已配制的浓度不同的咖啡因标准溶液也制的浓度不同的咖啡因标准溶液也注注入色谱系统。如流
4、入色谱系统。如流速和泵的压力在整个实验过程中是恒定的，测定它们在速和泵的压力在整个实验过程中是恒定的，测定它们在色谱图上的保留时间色谱图上的保留时间t tR R（或保留距离）或峰面积（或保留距离）或峰面积A A后，可后，可直接用直接用t tR R定性，用峰面积作为定量测定的参数，采用工定性，用峰面积作为定量测定的参数，采用工作曲线法（即外标法）测定饮料中的咖啡因含量。作曲线法（即外标法）测定饮料中的咖啡因含量。4/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量102.3 102.3 操作流程
5、操作流程 1 1标准储备液的配制：准确称取标准储备液的配制：准确称取25.0 mg25.0 mg咖啡因标准试咖啡因标准试剂，用配制的流动相溶解，转入剂，用配制的流动相溶解，转入100 mL100 mL容量瓶中，稀释至刻容量瓶中，稀释至刻度。度。 2 2用标准储备液配制质量浓度分别为用标准储备液配制质量浓度分别为25 25 g/mLg/mL，50 50 g/mLg/mL，75 75 g/mLg/mL，100 100 g/mLg/mL，125 125 g/mLg/mL系列标准溶液。系列标准溶液。 3 3启动泵，打开检测器，设置泵的流速为启动泵，打开检测器，设置泵的流速为2.3 mL/mm2.3 m
6、L/mm，检测器的灵敏度设在检测器的灵敏度设在0.08 AUFS0.08 AUFS，打开记录仪，将纸速设在，打开记录仪，将纸速设在1 1 cm/mincm/min。当流动相通过色谱柱约。当流动相通过色谱柱约5 510 min10 min记录仪上基线稳记录仪上基线稳定后，开始进样。定后，开始进样。 4 4将进样阀放在半截（将进样阀放在半截（LOADLOAD）位时，用注射器取）位时，用注射器取25 25 L L浓度最低的标准样（比进佯阀上定量管多浓度最低的标准样（比进佯阀上定量管多5 5 L L以上以上) )，注入进，注入进样阀中。样阀中。5/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用
7、化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量5 5将进样阀从装载（将进样阀从装载（LOADLOAD）位转向进样（）位转向进样（1NJECT01NJECT0位，同时按标记钮位，同时按标记钮(MARKER)(MARKER)，使在记录纸上打开进样信，使在记录纸上打开进样信号。号。6 6当咖啡因的色谱峰出完后，按照步骤当咖啡因的色谱峰出完后，按照步骤4 45 5连续连续操作操作2 2次，使最低浓度的标准试液获得次，使最低浓度的标准试液获得3 3张色谱图。张色谱图。7 7按标准试液浓度增加的顺序，按步骤按标准试液浓度增加的顺序，按步骤4 46 6操作，
8、操作，使每一种标准样获得使每一种标准样获得3 3个数据。个数据。8 8取取2 mL2 mL咖啡饮料试液放入咖啡饮料试液放入25 mL25 mL容量瓶中（或取容量瓶中（或取5 mL5 mL茶液放入茶液放入50 mL50 mL容量瓶中），分别用流动相稀释至容量瓶中），分别用流动相稀释至刻度。刻度。9 9按步骤按步骤4 46 6操作，分析饮料试液（咖啡或茶）。操作，分析饮料试液（咖啡或茶）。6/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量102.4 102.4 注意事项注意事项 （1 1）钢瓶的
9、工作压力，一定要控制在所规定范围内，）钢瓶的工作压力，一定要控制在所规定范围内，不得超压工作。必须切记，保障安全。不得超压工作。必须切记，保障安全。 （2 2）实验结束后，检查仪器是否正常，关闭是否正）实验结束后，检查仪器是否正常，关闭是否正确。确。7/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量102.5 102.5 问题讨论问题讨论 （1 1）解释用反相柱）解释用反相柱n n-C18-C18测定咖啡因的原理。测定咖啡因的原理。 （2 2）在色谱分析中为什么常采用相对校正因子）在色谱分析
10、中为什么常采用相对校正因子f fi i？8/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量 （1 1）解释用反相柱）解释用反相柱n n-C18-C18测定咖啡因的原理。测定咖啡因的原理。 答：反相柱答：反相柱n n-C18,-C18,是将非极性物质是将非极性物质n n-C18-C18烷（正构烷（正构烷烃）键合到硅胶基质上，分离过程中以极性溶剂为流烷烃）键合到硅胶基质上，分离过程中以极性溶剂为流动相，实现弱极性化合物的分离。动相，实现弱极性化合物的分离。与其他组分（如：单与其他组分（如：单丁酸
11、、咖啡酸、蔗糖等）相比丁酸、咖啡酸、蔗糖等）相比，咖啡因为弱极性化合物。，咖啡因为弱极性化合物。102.6 102.6 参考答案参考答案9/9在线答疑：在线答疑： wy- wy-大大学学通通用用化化学学实实验验技技术术高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量高效液相色谱法测定饮料中咖啡因的含量 答：试样中各组分经色谱柱分离后进入检测器，在一定答：试样中各组分经色谱柱分离后进入检测器，在一定操作条件下，被测组分的质量操作条件下，被测组分的质量m m（或浓度（或浓度c c）与检测器响应讯）与检测器响应讯号（色谱峰的峰高号（色谱峰的峰高h h或峰面积或峰面积A A）成正比，即）成正比，即m = m =
12、f fA A 。这。这是色谱分析定量的依据。式中的是色谱分析定量的依据。式中的f f被称为绝对校正因子。由被称为绝对校正因子。由于同一检测器对不同的组分响应值不一样，即同样的量在检于同一检测器对不同的组分响应值不一样，即同样的量在检测器中产生信号大小（峰高测器中产生信号大小（峰高h h或峰面积或峰面积A A）不同，为了使检测）不同，为了使检测器产生的信号能真实地反应出物质的含量，需要对响应值进器产生的信号能真实地反应出物质的含量，需要对响应值进行校正，这就是校正因子的意义。由于校正因子行校正，这就是校正因子的意义。由于校正因子f f与色谱与色谱操作条件有密切关系，不易准确测定（不是一个定植），因操作条件有密切关系，不易准确测定（不是一个定植），因此，在色谱分析中采用相对校正因子此，在色谱分析中采用相对校正因子f fi i，既被测物质，既被测物质i i和标和标准物质准物质s s绝对校正因子的比。绝对校正因子的比。（2 2）在色谱分析中为什么常采用相对校正因子）在色谱分析中为什么常采用相对校正因子f fi i？