Определение кофеина, катехинов и галловой кислоты в черном чае различного происхождения

Изучены условия определения кофеина, катехинов и галловой кислоты в черном чае мето­дом мицеллярной электрокинетической хроматографии. Выбор аналитов обусловлен тем, что именно они формируют основные потребительские качества чая и благодаря антиоксидантным свойствам оказывают положительный эффект на здоровье человека. С примене­нием метода планирования эксперимента проведена оптимизация электрофоретического определения семи катехинов, кофеина и галловой кислоты в черном чае. В оптимизирован­ных условиях — 25 мМ фосфатный буферный раствор с pH 7,4, содержащий 30 ммоль/л ДДСН и 5 % этилового спирта — получено удовлетворительное разрешение всех пиков электрофореграммы, время анализа составляет 25 мин, а сила тока в системе не превыша­ет  120 мкА. Стандартное отклонение результатов анализа составляет не более 15 %. Про­анализированы образцы черного чая цейлонского, китайского, ассамского, индийского, ке­нийского и краснодарского регионов произрастания и сформирован массив данных содер­жаний исследуемых аналитов.  С использованием дискриминантного анализа построена модель и получены классификационные функции для 6 групп чая различных регионов произрастания. На основе полученных функций была построена диаграмма рассеяния ка­нонических значений, которая показала, что образцы краснодарского и китайского чая ло­кализованы от всех исследуемых групп. Индийский, ассамский и цейлонский чаи сформи­ровали единую область с минимальной удаленностью от группы китайского чая. Проведе­на проверка правильности модели, общая прогнозирующая способность составила 92 %. Показано, что содержания катехинов, галловой кислоты и кофеина являются подходящи­ми маркерами классификации образцов черного чая различных регионов произрастания.

1. Zhang L., Cao Q.-Q., Granato D., et al. Association between chemistry and taste of tea: A review / Trends Food Sci. Technol. 2020. Vol. 101. P 139 - 149. DOI: 10.1016/j.tifs.2020.05.015

2. Yan Z., Zhong Y., Duan Y., et al. Antioxidant mechanism of tea polyphenols and its impact on health benefits / Animal Nutri­tion. 2020. Vol. 6. N 2. P 115 -123. DOI: 10.1016/j.aninu.2020.01.001

3. Deka H., Barman T., Dutt J., et al. Catechin and caffeine con­tent of tea (Camellia sinensis L.) leaf significantly differ with seasonal variation: A study on popular cultivars in North East India / J. Food Compos. Anal. 2021. Vol. 96. P. 1 - 10. DOI: 10.1016/j.jfca.2020.103684

4. Mareeva D. O., Tsypko T. G., Milevskaia V. V., Temerdashev A. Z. HPLC determination and estimation of gallicacid, catechin, caffeine and epicatechin content in black tea extracts / Analit. Kontrol’. 2020. Vol.19. N 4. P. 323-330 [in Russian]. DOI: 10.15826/analitika.2015.19.4.011

5. Yi T., Zhu L., Peng W., et al. Comparison of ten major constitu­ents in seven types of processed tea using HPLC-DAD-MS followed by principal component and hierarchical cluster analy­sis / LWT Food Sci. Technol. 2015. Vol. 62. N1.1! 194-201. DOI: 10.1016/j.lwt.2015.01.003

6. Kartsova L. A., Deev V. A., Bessonova E. A., et al. Determi­nation of polyphenol antioxidants in the samples of green tea. The characteristic chromatographic profiles / Analit. Kontrol`. 2019, Vol. 23. N 3. P 377-385 [in Russian]. DOI: 10.15826/analitika.2019.23.3.010

7. Nian B., Chen L., Yi C., et al. A high performance liquid chro­matography method for simultaneous detection of 20 bioactive components in tea extracts / Electrophoresis. 2019 Vol. 40. N 21. P 2837- 2844. DOI: 10.1002/elps.201900154

8. Kartsova L. A., Alekseeva A. V, Ganzha O. V. Possibilities and limitations of different modes of capillary electrophoresis for the quantitative determination of catechols and caffeine in black and green tea / J. Anal. Chem. 2010. Vol. 65. N 2. P 209-214. DOI: 10.1134/S1061934810020188

9. Weiss D. J., Anderton C. R. Determination of catechins in matcha green tea by micellar electrokinetic chromatography / J. Chromatogr. A. 2003. Vol. 1011. P. 173-180. DOI: 10.1016/S0021-9673(03)01133-6

10. Liu C.-M., Chen C.-Y, Lin Y.-W. Estimation of tea catechin levels using micellar electrokinetic chromatography: A quanti­tative approach / Food Chem. 2014. Vol. 150. P. 145 - 150. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.10.140

11. Lopez M. del M. C., Vilarino J. M. L., Rodriguez M. V. G., Losada L. F. B. Development, validation and application of Micellar Electrokinetic Capillary Chromatography method for routine analysis of catechins, quercetin and thymol in natural samples / Microchem. J. 2011. N 99. P 461- 469. DOI: 10.1016/j.microc.2011.06.023

12. Hsiao H.-Y., Chen R., Cheng T.-J. Determination of tea fermentation degree by a rapid micellar electrokinetic chroma­tography / Food Chem. 2010. Vol. 120. N 2. P. 632-636. DOI: 10.1016/j.foodchem.2009.10.048

13. Stach D., Schmitz O. J. Decrease in concentration of free catechins in tea over time determined by micellar electrokinetic chromatography / J. Chromatogr. A. 2001. Vol. 924. N 1- 2. P 519 - 522. DOI: 10.1016/S0021-9673(01)00903-7

14. Aucampa J. P., Harab Y., Apostolidesa Z. Simultaneous analysis of tea catechins, caffeine, gallic acid, theanine and ascorbic acid by micellar electrokinetic capillary chromato­graphy / J. Chromatogr. A. 2000. Vol. 876. P. 235- 242. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.10.140

15. Peres R., Tonin F., Tavares M., Rodriguez-Amaya D. Determination of catechins in green tea infusions by reduced flow micellar electrokinetic chromatography / Food Chem. 2011. Vol. 127. N 2. P 651- 655. DOI: 10.1016/j.foodchem.2010.12.104

16. Fiori J., Pasquini B., Caprini C., et al. Chiral analysis of theanine and catechins in characterization of green tea by cy­clodextrin-modified micellar electrokinetic chromatography and high performance liquid chromatography / J. Chromatogr. A. 2018. Vol. 1562. P. 115-122. DOI: 10.1016/j.chroma.2018.05.063

17. Finger A., Kuhr S., Engelhardt U. H. Chromatography of tea constituents / J. Chromatogr. A. 1992. Vol. 624. N 2. P 293-315. DOI: 10.1016/0021-9673(92)85685-M

18. Ballus C. A., Meinhart A. D., Bruns R. E., Godoy H. T. Use of multivariate statistical techniques to optimize the simulta­ neous separation of 13 phenolic compounds from extra-virgin olive oil by capillary electrophoresis / Talanta. 2011. Vol. 83. N 4. P. 1181-1187. DOI: 10.1016/j.talanta.2010.07.013