poster catalina

Stephane Robin

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• Publié par: aderudyl
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• Langue: Français

Extrait

COFrRoCA 2930juin 2006

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, Bacau600115, Roumanie

Les boissons énergisantes type Red Bull sont réputées augmenter l’endurance physique, améliorer la concentration et la sensation de bienêtre 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 hydroorganique, 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 « online » 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 ZicHILIC:pas de possibilité de dosage Support GreffageDimensions Phasemobile testées t(min) t(min) R R t (mi R simultané 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) ZicHILIC 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

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 temps (min) 1 Figure 2: Taurine 25 mg.L

Droite d’étalonnage (figure 1): Gamme de concentration étudiée: 60%, 80%, 100%, 120% et 140% de la teneur attendue 1 en taurine dans la boisson diluée 1/50 (50 – 120 mg.L) 2 Équation de régression linéaire: log Aire = 1,801 log C + 1,7562 ;R =0,9999 1 1 Limites de détection (LOD)= 8 mg.Letlimites de quantification (LOQ)= 25 mg.L(figure 2)

45000 40000 Composition de la boisson énergisante: 1 1 108000 mg.Len saccharose et glucose, 2400 mg.L 35000 Caféine: soluté DEDL 1 1 en glucuronolactone,en taurine, 320 mg.L4000 mg.L sem latil 30000 en caféine, vitamines, acidifiant, colorants et parfums. Saccharose 25000 Concentrations attendues dans l’échantillons dilué: 1 1 taurine 80 mg.Let caféine 6 mg.L(figure 4). 20000 non détecté par le Taurine Dilution 1/50 des échantillons de boissonavec la phase 15000 DEDL à cette Caféine ? mobile avant analyse (figure 5). teneur 10000 5000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Temps (min) Figure 4: Chromatogramme demélange standard 1 1 (saccharose 2000mg.L, caféine 10mg.L Analyse simultanée avec double detection UV/DEDL . 1 et taurine 80 mg L)

Mélange standard

Red Bull

Mélange standard Red Bull

Sucres

Caféine 1 10mg.L

UV

DEDL

Taurine

Figure 7: Analyse avec double détection 1 Mélange standard:saccharose 2000mg.L; 1 1 caféine 50mg.Let taurine 80 mg.L Red Bull:boisson diluée 1/50

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