Détermination simultanée de la taurine et de la caféine dans des boissons énergisantes par chromatographie liquide d’interactions hydrophiles (HILIC)
1,2 11 2 Catalina DASCALU, Claire ELFAKIR , Michel LAFOSSE , Adriana FINARU 1 Institut de Chimie Organique et Analytique CNRS FR 2708 UMR 6005, Université d’Orléans, 45067 Orléans, France 2 Universite de Bacau, Calea Marasesti, 157, Bacau600115, Roumanie
Les boissons énergisantes type Red Bull sont réputées augmenter l’endurance physique, améliorer la concentration et la sensation de bienêtre ainsi que stimuler le métabolisme.Elles contiennent en plus d’une forte dose de caféine, de la taurine et de la glucuronolactone. La taurine, acide aminé soufré non essentiel connu pour jouer un rôle important dans de nombreuses fonctionsphysiologiques et pharmacologiques, se retrouve dans ces boissonsà des concentrations 10 fois plus élevées que dans l’alimentation normale. On ignore l’influence de fortes doses de taurine sur ces processus et on ne connaît pas bien les interactions entre caféine, taurine et glucuronolactone. Dans ce contexte, le développement de méthodes spécifiques pour l’analyse simultanée des métylxanthines (caféine, théobromine et théophylline) et de la taurine constitue un important outil d’assurance qualité permettant le contrôle du produit fini mais aussi le suivi pas à pas du processus de fabrication. La présence dans la matrice de sucres en très fortes proportions par rapport à la taurine et la caféine implique une indispensable séparation de ces composés d’intérêt et des substances endogènes du milieu complexe afin d’éviter au maximum les interférences lors de la quantification. La chromatographie d’interactions hydrophiles (HILIC) est une méthode séparative alternative qui associe une phase stationnaire polaire à une phase mobile hydroorganique, pour séparer et caractériser des petites molécules très polaires telles que les sucres, les acides aminés, les peptides… Notre étude propose une méthode de dosage « online » simple (élution isocratique) qui permet l’analyse directe de la taurinesans étape de dérivation, grâce à l’emploi d’un détecteur évaporatif à diffusion de la lumière compatible avec la phase mobile volatile utilisée et simultanément l’analyse de la caféine avec une détection spécifique en UV.
Optimisation du sytème
chromatographique
Taurin Colonnes SucresCaféine ·Colonnes Bio Basic et ZicHILIC:pas de possibilité de dosage Support GreffageDimensions Phasemobile testées t(min) t(min) R Rt (mi Rsimultané de la taurine et de la cafeine (coélution entre cafeine et sucres). ·Colonnes ApHera NH:dosage simultané possible 2 150x2,1 mmACN/H O (70/30) 2 Bio Basic AXSilice Polyethyleneimine3,7 2,67,7 Débit : 0,2 ml/min MeOH/H O+CH COONH 2 34 150x4,6mm 20 mM (90/10) ZicHILIC Silice Zwitterionique6,3 3,78,8 Débit : 0,5 ml/min Copolymère 150x4,6 mmMeOH/H O (45/55) 2 ApHera NHd’alcool Polyamine3,4 4,99,4 2 Débit : 0,5 ml/min vinylique Analyse quantitative de la taurine avec détection par diffusion de la lumière (DEDL)
5 ,5 5 ,4y = 1 ,8 0 1 x + 1 ,7 5 6 2 2 5 ,3 R = 0,9 9 9 9 5 ,2 5 ,1 5 4 ,9 4 ,8 4 ,7 1 ,61 ,71 , 81 , 92 2, 1 l o g C Figure 1: Droite d’étalonnage pour la taurine
Conditions expérimentales: ØColonne ApHera NH150x4,6mm 2 ØPhase mobile: 45/55 MeOH/H O 2 ØTempérature de la colonne: 45°C ØDétection: DEDL Sedex 85(figure 3): Température de nébulisation: 40°C; Pression de nébulisation: 3 bars Gain:10
Conditions expérimentales: Conditions chromatographiques idem figure 1 et figure 2 Détecteur: double détection UV 272 nm/DEDL (figure 6)
Pompe
Colonne
Détecteur UV
Figure 6: Schéma du système chromatographique ion
Cafeine detectable en UV à 272 nm même à faible concentration
Dosage simultané possible de la cafeine et de la taurine grâce à la double detection
Détecteur DEDL
1 1 5 0 0 0 0
9 5 0 0 0 0
7 5 0 0 0 0
5 5 0 0 0 0
3 5 0 0 0 0
1 5 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0
Figure 3: Detecteur DEDL Sedex 85
Sucres
Caféine?
DEDL
Taurine
2 4 6te m p s (m in )20 18 1 Figure 5: Chromatogrammede la boisson Red Bulldiluée 1/50
Conclusions
Une méthode simple et facile à mettre en oeuvre (utilisation d’appareillage courant) est proposée aux laboratoires de contrôle analytique pour le dosage simultané de la Caféine et de la Taurine dans les boissons énergisantes
Perspectives
Réaliser le dosage simultané des methylxanthines (cafeine, theobromine et theophyline) et d’autres acides aminés) dans des matrices agroalimentaires