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中。這些成分包括甜味劑（糖或代糖）、咖啡因、維生素補充劑、氨基酸、有機酸和植物提取物。因為需要被分析的樣品已經處于溶液狀態，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。
在本篇技術文章中，我們介紹了兩種飲料用快速高效液相色譜柱的應用。這類色譜柱適用于各類HPLC系統，其中的一個優勢是它們能夠達到UHPLC系統上使用亞2微米柱相關的分辨率、效率和速度，而不會產生高背壓。本篇技術文章選擇的為化學柱（RP-酰胺和HILIC），因為它們與C18相比具有更強的極性化合物特征。
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，以延長飲料的保質期。因為人造甜味劑和防腐劑都被認為是添加劑，所以它們經常受到管制；因此，必須確定它們的性質和添加濃度。
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。在這個例子中，使用快速RP-酰胺柱。酰胺柱中的酰胺官能團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分鐘內實現，使用的是可接受背壓（3200 psi/220 bar）的傳統HPLC系統。
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，用乙酸滴定標定濃度；（B）水；（C） 乙腈；
梯度：20%恒速的A，1分鐘內C由5到60% C，并保持60% C持續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色譜法是因為它適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），背壓低（815 psi）。由于這些優勢的存在，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氮氣；
注射容量：2 µL；
樣品：用乙腈1:9稀釋的商品化功能飲料。
結論
這些簡單的例子展示了兩個快速色譜柱在飲料分析中的應用，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。快速柱提供了傳統高效液相色譜系統的快速分離方法，而與亞2微米柱相關的背壓沒有顯著增加。兩柱之間的選擇性差異可以進一步用于改變洗脫順序和化合物保留時間。