簡介
飲料，如常見的蘇打水和能量飲料，可能含有許多極性成分，很容易溶解在飲料的水溶液基質(zhì)中。這些成分包括甜味劑（糖或代糖）、咖啡因、維生素補(bǔ)充劑、氨基酸、有機(jī)酸和植物提取物。因?yàn)樾枰环治龅臉悠芬呀?jīng)處于溶液狀態(tài)，所以不需要額外的樣品制備過程，而是將溶液稀釋后直接注入到高效液相色譜（HPLC）中即可。
在本篇技術(shù)文章中，我們介紹了兩種飲料用快速高效液相色譜柱的應(yīng)用。這類色譜柱適用于各類HPLC系統(tǒng)，其中的一個(gè)優(yōu)勢是它們能夠達(dá)到UHPLC系統(tǒng)上使用亞2微米柱相關(guān)的分辨率、效率和速度，而不會產(chǎn)生高背壓。本篇技術(shù)文章選擇的為化學(xué)柱（RP-酰胺和HILIC），因?yàn)樗鼈兣cC18相比具有更強(qiáng)的極性化合物特征。
無糖汽水的分析
人工甜味劑通常以特定的組合在飲料中使用，以模擬天然糖的甜度。它們所含的能量比糖少，添加它們是為了保持口感而不額外增加熱量。除了甜味劑，蘇打水還可能含有防腐劑，添加防腐劑是為了抑制微生物生長，以延長飲料的保質(zhì)期。因?yàn)槿嗽焯鹞秳┖头栏瘎┒急徽J(rèn)為是添加劑，所以它們經(jīng)常受到管制；因此，必須確定它們的性質(zhì)和添加濃度。
圖1展示了三種人工甜味劑（安賽蜜、阿斯巴甜和紐甜）、兩種防腐劑（苯甲酸和山梨酸）咖啡因的高效液相色譜分離。在這個(gè)例子中，使用快速RP-酰胺柱。酰胺柱中的酰胺官能團(tuán)提供了不同于烷基純相（如C18）的選擇性。極性化合物的選擇性差異最明顯，如本應(yīng)用中的化合物。在快速RP-酰胺柱上，所有主要成分的分離能夠在1分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)，使用的是可接受背壓（3200 psi/220 bar）的傳統(tǒng)HPLC系統(tǒng)。
圖1. 用高效液相色譜分析無糖汽水中的人工甜味劑，防腐劑和咖啡因
HPLC條件
色譜柱: 快速RP-酰胺柱，3 cm x 4.6 mm I.D., 2.7 µm粒徑；
流動相：（A）100 mM 醋酸銨溶液，pH = 5.6，用乙酸滴定標(biāo)定濃度；（B）水；（C） 乙腈；
梯度：20%恒速的A，1分鐘內(nèi)C由5到60% C，并保持60% C持續(xù)0.1分鐘；
流速：3 mL/分鐘；
柱溫：40 °C；
檢測器：214 nm處UV；
注射容量：1 µL；
樣品：緩沖溶液中的無糖汽水，濃度為100-500 µg/mL。
咖啡因能量飲料分析
能量飲料含有多種可營銷的組分，如糖、維生素和咖啡因，和蘇打水一樣，它們通常也含有防腐劑，在快速 HILIC色譜柱上分析能量飲料的色譜圖如圖2所示。選擇HILIC色譜法是因?yàn)樗m用于保留和分離基于極性差異的親水化合物，無論這些分析物是酸性、堿性、帶電的還是中性的。采用紫外分光光度法和ELSD法能夠檢測不同類型的化合物；ELSD可以檢測不吸收紫外線的糖。
分析使用的是MS友好型流動相，分析速度快（2分鐘以內(nèi)），背壓低（815 psi）。由于這些優(yōu)勢的存在，HILIC色譜柱可以被用分析飲料成分。
圖2. 用HPLC分析能量飲料中的糖、維生素、防腐劑和咖啡因
HPLC條件
色譜柱: 快速HILIC柱，10 cm x 3.0 mm I.D., 2.7 µm粒徑；
流動相：（A）100 mM 醋酸銨溶液，pH = 5.0；（B）水；（C） 乙腈；（A: B: C = 9:1:90）；
流速：0.6 mL/分鐘；
柱壓：815 psi；
柱溫：35 °C；
檢測器：254 nm處UV或ELSD，55 °C，3.5 bar氮?dú)猓?/p>
注射容量：2 µL；
樣品：用乙腈1:9稀釋的商品化功能飲料。
結(jié)論
這些簡單的例子展示了兩個(gè)快速色譜柱在飲料分析中的應(yīng)用，這類色譜柱都適用于極性化合物的分析，能夠成功地用于分析幾種飲料成分，包括糖類、維生素、甜味劑、防腐劑和咖啡因。快速柱提供了傳統(tǒng)高效液相色譜系統(tǒng)的快速分離方法，而與亞2微米柱相關(guān)的背壓沒有顯著增加。兩柱之間的選擇性差異可以進(jìn)一步用于改變洗脫順序和化合物保留時(shí)間。